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1994年，如果有人跟你聊EDA，那你肯定滿(mǎn)頭問(wèn)號(hào)；但如果放在今天來(lái)聊EDA，也許街邊下棋的大爺也能跟你“嘮叨”幾句。
時(shí)隔26年，當(dāng)白耿回想當(dāng)初為什么選擇“EDA”專(zhuān)業(yè)，依然神采熠熠。也正是因?yàn)楫?dāng)初對(duì)于編程的興趣使然，讓其在日后的職業(yè)生涯中，更加堅(jiān)定了EDA軟件研發(fā)的工作。
當(dāng)國(guó)外EDA研究處于“因循守舊”狀態(tài)時(shí)，喜歡“挑戰(zhàn)”的白耿毅然決然的選擇回國(guó)發(fā)展，為國(guó)產(chǎn)EDA添磚加瓦。
彼時(shí)（2017年），國(guó)微集團(tuán)正著手做國(guó)產(chǎn)EDA，招攬國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀人才，引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)。機(jī)緣巧合下，白耿選擇加入國(guó)微集團(tuán)，任職首席技術(shù)官。
2020年9月16日，集微網(wǎng)有幸在國(guó)微集團(tuán)深圳與白耿博士進(jìn)行了深度交流，在與白耿博士交談的過(guò)程中，“挑戰(zhàn)、生命力、價(jià)值”等詞被頻頻提及，從這位歸國(guó)研發(fā)工程師身上，我們看不到任何驕傲自滿(mǎn)，有的只是對(duì)技術(shù)的滿(mǎn)腔熱血與理想抱負(fù)。也因此，我們得以窺得國(guó)微集團(tuán)布局EDA的深謀與遠(yuǎn)慮。
國(guó)微集團(tuán)首席技術(shù)官白耿博士
契機(jī)
1994年，白耿在南開(kāi)大學(xué)攻讀碩士學(xué)位，當(dāng)導(dǎo)師拿出兩個(gè)研究課題（模擬電路設(shè)計(jì)與軟件研發(fā)）供其選擇時(shí)，生性喜歡“挑戰(zhàn)”的他選擇了軟件研發(fā)方向，也是南開(kāi)大學(xué)微電子專(zhuān)業(yè)首個(gè)用軟件完成論文寫(xiě)作的學(xué)生。
南開(kāi)大學(xué)碩士畢業(yè)后，白耿前往伊利諾伊大學(xué)攻讀博士，最后用“EDA方向”論文拿下博士學(xué)位。
彼時(shí)（1990-2000年）的國(guó)外EDA產(chǎn)業(yè)正處于黃金發(fā)展期，很多最經(jīng)典的EDA算法和最有生命力的工具均誕生于這個(gè)時(shí)期。
對(duì)于白耿等年輕人來(lái)說(shuō)，產(chǎn)業(yè)正處于行業(yè)大勢(shì)面前，蓬勃的發(fā)展機(jī)遇散發(fā)出的誘惑力，讓任何一個(gè)有理想抱負(fù)的人都無(wú)法抵御。而這次的選擇，也正式奠定了其隨后近20年的EDA軟件研發(fā)之路。
2000-2018年，國(guó)外EDA產(chǎn)業(yè)發(fā)展走入商業(yè)化軌道，技術(shù)更新缺乏新意，變革更是鮮少有之，產(chǎn)業(yè)逐漸呈現(xiàn)“夕陽(yáng)化”。此時(shí)國(guó)內(nèi)EDA產(chǎn)業(yè)正處于興起階段，很多新的概念、新的工具不斷涌現(xiàn)出來(lái)，猶如20年前的國(guó)外黃金期。
這讓喜歡挑戰(zhàn)的白耿再次熱血沸騰，開(kāi)始時(shí)刻關(guān)注國(guó)內(nèi)EDA的行業(yè)發(fā)展。也正是在這時(shí)期（2017-2018年），國(guó)微集團(tuán)組建EDA研發(fā)團(tuán)隊(duì)，并得到了王陽(yáng)元院士、郝躍院士、魏少軍教授以及張玉明院長(zhǎng)的鼎力支持，開(kāi)始從國(guó)外引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)與技術(shù)人才。
機(jī)緣巧合下，白耿成為了第一批從國(guó)外引進(jìn)的技術(shù)人才。談及為何選擇國(guó)微集團(tuán)，白耿的回答言簡(jiǎn)意賅，“戰(zhàn)略眼光、實(shí)干精神、企業(yè)文化，基于上述三點(diǎn)，我選擇加入國(guó)微集團(tuán)，與團(tuán)隊(duì)一起合作，參與開(kāi)發(fā)出有影響力、有生命力的EDA工具，為國(guó)家EDA系統(tǒng)生態(tài)的建設(shè)貢獻(xiàn)一份微薄力量?！?/p>
遠(yuǎn)見(jiàn)
2018年，國(guó)微集團(tuán)完成第一批人才及關(guān)鍵技術(shù)引進(jìn)工作，研發(fā)團(tuán)隊(duì)初步搭建完成。同年12月17日，獲批國(guó)家重大科技專(zhuān)項(xiàng)。
這一前瞻性布局，即為其國(guó)產(chǎn)EDA研發(fā)工作爭(zhēng)取了三年的寶貴時(shí)間，夯實(shí)了其國(guó)產(chǎn)EDA軟件研發(fā)基礎(chǔ)，也為其2020年能夠交付“數(shù)字芯片設(shè)計(jì)全流程EDA系統(tǒng)”，提供了有力保障。
如果2020年再來(lái)做這一布局，技術(shù)及人才引進(jìn)工作審批時(shí)間將無(wú)法估量，國(guó)產(chǎn)EDA軟件也無(wú)法在短時(shí)間完成技術(shù)研發(fā)，國(guó)產(chǎn)化替代進(jìn)程將被放緩。
白耿介紹，正是因?yàn)閹孜辉菏?、教授和集團(tuán)領(lǐng)導(dǎo)的遠(yuǎn)見(jiàn)，提前布局了重大專(zhuān)項(xiàng)的開(kāi)發(fā)工作，為國(guó)微集團(tuán)爭(zhēng)取了三年時(shí)間，用來(lái)引進(jìn)關(guān)鍵技術(shù)、建立完整的研發(fā)團(tuán)隊(duì)、消化吸收、進(jìn)一步自主創(chuàng)新。
集微網(wǎng)了解到，重大專(zhuān)項(xiàng)將于今年底完成驗(yàn)收工作，此次驗(yàn)收主要有8個(gè)EDA工具，包括布局布線、硬件仿真加速、時(shí)序分析、功耗分析、物理驗(yàn)證、形式驗(yàn)證、邏輯仿真、邏輯綜合。
驗(yàn)收完以后，國(guó)微集團(tuán)接下來(lái)要做的，就是繼續(xù)豐富工具種類(lèi)，投入更多的研發(fā)力量和資金去設(shè)計(jì)更多的EDA工具，如可制造性設(shè)計(jì)（DFM）、可靠性設(shè)計(jì)（DFR）、成品率設(shè)計(jì)（DFY）、可測(cè)試性設(shè)計(jì)（DFT）等。
與此同時(shí)，其還將通過(guò)合作或者引進(jìn)的方式，吸引國(guó)內(nèi)外優(yōu)質(zhì)的EDA企業(yè)，將他們開(kāi)發(fā)的好的EDA工具整合到其平臺(tái)，并保證EDA工具間能夠形成有機(jī)的聯(lián)合過(guò)程。
“國(guó)微集團(tuán)要做的不止是重點(diǎn)開(kāi)發(fā)幾個(gè)關(guān)鍵的EDA工具，解決當(dāng)下國(guó)內(nèi)集成電路設(shè)計(jì)的卡脖子的問(wèn)題，而是提供整體解決方案?！卑坠⒈硎?，國(guó)微集團(tuán)將打造EDA平臺(tái)，保持開(kāi)放心態(tài)，集成國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀的算法、工具來(lái)形成全流程解決方案，讓國(guó)內(nèi)頭部集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)來(lái)用，打磨工具的同時(shí)去服務(wù)集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)，形成良性循環(huán)，國(guó)產(chǎn)EDA產(chǎn)業(yè)才能夠建立起來(lái)。
趕超
1991年，國(guó)內(nèi)首款EDA系統(tǒng)“熊貓”問(wèn)世，隨著國(guó)外EDA工具進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，EDA工具開(kāi)始從自主推進(jìn)變成嚴(yán)重依賴(lài)。
2008年，國(guó)內(nèi)EDA軟件研發(fā)再次起航，發(fā)展至今，國(guó)內(nèi)EDA廠商如華大九天、概倫電子等企業(yè)，開(kāi)始獲得業(yè)界認(rèn)可。遺憾的是，在數(shù)字芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域，缺少核心工具模塊、無(wú)法支撐全流程設(shè)計(jì)等問(wèn)題，正在掣肘產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展。
此時(shí)再回頭看，國(guó)內(nèi)數(shù)字EDA已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于國(guó)外近20年的時(shí)間。想要追趕，談何容易。但若放棄，將繼續(xù)面臨“卡脖子”困境。
面對(duì)近20年的技術(shù)差距，國(guó)微集團(tuán)選擇“另辟蹊徑”的方式來(lái)減小時(shí)間差。
一方面，在建立國(guó)產(chǎn)EDA平臺(tái)時(shí)，國(guó)微集團(tuán)的開(kāi)發(fā)方式與國(guó)外恰好相反。其選擇引進(jìn)設(shè)計(jì)思想先進(jìn)、整體軟件架構(gòu)較好的布局布線關(guān)鍵技術(shù)，再將里面的通用服務(wù)引擎如時(shí)序、功耗等工具性能分離出來(lái)，形成獨(dú)立工具。
而國(guó)外的EDA公司發(fā)展之路是通過(guò)不停并購(gòu)的方式，每套工具的開(kāi)發(fā)公司不同，工具與工具之間的源程序代碼也是不同的，對(duì)于物理分析的數(shù)學(xué)模型在細(xì)節(jié)上就會(huì)出現(xiàn)不一樣的情況。
“當(dāng)每一個(gè)單獨(dú)的工具整合在一起時(shí)就可能出現(xiàn)報(bào)出的結(jié)果不一致，這就造成在芯片設(shè)計(jì)時(shí)性能起起伏伏，迭代優(yōu)化與收斂速度不理想?！卑坠⒔榻B，國(guó)微集團(tuán)開(kāi)發(fā)的工具雖然也是獨(dú)立的，但出自完整的源程序代碼，擁有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺(tái)，工具和工具之間信息交換效率高，分析的結(jié)果一致性也很高，這就使得芯片設(shè)計(jì)的收斂速度更快，迭代優(yōu)化的周期更短。
另一方面，國(guó)微集團(tuán)會(huì)在傳統(tǒng)EDA工具中加入新興技術(shù)，如AI算法。目前國(guó)內(nèi)AI算法已經(jīng)處于國(guó)際領(lǐng)先水平，國(guó)微集團(tuán)也在嘗試將國(guó)內(nèi)AI算法的突破融合到EDA工具里面去，在目前開(kāi)發(fā)的EDA產(chǎn)品中已經(jīng)有多個(gè)項(xiàng)目跟AI相關(guān)。
“雖然2018年美國(guó)電子復(fù)興計(jì)劃中的電子設(shè)備智能設(shè)計(jì)——IDEA：Intelligent Design of Electronic Assets也在推進(jìn)如何將傳統(tǒng)EDA工具智能化。但由于國(guó)外客觀條件的限制，在一定程度上阻礙了其AI技術(shù)的發(fā)展。”白耿表示，在傳統(tǒng)EDA算法暫時(shí)落后的情況下引進(jìn)新的血液——AI技術(shù)，我們有信心未來(lái)5年后國(guó)產(chǎn)EDA產(chǎn)品在一些尖端的領(lǐng)域能夠趕超國(guó)外的技術(shù)。
集微網(wǎng)了解到，目前國(guó)微集團(tuán)重點(diǎn)研發(fā)的8個(gè)工具中，產(chǎn)品性能對(duì)標(biāo)國(guó)際先進(jìn)水平的同時(shí)，在功耗、速度及面積方面還可以達(dá)到10%—15%的領(lǐng)先性。
白耿介紹，國(guó)微集團(tuán)的通用服務(wù)引擎、時(shí)序、功耗跟簽核都來(lái)自統(tǒng)一的源程序代碼，在布局布線的時(shí)候不需要留過(guò)多設(shè)計(jì)余量，同樣芯片速度下，可以保證低功耗的同時(shí)提升晶圓面積使用率，降低生產(chǎn)成本。
破局
明確的先進(jìn)性與方法學(xué)思路做指引，雖然可以在追趕的進(jìn)程中加快速度，但現(xiàn)實(shí)面臨的困境仍然需要去一一攻克。
擺在國(guó)微集團(tuán)面前的，除了技術(shù)的差距之外，人才供給、產(chǎn)業(yè)生態(tài)、應(yīng)用環(huán)境等問(wèn)題也在掣肘其進(jìn)一步發(fā)展。
如何突破當(dāng)前困境，國(guó)微集團(tuán)也有其考量。
2019下半年到2020年，國(guó)內(nèi)涌現(xiàn)出眾多EDA公司，對(duì)于行業(yè)而言，百花齊放對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展頗有益處，但多個(gè)公司做同樣的工具、或者各公司間搶奪研發(fā)資源，等情況也客觀存在，無(wú)形中會(huì)消耗本就不豐富的國(guó)產(chǎn)EDA資源。
白耿表示，這個(gè)問(wèn)題需要從國(guó)家層面去考慮，進(jìn)行整合，才能保證國(guó)產(chǎn)EDA更有效、更健康、長(zhǎng)足的發(fā)展。
在橫向聯(lián)合方面，發(fā)掘國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的優(yōu)秀算法、點(diǎn)工具，通過(guò)投資、融合、合作開(kāi)發(fā)（高校）等方式，整合國(guó)內(nèi)的優(yōu)秀數(shù)字芯片的EDA工具到國(guó)微集團(tuán)的設(shè)計(jì)平臺(tái)中來(lái)，為國(guó)產(chǎn)數(shù)字芯片設(shè)計(jì)流程提供完整的解決方案。
在人才培育方面，國(guó)微集團(tuán)一方面通過(guò)內(nèi)部經(jīng)驗(yàn)傳承的方式來(lái)快速培育研發(fā)團(tuán)隊(duì)知識(shí)儲(chǔ)備能力，另一方面將通過(guò)與高校聯(lián)合的方式，如西安電子科大、上海交大、東南大學(xué)等，通過(guò)建立聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，共同培養(yǎng)在讀研究生等方式、栽培EDA方向的人才。
在開(kāi)拓創(chuàng)新方面，國(guó)內(nèi)科技領(lǐng)域在人工智能（AI，Machine Learning）、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算方面的發(fā)展在國(guó)際處于領(lǐng)先位置。
國(guó)微集團(tuán)在開(kāi)發(fā)國(guó)產(chǎn)EDA 平臺(tái)生態(tài)的同時(shí)，將聯(lián)合國(guó)內(nèi)其他研究單位、高校，著力為AI、云計(jì)算、異構(gòu)加速算法在EDA 領(lǐng)域內(nèi)開(kāi)辟各種適用的場(chǎng)景。爭(zhēng)取在人工智能EDA的發(fā)展方面，可以領(lǐng)先于其他國(guó)家。
在生態(tài)建設(shè)方面，EDA處于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的上游，EDA工具的成熟、技術(shù)突破升級(jí)，很大程度依賴(lài)于和芯片設(shè)計(jì)公司、半導(dǎo)體制造廠商之間的緊密合作和互動(dòng)。其中，與半導(dǎo)體制造廠商的合作尤其重要。
通常，在先進(jìn)工藝開(kāi)發(fā)階段，半導(dǎo)體廠商只會(huì)邀請(qǐng)國(guó)際三大EDA公司參與到先進(jìn)工藝參考流程（reference flow）的構(gòu)建過(guò)程中。其他中小EDA公司要比三大EDA公司晚一到兩年的時(shí)間才可以獲得同樣工藝的詳細(xì)信息，才能對(duì)自己的EDA工具進(jìn)行功能增強(qiáng)、準(zhǔn)備工藝文件等工作。
白耿強(qiáng)調(diào)，建立生態(tài)必須讓IC設(shè)計(jì)、EDA、晶圓制造廠協(xié)同起來(lái)，才能讓國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)健康發(fā)展。但從當(dāng)前國(guó)內(nèi)環(huán)境來(lái)看，需要政府及資本層面進(jìn)行有機(jī)聯(lián)合。
小結(jié)
從入局時(shí)間年限來(lái)看，國(guó)微集團(tuán)的EDA研發(fā)之路似乎剛剛開(kāi)啟；但從研發(fā)團(tuán)隊(duì)的經(jīng)驗(yàn)維度來(lái)看，其已經(jīng)深耕EDA產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)達(dá)10年以上。我們期待未來(lái)的時(shí)間里，國(guó)微集團(tuán)能給EDA產(chǎn)業(yè)界帶來(lái)更多的驚喜。（文章來(lái)源于 集微網(wǎng) 在此特別鳴謝?。?/strong>
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