國產(chǎn)EDA創(chuàng)新不止步，2023砥礪前行

每年的ICCAD做為半導體行業(yè)年度重要的活動，匯集從EDA、IP到IC設(shè)計等上下游企業(yè)。在中國集成電路設(shè)計業(yè)2022年會暨廈門集成電路產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展高峰論壇（ICCAD 2022）上，來自多家國產(chǎn)EDA企業(yè)的高管接受媒體采訪，他們從產(chǎn)品創(chuàng)新、行業(yè)發(fā)展等多個維度向我們展示了國產(chǎn)EDA的最新進展以及各自對行業(yè)的思考。

思爾芯：打造齊全的前端數(shù)字驗證工具

思爾芯從2004年開始做原型驗證系統(tǒng)，2022年推出第七代原型驗證系統(tǒng)。結(jié)合原型驗證完整的軟件工具鏈，很多用戶用到了百億門級的系統(tǒng)?？蓪崿F(xiàn)自動編譯與自動設(shè)計分割等功能。

思爾芯總裁林凱鵬表示，思爾芯聚焦數(shù)字前端驗證領(lǐng)域，除了原型驗證產(chǎn)品外，還推出硬件仿真系統(tǒng)和軟件仿真工具，補強前端數(shù)字驗證工具產(chǎn)品線。未來將持續(xù)打造融合異構(gòu)、仿真驗證的用戶體驗，即異構(gòu)驗證的“5+1”體系，包括5個驗證工具、1個體系。從原代碼設(shè)計到功能驗證，實現(xiàn)整個數(shù)字芯片前端設(shè)計的無縫銜接，形成比較完善的前端仿真驗證工具鏈和體驗。

思爾芯的驗證云服務(wù)已經(jīng)推出三年時間，據(jù)介紹目前有上千個IP原型驗證系統(tǒng)運行，良率非常高。林凱鵬說：“對于驗證場景來說，云非常重要。驗證從時間軸角度出發(fā)，存在峰值的情況，前面開發(fā)階段可能驗證需求不多，到了一定階段的時候，你會發(fā)現(xiàn)設(shè)計團隊需要大量的回歸測試，大量集群的驗證，還需要有大量的軟件仿真驗證，以及軟件性能測試驗證過程，這個時候驗證峰值非常明顯?，F(xiàn)有的算力不足以滿足需求時，IC設(shè)計公司希望采用更多的算力，提高驗證回歸效率。云這種集中大量算力，為峰值需求提供相對應的算力和解決方案，是天然好的解決方案。”

對于大家擔心的上云的信息安全問題，林凱鵬表示目前以私有云居多，也會和云廠商合作在線上提供大量CPU和內(nèi)存資源，并且將敏感數(shù)據(jù)放在本地進行脫敏，將原代碼、關(guān)鍵數(shù)據(jù)放在本地編譯好，這些數(shù)據(jù)變成相對脫敏的二進制數(shù)據(jù)，再去云端運行。隨著芯片復雜度越來越高，對驗證的CPU、內(nèi)存、算力、EDA資源需求越來越強，上云是盡早的事情。但兼顧算力、信息安全、以及良好的商業(yè)模式，使其達到相對平衡發(fā)展。

在EDA全流程的發(fā)展道路上，目前思爾芯做前端，國微系的幾家企業(yè)一起協(xié)作，希望通過一個共享的數(shù)據(jù)平臺以及數(shù)據(jù)底座實現(xiàn)全鏈條打通和更好的一條龍服務(wù)。

芯啟源：硬件仿真與原形驗證的融合

芯啟源的EDA工具創(chuàng)新性地將硬件仿真和原形驗證合在一起，二合一的平臺令客戶投資減少、運營成本降低。芯啟源EDA&IP銷售總經(jīng)理裘燁敏說道，EDA硬件工具的運行速度比較快，芯片設(shè)計前期能夠進行更充分的驗證，更大程度降低bug的逃逸率。提供多用戶模式，不同的軟件團隊、多個芯片項目可并行在系統(tǒng)上運行設(shè)計。

據(jù)介紹，芯啟源在2023年將進行自動分區(qū)的算法更新以及硬件優(yōu)化，預計會在2023年的二季度，從原來的10兆速率快速提升到20兆。2022年，芯啟源的定單量比往年翻了三倍，盡管有著疫情的影響，但仍然取得長足的進步。22年拓展了較多的中大型客戶，包括CPU、GPU、AI等芯片公司。

如何獲得客戶的認可，裘燁敏認為首先是做出自己的技術(shù)亮點。以亮點做為切入點，客戶才有興趣了解。接著是定制化的能力，配合客戶的需求，以及像在Debug里找到編譯錯誤、語言錯誤，助力客戶，接納客戶反饋，實時依據(jù)客戶的反饋優(yōu)化和添加EDA工具中各模塊的功能。

針對當前政府對EDA、IP進行補貼存在不同的條條框框限制的情況，裘燁敏呼吁政府放寬限制、加大進度、引導企業(yè)。尤其是頭部企業(yè)若能夠給國內(nèi)EDA廠商更多打磨產(chǎn)品的時間和機會，國產(chǎn)EDA工具將越用越好。

速石科技：一站式IC設(shè)計云平臺，助力高效利用算力資源

速石科技于2017年成立，致力于為研發(fā)型公司提供一站式IC設(shè)計云平臺。無論是微小型公司還是成長型公司亦或是上市公司，都面臨本地和云端資源的需求，速石平臺能夠解決資源不夠的核心問題，并讓用戶高效運營、優(yōu)化研發(fā)成本。

速石科技高級技術(shù)總監(jiān)陳琳濤分析，在IC設(shè)計的前4個月只涉及到前端布局與架構(gòu)，對于算力需求不高，但是從第5個月開始前端、驗證、后端均開始工作，算力逐漸提升，在第11個月達到小高峰，第16個月達算力最高峰，月度調(diào)度峰值達到百萬級核時以上；算力波峰和波谷的核數(shù)差距在20倍以上。

也就是說，需求是波動的，云服務(wù)是最具彈性的，能夠按需使用資源。這也順應“東數(shù)西算”將資源進行整合發(fā)揮最大效率和性價比的趨勢。究竟有哪些EDA工具在哪些階段適合用云的方式，并不需要每家用戶自己去研究，速石的產(chǎn)品和服務(wù)平臺已經(jīng)解決了共性問題。

速石平臺有兩個重要組件，一是集群管理，將各種異構(gòu)資源整合，保持環(huán)境的一致性，這是速石核心的基礎(chǔ)能力。二是調(diào)度器的使用，也是速石著重發(fā)力的方向。速石調(diào)度器作為原生調(diào)度器調(diào)用EDA過程中的相關(guān)運行環(huán)境，速石從芯片設(shè)計的開發(fā)到流片都能夠支撐整個研發(fā)環(huán)境。速石的調(diào)度器具有兼容性，兼容市面上主流的國際先進調(diào)度器。目前，已經(jīng)有數(shù)百家客戶大量使用速石的云平臺，進行IC設(shè)計全生命周期的管理。

概倫電子：以點及面，打造應用驅(qū)動的EDA全流程

成立于2010年的概倫電子，2022年12月28日在科創(chuàng)板上市，其EDA營收到70%，主要包括制造端EDA用于工藝開發(fā)和制造， 和設(shè)計端EDA針對模擬、存儲電路提供解決方案。此外還有測試儀器方面的業(yè)務(wù)，覆蓋基本電特性、可靠性、噪聲特性，提供測試系統(tǒng)和相關(guān)的功能服務(wù)及提供一站式工程服務(wù)。

概倫電子總裁楊廉峰表示，EDA行業(yè)沒有嚴格意義上的全流程，實際工程實踐中，幾乎沒有任何一家企業(yè)會全部用某一家的工具去做設(shè)計。當然，企業(yè)都希望提供更完整的解決方案。但EDA最終必須是應用價值導向，概倫電子首先瞄準的是在原來比較擅長的幾個關(guān)鍵領(lǐng)域，因此在制造端，將幾個點形成面，形成全流程。在設(shè)計端，針對存儲或者模擬，也實現(xiàn)全流程，幫助客戶提供更完整的解決方案。

國內(nèi)企業(yè)不會因為國產(chǎn)的標簽或情懷或價格便宜而買單，客戶都是為了價值買單。概倫多年來也一直秉持技術(shù)過硬、輸出價值的觀念，獲得國際大客戶的認可。近兩三年通過對IC設(shè)計企業(yè)采用EDA進行補貼的政策，確實推動了IC客戶對國內(nèi)EDA的導入。盡管在國產(chǎn)化的背景下，國內(nèi)客戶的采用意愿和寬容度會好一點，但仍然不會降低標準。最終國產(chǎn)EDA企業(yè)要發(fā)展，一定來自于對應用的挖掘，提供可解決實際問題的方案。

國產(chǎn)EDA在產(chǎn)業(yè)化和生態(tài)建設(shè)過程中，不可避免地存在如何建立自己標準的問題。概倫電子作為全球化流程中的一部分，參與提供了很多底層的數(shù)據(jù)庫、標準制定。國際上一些聯(lián)盟或組織制定的標準，大部分是企業(yè)貢獻出來或者形成事實上的工業(yè)標準。國內(nèi)EDA同樣需要標準的建立，讓生態(tài)更統(tǒng)一更壯大。

概倫電子除了此前的兩起并購之外，將持續(xù)地直接或間接投資一些EDA企業(yè)?；诋a(chǎn)品和流程的布局，以及面向的終端應用來統(tǒng)籌，孵化一些企業(yè)，做早期的布局。

合見工軟：面向數(shù)字驗證領(lǐng)域打造核心價值

2021年3月份成立的合見工軟發(fā)展速度非?？?，2022年團隊已經(jīng)壯大到700多人。已經(jīng)面向數(shù)字驗證領(lǐng)域發(fā)布五六款產(chǎn)品，其中APS原型驗證系統(tǒng)已經(jīng)迭代兩代。

合見工軟產(chǎn)品工程副總裁孫曉陽表示，合見工軟的核心價值在于幫助客戶盡快地進行原型驗證。我們離客戶更近，反應速度快、解決問題的溝通效率更高。立足產(chǎn)品本身，再加上這樣的優(yōu)勢，幫助芯片設(shè)計取得更好的PPA（性能、功耗、面積），這也是國產(chǎn)EDA公司能夠贏得客戶信任的關(guān)鍵，和中國IC設(shè)計公司成為緊密的共贏關(guān)系。

在構(gòu)建國內(nèi)EDA全流程的生態(tài)上，必須要大家合作。孫曉陽說道，在合作的過程當中如果能夠處理好芯片設(shè)計的數(shù)據(jù)安全等問題，就技術(shù)論技術(shù)，就產(chǎn)品論產(chǎn)品，去做出最好的、最合理的、最合適的接口標準。國內(nèi)已經(jīng)有EDA標準委員會正在推動聯(lián)盟的共同發(fā)展。

至于誰來主導標準的建立，孫曉陽認為過去EDA產(chǎn)業(yè)的很多標準都是誰做成業(yè)界第一就變成標準，或者標準組織來推動。但是像數(shù)據(jù)庫在技術(shù)上涉及性能和效率的問題，如果非常標準化又存在很多知識產(chǎn)權(quán)保護的問題。國內(nèi)EDA企業(yè)在制定標準方面，可以將某個廠商已經(jīng)落地的解決方案做為標準的基礎(chǔ)，也可以在沒有標準的領(lǐng)域單純建立一個標準，大家互通。因此可以是一個百花齊放的過程，匯集不同場景，選用合適的方案和合作的廠商來主導工作。

并購能夠加速企業(yè)的發(fā)展，合見工軟做為初創(chuàng)企業(yè)勢必會進行并購。在并購過程當中，合見會根據(jù)自己的企業(yè)文化和戰(zhàn)略布局尋找最合適、最能互補的并購對象，EDA行業(yè)最大的因素是人才，做到人才和團隊最佳的融合，才能使并購落地，集成新技術(shù)。多管齊下，以應對不斷變化的新格局。

英諾達：低功耗設(shè)計方法學助力成熟制程，云平臺充分保障數(shù)據(jù)安全

英諾達主營業(yè)務(wù)包括自研EDA、前端設(shè)計服務(wù)和后端設(shè)計服務(wù)。其中前端設(shè)計服務(wù)主要基于EDA硬件仿真加速器的云平臺，給客戶提供驗證服務(wù)。后端設(shè)計服務(wù)主要提供后端設(shè)計流程相關(guān)的服務(wù)。

英諾達董事長兼創(chuàng)始人王琦非常認同魏少軍教授提倡的中國半導體企業(yè)要破局，設(shè)計方法學是一個重要突破口。例如低功耗設(shè)計就是一個重要的設(shè)計方法學，其不只是先進制程需要，成熟制程更有需求，可以讓客戶在成熟節(jié)點的設(shè)計接近或達到先進節(jié)點的要求，使產(chǎn)品更有競爭力。

現(xiàn)在所通用的低功耗設(shè)計標準UPF，最早是2007-2008年間美國提出來的，王琦本人對此也有非常深厚的理解。對低功耗設(shè)計方法學，英諾達的工具對最新版的UPF和早期版本的常用命令都提供支持。

“作為一個檢查工具，我們的思路并不是以報錯為目的，并不是錯誤報的越多越好，而是報出來錯誤后，讓客戶很容易找到錯誤根源，找出解決辦法，我們從數(shù)據(jù)架構(gòu)、算法上做了創(chuàng)新?！痹摴ぞ呙嬖囍蹙鸵呀?jīng)有3個發(fā)明專利獲得國家的批準，還有6個專利在申請當中。由于采用新的架構(gòu)和算法，該工具達到速度和內(nèi)存占用的最佳組合，支持做系統(tǒng)芯片級的檢查。

英諾達還提供基于EDA硬件仿真加速云平臺的前端設(shè)計服務(wù)，該服務(wù)基于Palladium（帕拉?。?，可以形象比喻為專注于做邏輯仿真的超級計算機。遠程使用可以令客戶彈性運用計算資源，降低使用成本。英諾達提供不同等級的數(shù)據(jù)安全保護，客戶不需要提供源代碼而是編譯后的二進制數(shù)據(jù)在平臺上做仿真。另外，客戶也可以提供源代碼在英諾達機器上編譯再做仿真。2022年英諾達實現(xiàn)97%的硬件負載率。以較高等級的防火墻、內(nèi)部數(shù)據(jù)安全網(wǎng)絡(luò)等，得到客戶的信賴。

國微芯：后端和制造國產(chǎn)EDA工具，與Foundry緊密配合，支持實現(xiàn)先進工藝

國微芯于2022年正式從國微集團獨立出來，完成股份制改制，繼承國微集團在國產(chǎn)EDA方面的工作和資產(chǎn)，主要業(yè)務(wù)涉及后端和制造國產(chǎn)EDA工具開發(fā)。旗艦工具是物理驗證工具和OBC工具，其中OBC工具用于***，可以說是***的“心臟”。此外還有其它的可靠性、制造性、能力分析、DFT和形式驗證等一系列工具。

此次ICCAD大會上，國微芯發(fā)布“芯天成”五大系列14款EDA工具，包括物理驗證平臺的4個工具，OPC平臺的2個工具，還有仿真平臺的3個工具，特征化平臺2個工具以及形式驗證工具平臺的3個工具。主要服務(wù)于國內(nèi)Foundry廠、28nm平面Foundry線，支持國內(nèi)Foundry線進行物理驗證相關(guān)的參考流程和開發(fā)工作。

國微芯執(zhí)行總裁/首席技術(shù)官白耿表示，后端和制造端的EDA工具首先解決28nm這個代表性的工藝節(jié)點的工具問題，再解決先進工藝的節(jié)點比較多重曝光、雙重曝光，在OTC里面解決一些3D光學模型，通過EDA工具支撐用DUV實現(xiàn)14nm、7nm的生態(tài)工藝。另外，通過支持SOI平面工藝和3D封裝等可以實現(xiàn)國產(chǎn)集成電路等效的摩爾定律的算力增長。

為了打造全流程EDA工具，國微芯與思爾芯、鴻芯微納形成互補關(guān)系。例如思爾芯負責前端驗證包括原形驗證、硬件仿真、軟件仿真，鴻芯微納負責物理設(shè)計端的四個EDA工具開發(fā)，包括布局布線、邏輯綜合、靜態(tài)時序、功耗電壓等。國微芯負責形式驗證、物理驗證、OPC等。三家的工具形成了一條完整的工具鏈，彼此之間互相補充、互相扶持。

國微芯作為后端和制造端EDA工具開發(fā)者，獲得Foundry支持必不可少。白耿闡述，通過Foundry的反饋獲得工藝參數(shù)信息，比如器件參數(shù)、版圖熱點圖形、良率、可追溯性，再通過EDA工具反饋給前端的IC設(shè)計公司進行使用，讓前端設(shè)計掌握可制造性和良率的問題，并進行規(guī)避，這就是DTCO實現(xiàn)的過程。

他進一步分析，AI進入EDA有兩個層面，一是通過共同的數(shù)據(jù)底座，以及一系列的工具和工具之間無縫的數(shù)據(jù)交換，讓整個IC設(shè)計流程更加簡潔高效。二是把AI的算法放在很多的點工具里面進行算力加速，比如OPC里面一個核心的反演光刻，它需要花大量的時間進行運算，為了節(jié)省時間，我們通過人工智能算法，同時通過異構(gòu)的GPU加速，可以讓這個模塊的算力提升100倍，甚至上千倍。國微芯與香港一家公司已經(jīng)建立了戰(zhàn)略合作關(guān)系，他們的研發(fā)團隊將來會與我們的OPC中間核心模塊形成綁定、合作，這也是AI在我們EDA工具中的實現(xiàn)。

國微芯的形式驗證工具在騰訊云會初步上云，供國內(nèi)頭部的IC設(shè)計公司使用，這是EDA上云商業(yè)計劃的第一步。其它的物理驗證工具、特征化工具、仿真工具，也會在國內(nèi)的工業(yè)云上使用。

小結(jié)

半導體行業(yè)總會經(jīng)歷周期波動，2022年需求下滑的“?！敝杏痔N藏著“機”。這個時候仍然有不少IC設(shè)計企業(yè)例如CPU、GPU、AI等保持產(chǎn)品研發(fā)。國內(nèi)EDA廠商正在跟隨他們的步伐。相信2023年消費類電子、通信、汽車、AI等領(lǐng)域的需求仍然強勁，EDA企業(yè)站在IC設(shè)計前排，并無太多寒意。

審核編輯 ：李倩