助推半導(dǎo)體創(chuàng)新需求，西門子EDA峰會(huì)揭秘AI工具鏈和創(chuàng)新平臺

（電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道 文/章鷹）8月24日，西門子EDA的年度盛會(huì) —— 2023 Siemens EDA Forum在上海浦東拉開帷幕。此次峰會(huì)是西門子EDA闊別三年線下之后的再度回歸。ChatGPT引發(fā)的AI浪潮，給AI芯片設(shè)計(jì)帶來新的挑戰(zhàn)，汽車半導(dǎo)體在未來三年高速增長，在設(shè)計(jì)、驗(yàn)證和仿真過程都需要先進(jìn)的EDA工具，西門子EDA作為業(yè)內(nèi)EDA技術(shù)的領(lǐng)先公司，有哪些殺手锏工具和平臺？這次以“加速創(chuàng)芯，智領(lǐng)未來”為主題的會(huì)議，為我們揭秘了全球半導(dǎo)體的產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢和西門子EDA技術(shù)平臺的最新進(jìn)展。

自去年以來，半導(dǎo)體行業(yè)增長總體放緩，西門子EDA的發(fā)展現(xiàn)狀如何？AI 應(yīng)用、汽車芯片、SoC、3D IC 及電路板系統(tǒng)技術(shù)等熱點(diǎn)話題上，西門子給業(yè)界帶來哪些新驚喜？西門子 EDA 全球副總裁兼中國區(qū)總經(jīng)理凌琳和西門子EDA亞太區(qū)技術(shù)總經(jīng)理Lincoln Lee給我們帶來了精彩的市場前瞻和技術(shù)趨勢分析。

左：西門子 EDA 全球副總裁兼中國區(qū)總經(jīng)理凌琳

右：西門子EDA亞太區(qū)技術(shù)總經(jīng)理Lincoln Lee

半導(dǎo)體明年Q1將迎來復(fù)蘇，西門子EDA工具加速半導(dǎo)體創(chuàng)新

目前，中國半導(dǎo)體行業(yè)面臨一個(gè)嚴(yán)峻的形勢，全球半導(dǎo)體行業(yè)從去年下半年就開始經(jīng)歷很多困難，產(chǎn)能過剩，今年大家感覺需求下降，與去年上半年相比差距很大，大家都有疑問，半導(dǎo)體行業(yè)未來的前景如何？

圖：西門子 EDA 全球副總裁兼中國區(qū)總經(jīng)理凌琳

國際調(diào)研機(jī)構(gòu)Techinsights在今年2月發(fā)布的預(yù)測顯示，半導(dǎo)體行業(yè)在今年年底開始反彈。西門子 EDA 全球副總裁兼中國區(qū)總經(jīng)理凌琳表示，回顧20多年半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展的趨勢，可以看到三個(gè)大事件：一是U型衰退，互聯(lián)網(wǎng)泡沫破滅，行業(yè)用了幾年的時(shí)間才慢慢（2002年/2003年）從U型衰退復(fù)蘇；二是美國金融危機(jī)，當(dāng)時(shí)EDA行業(yè)不知道會(huì)不會(huì)導(dǎo)致半導(dǎo)體行業(yè)長期寒冬。后來證明，這個(gè)V型雖然衰減得很猛，但也快速地恢復(fù)了，2007年以后，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代有好應(yīng)用、好市場、好技術(shù)，就會(huì)催生這個(gè)行業(yè)快速回旋；三、新冠疫情導(dǎo)致了芯片庫存積壓，對半導(dǎo)體影響巨大，2021年隨著在家辦公、在家上學(xué)興起，對電子產(chǎn)品需求強(qiáng)勁，半導(dǎo)體行業(yè)需求上升，反彈強(qiáng)勁。到2022年下半年，疫情結(jié)束開放后，產(chǎn)能過剩的問題暴露出來。IC insights預(yù)測，2023年模擬和存儲(chǔ)器單元的增長趨勢令人擔(dān)憂。

凌琳認(rèn)為，雖然半導(dǎo)體行業(yè)面臨一些短期挑戰(zhàn)，但是在多重大趨勢的共同驅(qū)動(dòng)下，半導(dǎo)體行業(yè)的長期發(fā)展非常樂觀。為何有信心半導(dǎo)體行業(yè)會(huì)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)勁反彈？麥肯錫的研究預(yù)測，有線通訊、消費(fèi)電子、工業(yè)電子、汽車電子、無線通信和計(jì)算機(jī)/消費(fèi)中心共同作用，都將推動(dòng)半導(dǎo)體行業(yè)增長，2030年半導(dǎo)體行業(yè)會(huì)達(dá)到1萬億美元市場規(guī)模。

為什么半導(dǎo)體芯片和集成電路越來越重要？因?yàn)榘雽?dǎo)體在電子產(chǎn)品價(jià)值中占據(jù)的份額與日俱增。1990年，電子產(chǎn)業(yè)總體規(guī)模5000億美元，半導(dǎo)體只是占據(jù)其中8%。2015年之前，這個(gè)比例已經(jīng)提高到16%，年度平均值到2萬億美元。到了2030年電子產(chǎn)品總值達(dá)到3.4萬億美元，半導(dǎo)體會(huì)超過1萬億美元，占比超過四分之一。以新能源汽車為例，每輛新能源汽車都有1000多美元半導(dǎo)體含量，包括100多顆芯片。

“西門子EDA兩條腿走路，我們在堅(jiān)持大規(guī)模研發(fā)投入。EDA公司的研發(fā)投入占比都超過30%，我們也會(huì)繼續(xù)加大投入，提升研發(fā)團(tuán)隊(duì)規(guī)模，加大挑戰(zhàn)性大的工具的投入。在我們成為西門子數(shù)字化工業(yè)軟件之后，整個(gè)EDA研發(fā)團(tuán)隊(duì)人員增加超過兩位數(shù)。另外，我們堅(jiān)守EDA公司的兼并道路，自從2017年3月，Mentor成為西門子數(shù)字化工業(yè)軟件一部分后，我們進(jìn)行了11次的兼并，來加強(qiáng)EDA產(chǎn)品的包容性和產(chǎn)品力度?！?凌琳表示。

談及西門子EDA的戰(zhàn)略方向，凌琳分享道，摩爾定律的下探和芯片規(guī)模的不斷擴(kuò)展要求半導(dǎo)體業(yè)者必須堅(jiān)持創(chuàng)新。隨著ChatGPT火爆全球，支撐這些領(lǐng)域的HPC、5G、人工智能、HBM賽道都需要高性能的芯片，對于新產(chǎn)品的上市周期要求越來越高。為了幫助客戶應(yīng)對挑戰(zhàn)，西門子 EDA致力于打造完善的EDA工具與服務(wù)。

芯片設(shè)計(jì)越來越復(fù)雜，針對這樣的市場趨勢和需求，凌琳強(qiáng)調(diào)，西門子EDA在自身發(fā)展方面保持三個(gè)方向：（1）更先進(jìn)的工藝技術(shù)。即使摩爾定律放慢，我們還是認(rèn)為新的技術(shù)還會(huì)出來，只是可能會(huì)慢一點(diǎn)。另外用異構(gòu)集成彌補(bǔ)這個(gè)不足，會(huì)催生很多新的技術(shù)。（2）設(shè)計(jì)規(guī)模擴(kuò)大，利用集成優(yōu)勢來做更復(fù)雜更大的設(shè)計(jì)。（3）芯片-系統(tǒng)-產(chǎn)品。從芯片到系統(tǒng)到產(chǎn)品數(shù)字孿生，我們提供一個(gè)更完整、更全面的視野去看這個(gè)問題，而且我們有獨(dú)特的解決方案，這就超越一般的EDA定義，而且它是在整個(gè)普適、全局AI的指導(dǎo)下，利用西門子優(yōu)勢，幫助客戶擴(kuò)展系統(tǒng)能力。

應(yīng)對客戶差異化需求，西門子EDA推出AI工具鏈

“今年雖然整體半導(dǎo)體行業(yè)出現(xiàn)下行，但是我們的客戶數(shù)量還在增長。主要分為兩類客戶，一是IC客戶，二是長尾系統(tǒng)客戶。從產(chǎn)業(yè)的技術(shù)層面來看，我認(rèn)為要更樂觀一點(diǎn)。從應(yīng)用層面來說，現(xiàn)在很多做車規(guī)的芯片，包括做數(shù)據(jù)中心芯片的客戶都在增長，其實(shí)是方興未艾?！?凌琳表示。

西門子EDA亞太區(qū)技術(shù)總經(jīng)理Lincoln Lee的觀察是，過去客戶一直都是非常專注PPA、成本、性價(jià)比。今年開始有一點(diǎn)點(diǎn)不一樣，就是發(fā)現(xiàn)“可靠性”這個(gè)“點(diǎn)”很明顯的提高了。現(xiàn)在大家要知道做的芯片怎么可以可靠、驗(yàn)證怎么完整，對于可靠性的要求明顯提高。這可能是一部分客戶從消費(fèi)芯片轉(zhuǎn)向工業(yè)芯片和汽車芯片方向的結(jié)果。

Lincoln Lee以汽車芯片為例來解讀西門子EDA對他們的服務(wù)。一些國內(nèi)的汽車芯片公司非常看重功能安全、數(shù)據(jù)和電子系統(tǒng)安全，西門子EDA可以提供兩個(gè)層面的產(chǎn)品：一是Functional safety（功能安全）的驗(yàn)證, 西門子EDA有Austemper Design Systems，可以從安全分析、安全設(shè)計(jì)、安全驗(yàn)證三個(gè)方面對汽車芯片的功能安全保駕護(hù)航；二是測試部分，汽車芯片制造以后要跑測試，西門子EDA能夠提供一些工具。在國內(nèi)很多做汽車芯片的企業(yè)，在Functional safety方面的測試和驗(yàn)證，都會(huì)用到西門子EDA的工具，比如，Austemper, OneSpin,Questa, Tessent。

據(jù)悉，西門子EDA很早提出“系統(tǒng)為導(dǎo)向”觀點(diǎn)，因此從工具鏈和整個(gè)平臺均具有天然優(yōu)勢，能夠給更廣大的客戶提供更優(yōu)化、更全面、閉環(huán)的解決方案。凌琳指出，西門子去年發(fā)布西門子Xcelerator平臺，希望幫助現(xiàn)在想要數(shù)字化轉(zhuǎn)型的企業(yè)加速數(shù)字化、智能化進(jìn)程，而EDA就是這個(gè)平臺非常核心的組成部分。從IC設(shè)計(jì)工具這樣的微觀，到軟件、硬件這樣的宏觀，西門子在努力做到完整覆蓋。

而在今年ChatGPT帶火的AI芯片賽道，西門子的芯片客戶已經(jīng)達(dá)到300多家。同時(shí)，業(yè)界也有一些智能手機(jī)、服務(wù)器的終端廠商正在逐漸加入做行業(yè)領(lǐng)先的SoC芯片的趨勢，凌琳認(rèn)為，客戶的需求倒逼EDA公司做一些改變，要做更多的系統(tǒng)級的思考。面向芯片設(shè)計(jì)的客戶，西門子EDA提供了一些AI工具，在良率提升的同時(shí)，通過機(jī)器學(xué)習(xí)把“建庫”工作量減低100倍-1000倍，西門子EDA新推出的數(shù)字驗(yàn)證工具實(shí)現(xiàn)了“只跑應(yīng)該跑的數(shù)據(jù)”。目前，在前端、后端驗(yàn)證工具中都已引入AI技術(shù)，讓客戶有更多的選擇。

凌琳表示：“我們一直認(rèn)為，EDA存在的意義就是快速幫客戶把產(chǎn)品推上市?？蛻敉Ｍ骖櫵俣群统杀荆侨绻鸈DA的工具能加速產(chǎn)品占領(lǐng)市場的時(shí)間，或更貼合其客戶需求，那他們會(huì)更愿意選擇這類工具。我們始終認(rèn)為：專注于創(chuàng)新，厲兵秣馬、蓄勢待發(fā)，一起創(chuàng)造一個(gè)強(qiáng)力的反彈，半導(dǎo)體未來可期。”

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