謝仲輝

隨著異構計算、人工智能、大數據、云計算、區(qū)塊鏈等新興技術不斷迸發(fā)創(chuàng)新活力，帶動了以半導體產業(yè)為代表的數字技術強勢崛起。作為產業(yè)的底層關鍵技術，EDA自始至終連接和貫穿著芯片與科技應用的發(fā)展，也獲得了更加廣闊的發(fā)展機遇。

1 EDA新形勢和國產EDA新機遇

在后摩爾定律時代，制程工藝逼近極限，為了達成系統(tǒng)、應用對芯片的要求，將促使大家從系統(tǒng)設計角度出發(fā)，通過系統(tǒng)、架構的創(chuàng)新，以應用導向驅動芯片設計，實現(xiàn)對系統(tǒng)能力的提升，降低對先進工藝的依賴。這其中，通過借助先進的數字前端EDA工具，可以加速芯片設計中的算法創(chuàng)新和架構創(chuàng)新，從而賦能系統(tǒng)級應用創(chuàng)新，某種程度上可以彌補芯片制程工藝落后帶來的影響，擺脫對傳統(tǒng)工藝的依賴和限制，降低芯片供應鏈的風險。

系統(tǒng)集成和異構計算也將推動EDA工具進行新的變革。從應用系統(tǒng)出發(fā)，芯片的定義、設計和驗證也必須考慮多顆芯片之間的協(xié)同，并有效處理子系統(tǒng)之間的連接和分工。比如Chiplet就包含了很多EDA相關的新技術，其中跟制造相關的包括封裝里面功耗分析、散熱分析等；在驗證技術和工具方面，實際上已經成為Chiplet發(fā)展的瓶頸。因為Chiplet目前還以單一公司完成全系統(tǒng)為主，但未來多廠商合作的新型Chiplet模式會把傳統(tǒng)SoC流程打破，這就要求在IP建模、互連架構分析、系統(tǒng)功能驗證、功耗驗證等方面提出新的模式，而不僅僅是解決了制造問題就能實現(xiàn)全新的Chiplet產業(yè)結構。

這種通過異構、多芯粒、多模塊系統(tǒng)集成的方式，也體現(xiàn)了從系統(tǒng)設計角度出發(fā)去定義和設計芯片的理念。半導體設計產業(yè)開始不僅是通過工藝的提升，而是更多考慮系統(tǒng)、架構、軟硬件協(xié)同等，從系統(tǒng)應用來導向、從應用來導向去驅動芯片設計，讓用戶得到更好的體驗。

與此同時，系統(tǒng)級公司入場對EDA工具和方法學帶來全新挑戰(zhàn)，因為傳統(tǒng)芯片設計思路與系統(tǒng)級軟硬件是兩個分開的環(huán)節(jié)，各自有自己的語言和技術體系，需要跨領域的架構工程師團隊緊密合作，基于多種工具平臺分解需求和向下映射。EDA工具作為貫穿從芯片到系統(tǒng)的技術，必須讓系統(tǒng)工程師和軟件工程師都能參與到芯片設計中來，來解決設計難、人才少、設計周期長、設計成本高企的問題，用智能化的工具和服務化的平臺縮短從芯片需求到系統(tǒng)應用創(chuàng)新的周期，降低復雜芯片的設計和驗證難度，賦能電子系統(tǒng)創(chuàng)新。

另一方面，受益于新興產業(yè)需求增長、科創(chuàng)板等政策支持因素、以及國內國際雙循環(huán)的提出，中國半導體產業(yè)自主發(fā)展進入了迅速成長期。比如越來越多的本土IC設計公司，希望能有國產方案支持他們，以確保供應鏈安全；也會一定程度開放數據，幫助持續(xù)打磨、迭代產品，創(chuàng)造了有利的產業(yè)生態(tài)環(huán)境。類似芯華章這樣的國產新銳企業(yè)，能夠更快速、便捷響應本地用戶需求，也能提供更貼近本地市場需求的客制化服務。

目前海外巨頭的產品其實也存在一些短板，比如工具的相對碎片化，巨頭們的許多工具是通過收購得到的，所以在融合度上存在局限；以及自EDA軟件誕生的過去30年間，技術的發(fā)展和市場需求已產生了極大的變化，傳統(tǒng)的EDA工具基于以往的數據結構和計算結構，在多年的發(fā)展中有著很重的技術包袱，很難適配新的軟硬件框架，在融合前沿技術的優(yōu)化效果方面非常有限。

因此，國內EDA廠商有很多機會打破國際巨頭公司的壟斷格局。我們認為，中國EDA公司要走出自己的成功道路，有三個關鍵，廣積糧、高筑墻、緩稱王，也對應著芯華章“高起點”、“厚積累”、“求創(chuàng)新”的發(fā)展戰(zhàn)略。我們可以用最新的架構去做產品，不受兼容和移植之縛；核心技術人才的知識累積，是高科技行業(yè)成功的基礎；依樣畫葫蘆很難實現(xiàn)超越，必須在累積的基礎上不斷探索創(chuàng)新。

特別的，隨著芯片工藝節(jié)點的不斷演進，復雜度不斷提升，如何提高驗證效率，降低EDA工具使用門檻，一直是行業(yè)關注的重要發(fā)展方向。針對行業(yè)痛點，芯華章以終為始，創(chuàng)見性地提出了面向未來的EDA 2.0概念。EDA 2.0的核心內容就是在開放和標準化的前提下，將過去的設計經驗和數據吸收到全流程EDA工具及模型中，帶動EDA向智能化發(fā)展，形成從系統(tǒng)需求到芯片設計、驗證的自動化流程。

2 聚焦芯片驗證

一個芯片研發(fā)項目當中，驗證工作量通常占據過半，并且決定了芯片的成敗與質量。以7 nm的GPU SOC為例，接近7成的投入是在數字前端設計。芯片驗證工具開發(fā)難度大，覆蓋面廣，卻決定了芯片的成敗與質量。中國自研EDA公司目前僅擁有部分點工具，數字驗證領域仍是空白。芯華章瞄準國內技術空白，市場容量最大，芯片設計成本占比最高的數字集成電路前端設計與驗證領域，致力于填補中國EDA驗證空白。目前，芯華章已取得專利授權25件，打造出具備平臺化、智能化、云化底層構架的解決方案，成功發(fā)布5款具備自主知識產權的數字驗證EDA產品。

這些產品都已達到對應領域的主流商業(yè)水平，甚至在部分性能指標上已達到或超過國際先進水平，是我們從0到1打造的，基于全新統(tǒng)一的底層框架，應用新的驗證方法學，并且具備自主知識產權的EDA工具。比如，傳統(tǒng)的仿真器只能在Intel的X86服務器上運行，但芯華章的仿真器就能無縫移植到不同的處理器上，還有很多類似的創(chuàng)新都在芯華章的產品中得以體現(xiàn)。芯華章發(fā)布的數字調試產品昭曉Fusion Debug，采用完全自研的高性能數字波形格式，與主流商業(yè)波形格式相比，讀寫速度快至3倍。

除了具體的產品性能優(yōu)勢，芯華章的差異化競爭優(yōu)勢體現(xiàn)在以下三個方面：

2.1 產業(yè)對驗證方法學提出更高的要求。隨著芯片工藝節(jié)點的不斷演進，復雜度不斷提升，隨之而來的是芯片設計成本的巨大提升。所有芯片設計公司，包括新進的系統(tǒng)公司，都希望通過更充分的驗證，降低投片風險與流片成本。大家不滿足于只是生產“合格、可用”的芯片，而是希望結合應用場景，滿足最終的電子系統(tǒng)需求，真正賦能產品的用戶體驗，因此對集成電路設計產業(yè)提出更高的要求，迫切需要建立起能夠覆蓋從芯片級別到最終系統(tǒng)級別的驗證方法學，提升芯片及電子系統(tǒng)的性能表現(xiàn)。

2.2 老師傅輕裝上陣，更高的起點，發(fā)揮空間更大。高科技行業(yè)，最重要的還是知識的積累。芯華章對比傳統(tǒng)國際EDA公司的一大優(yōu)勢在于我們的核心研發(fā)團隊在行業(yè)里多年研發(fā)經驗的積累，我們非常了解成功的路徑以及哪里會有坑，因此能夠將EDA和前沿技術深度融合，以新一代EDA產品換道超車。比如芯華章基于全新的底層架構進行自主研發(fā)的智V驗證平臺，具備協(xié)同、易用、高效三大優(yōu)勢，能讓工具帶來1+1>2的驗證效益，有效地解決產業(yè)正面臨的兼容性挑戰(zhàn)，以及數據碎片化導致的驗證效率挑戰(zhàn)。

2.3 貼近本地客戶需求快速迭代創(chuàng)新。我們作為中國本土的EDA供應商，其中一個優(yōu)勢是和客戶距離很近，能夠更好地以客戶為導向、以終為始來考慮，指導我們的研發(fā)和生態(tài)搭建，更及時地貼近市場需求進行快速迭代與創(chuàng)新。我們的理念就是與客戶協(xié)同作戰(zhàn)，通過技術創(chuàng)新賦能客戶，而客戶的成長也會為芯華章的發(fā)展帶來更大機遇。得益于成熟、扎實的一線團隊所積累的深厚服務經驗，芯華章很快建立了同客戶的深厚互信。截至目前，芯華章基本建立了完整的數字驗證全流程服務，并得到中科院半導體所、燧原科技、芯來、鯤云等數十家一眾業(yè)內知名企業(yè)實際項目采用。