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张通社 zhangtongshe.com
集成电路行业一直流传着这么一句话：“谁掌握了EDA的话语权，谁就掌握了集成电路的命门，谁就可以对芯片行业的后来者降维打击。”
EDA的发展水平代表着一个国家在半导体领域的“软实力”。我国EDA行业从20世纪80年代中后期才真正开始，较全球EDA行业的发展晚了十年。从企业来看，EDA行业入门门槛极高。2020年海外EDA企业数量为600+，国内仅22家。Synopsys、Cadence和Siemens EDA三巨头垄断全球EDA市场。中国本土EDA企业，仅在部分细分领域具有优势，难以提供全流程产品。
EDA的落后，背后反映出的是整个中国电子产业与西方发展的代差。在过去30年里，芯片的集成规模提高了数万倍，设计难度和成本也急剧增加，但是EDA作为集成电路设计工具，在方法论革新与颠覆式技术创新上却一直没有突破，无法支撑快速增加并急剧分化的应用需求。
在这样的背景下，叠加紧张的国际竞争局势，国产EDA要如何实现破局？
01、瞄准痛点 以平衡创新方式满足用户需求
破局的前提是入局。何谓入局？首先是要能够满足当下国内IC企业的EDA工具需求，最好是能针对长久以来的EDA工具使用痛点，打造差异化服务优势，这样才能让国内的半导体企业更有动力选择国产EDA工具。
以占据EDA市场最大份额的验证工具来讲，目前，整个验证EDA环节实际上是有三个主要的核心产品，包括逻辑仿真、硬件仿真、原型验证。如果你是一个基层的工程师，会发现验证是一个非常痛苦的过程，需要使用不同的工具完成不同的验证目标，非常复杂。因此，当需要提升验证效率或者说要做到敏捷验证时，本质上来说环节越少越好。
然而在产业实践中，当前的EDA工具与方法学，并不能完美满足用户的需求。大规模芯片，特别是系统级验证，正在面临四大挑战：
1. 不统一的芯片或者硬件平台用户需要双重投入；
2. 不统一的软件工具或者编译流程，用户需要付出额外的调试努力和时间；
3. 原型系统和硬件仿真二者验证方案不一致，导致灵活性或扩展性不足；
4. 不同EDA厂商的硬件验证平台和调试工具不能无缝配合。
基于市场需求与用户痛点，近日系统级验证EDA解决方案提供商芯华章，正式发布了一款高性能FPGA双模验证系统“桦捷HuaPro P2E”，以特有的双模定位，解决了原型验证与硬件仿真的融合难题，帮助开发团队突破了传统软硬件验证工具的割裂限制问题。
“10年之后，你会发现所有的验证工具都会不一样。我们刚发布的双模新品桦捷HuaPro P2E，很可能又是一个颠覆性的产品，因为行业里原来是没有类似的工具，这是芯华章200多位优秀工程师，基于对原来传统方法学的深厚积累和洞察，加上大量创新，花费两年研发，有划时代价值的产品。”芯华章科技首席技术官傅勇这样评价这款新产品。
芯华章科技首席技术官 傅勇
HuaPro P2E确实拥有自傲的资本。相比传统的原型验证工具，HuaPro P2E基于统一的硬件、软件工具，高效集成原型验证和硬件仿真双模式，有效支持上百颗FPGA的超大型硬件验证系统，也可支持高达数十亿门设计容量，在超大规模SoC设计中实现高达10M的仿真速率，为CPU、GPU、AI、HPC等大规模芯片开发，提供大容量、高性能、调试能力强大的新—代智能硅前验证硬件系统。
对于一家公司而言，其产品就像是武器，通过击中客户的痛点，而发挥自身的价值。芯华章作为一家新晋EDA头部企业，加上刚发布的新品桦捷HuaPro P2E，两年内发布了1款验证平台+6款自研产品，已然手握一揽子武器，打造了完整的数字验证全流程工具链，可谓国产EDA企业入局的典范。
02、聚焦前沿技术 发掘“弯道超车”新机遇
躬身入局之后，作为行业的后来者，如何站在更高的技术起点上，发挥后发优势，也是破局的关键。换言之，国产EDA破局的方向远不能止步于眼前，因为只做行业的跟随者，也意味着永远无法达到一流水平，总是会落后一线。
英特尔资本董事总经理和中国区总经理王天琳就表示，“本土初创和国际大厂的差距确非一朝一夕能赶上，但它们大都属于工程范畴而非科学范畴，而追赶者的优势就是可以在知道正确方向的前提下，加速寻找方法。”
正确的方向指的是什么方向？
“我们最终的目标是要实现对传统EDA工具的超越。所以芯华章从开始的底层框架就在考虑与布局，以底层技术为突破口，打破工具之间的碎片化，打造统一的数据库、编译器、调试工具，进行云原生部署等，一步一步地走向我们的最终目标。”芯华章首席市场战略官谢仲辉这样阐述公司面向未来、以终为始的战略布局。
为了更好探索前沿技术，芯华章研究院于今年正式成立，中国工程院院士沈昌祥出任荣誉院长，并邀请中国科学院院士毛军发出任首席专家顾问。芯华章研究院计划三年投入超亿元，以研究下一代EDA 2.0方法学与技术为目标，面向工业应用的核心基础技术做长期、持续的研发投入与技术攻关，构建专业高效的技术研究和产业化双向链接通道，赋能数字化产业高质量发展。
目前，随着芯片规模不断扩大，系统验证时间不断增加。要知道，目前芯片验证工作已经占用了整个开发流程的70%时间和资源，成为实际上的开发瓶颈。
与EDA 2.0一脉相承，芯华章首创敏捷验证EDA理念：围绕快速迭代、提早进行系统级验证、统一的数据和调试手段三个非常重要的核心要素，用更快更完善的迭代流程，让设计和验证更“敏捷”地进入下一阶段，进而更早发现每个模块在后期阶段才暴露出的潜在问题，解决芯片开发瓶颈。
这种对未来的探索，也已经出现在芯华章发布的多款自研产品上。
谢仲辉表示：“在创新之路上，我们还有很多事情要做，也很清楚地知道这条路要怎么走，不仅仅有很好的导航目标、指导技术底层怎么去规划，同时也有切实的落地的方法。比如说，透过我们的场景验证工具，产生统一的测试用例；我们的形式验证工具，能借用数学方法更好更快的迭代；我们用更高速的逻辑仿真器，能更早地把场景导入，甚至我们双模的原型系统也是一样，更早地把大规模验证的原型系统导入，这已经是我们走向敏捷验证、甚至走向EDA 2.0的一些‘脚印’。”
03、共赢发展 让面向未来的EDA诞生在中国
“我认为弯道超车是有可能的，关键是你要怎么超。我相信这不是芯华章一家可以实现的事，还是需要IC公司、系统公司，大家一起开放思想，通力合作”，傅勇在谈到国产EDA的长远发展时表示。
正如他所言，合作确实正在成为整个国产EDA发展的共识。
“EDA在过去38年的发展过程当中，没有任何一家可以给行业提供100%的解决方案，都必须要通过合作，要不然就是整合，要不然就是联合。我想国内现在号称几十家EDA公司，事实上都没有能力给国内提供完整的解决方案，就更需要大家一起合作。”概伦电子董事兼总裁杨廉峰表示。
就在今年9月，芯华章完成了对高性能仿真软件领先企业瞬曜EDA的并购整合。
对于这次牵手，芯华章首席技术官，也是原瞬曜创始人傅勇表示：“我想用‘画龙点睛’这个成语来表达。如果想将国产EDA做起来，必须要有一个整体的‘龙’。芯华章从一开始，就以大量的人力投入产品的研发和客户的服务中，目前已成为国内专注在数字验证领域的头部平台。基于芯华章这条‘龙’，再点上瞬曜电子这一‘睛’，就形成了有特色且完整的验证平台。这个平台足够稳健，具备明显的差异化优势。而两者能实现很好的融合，主要是有三点：一是两家公司在文化层面是吻合的，都立志要做中国自己的数字验证工具；二是两家的产品是非常互补的；三是从人员的角度来考虑，所有人深耕EDA领域多年，在此之前都保持着非常好的合作关系。”
合作共赢的精神不仅体现在国产EDA企业之间，更重要的是产业上下游之间的配合与支持。简单讲，就是用户。EDA作为工业软件，仍需要与用户迭代打磨才能成为好软件。因此没有成功的商业路线，就没有成功的技术路线。任何一个产业的DNA都由两条链构成：技术链和商业链，两者缺一不可。
对此，芯华章也做出了许多努力。2021年，芯华章与燧原科技正式达成验证技术专家服务合作；2022年，芯华章以HuaPro P1助力加特兰新一代芯片产品设计验证，联手芯来科技提升RISC-V处理器设计验证，以穹瀚GalaxFV助力鲲云科技加速AI芯片设计，携手合肥国家“芯火”双创平台打造生态创新联合体等等。短短一年时间，从产品发布到商业落地，芯华章不断刷新着自己的记录，同时可能也是国产数字验证EDA的服务记录。
芯华章工作人员介绍产品特性
数字化时代的到来，使芯片技术成为衡量当代高科技发展的可信指标，EDA作为其底层关键技术，也已迎来最好的时代。特别是国家间竞争的大变局下，作为产业最上游的EDA企业，应该凭借创新与合作，实现数字化困境破局，为支撑数字产业高质量发展担负起更大的责任。
主笔：吴雅慧
编辑：马小倩
