2022年,美国宣布断供EDA,给原本就严峻的国产EDA发展形势带来了更多的不确定性。然而,制裁的另一面恰恰是契机。中国EDA在封锁的桎梏中,踏上了跨越鸿沟的路,开始有机会依靠市场机制,来解决卡脖子问题。此外,在政府和资本的推动下,国内EDA企业如雨后春笋般成立,据统计数量已有120多家。
目前,学术界、产业界都已注意到AI给EDA产业带来巨大的变革驱动力。德勤预计,2023年全球半导体企业将投入3亿美元,利用内部自有或第三方AI工具开展芯片设计,且未来四年这一数字将每年增长20%,到2026年将超过5亿美元。2023年先进AI芯片设计工具业务将迅速增长,预计其增长率将超过EDA工具业务增速的两倍以上,且超过芯片销售增速的三倍以上。
在经历前两年市场黄金融资期后,国内EDA公司路在何方?AI+EDA变革的方向在哪里?如何完善国产EDA产业链?由业界领先的半导体电子信息媒体芯师爷举办的第五届“芯师爷-硬核芯年度活动”,汇聚了百余家中国半导体领域的相关企业。本文特邀3家本土EDA厂商展开深度对话(以下为受访企业名单,排名不分先后):
芯易荟(上海)芯片科技有限公司(以下简称:芯易荟)
南京隼瞻科技有限公司(以下简称:隼瞻科技)
奇捷科技(深圳)有限公司(以下简称:奇捷科技)
国内EDA企业,如何打造核心竞争力?
芯易荟(上海)芯片科技有限公司,汪达均,CEO
在5G和万物互联的新时代,海量的数据需要符合应用场景的算力来实现它的价值。而算法到算力的快速实现是半导体和系统公司实现差异化,提高竞争壁垒重要途径。芯易荟旨在打造国际领先水平的EDA工具帮助客户根据他们应用场景需要的算力定制DSA微处理器。我们工具的核心价值是快速实现,使用门槛低,通过工具来降低处理器设计和验证的成本和周期, 加快产品更新迭代的速度。欢迎有DSA需要的合作伙伴联系我们。
南京隼瞻科技有限公司,曾轶,CEO
我们的EDA产品叫WingStudio,是基于RISC-V的专用处理器基础上开发的针对处理器的敏捷开发平台。在EDA行业里面,其实这是一个相对比较独特的赛道,以往大家都会觉得CPU设计哪怕放在整个半导体行业,都是非常高深的学问。
在整个半导体行业现在处于快速EDA化的基础上,CPU仍属于一个“手工作坊”的状态,虽然这些手工作坊的师傅非常厉害,但是放在整个行业来说,并没有得到普及。RISC-V的出现,将改变整个处理器设计格局,所有人都可以基于它的开源特性,对它的架构和指令集去做充分的修改。
然而,通过RISC-V定制CPU设计是一件很复杂冗长的事情,因为不单单要设计硬件,还要靠相应的设计验证平台、设计编译器、软件工具链等一系列程序,导致投入成本高、研发门槛高,此时对RISC-V CPU的EDA解决方案呼之欲出。
WingStudio在一个高层次建模的基础上,用敏捷的开发界面和方便简洁的高层次描述语言,让大家在抽象层级更高的地方设计CPU,让SoC厂家的设计人员可以专注在垂直领域,增强SoC的竞争力。加上原配的RISC-V处理器家族和专家组客户服务,形成完整的服务方案,把处理器设计EDA化赋能到SoC芯片上。
奇捷科技(深圳)有限公司,袁峰,研发部VP
国产EDA行业在需求、供给和政策的三重驱动下,正迅速发展,国产厂商在EDA领域的水平已经取得了显著进步,并且在某些领域已经具备了与国际领先企业竞争的能力。为了打造核心竞争力,我们也将围绕产品技术持续改进、服务第一以及助力客户芯片事业成功这三大主轴全力布局;
Functional ECO是一个技术门槛极高的细分领域,随着芯片设计的复杂度不断提高,项目周期越来越紧迫,设计工程师很难保证在RTL代码Freeze后能够100%不需要再度进行修改,这个时候,就需要ECO来解决这些问题,面对产业界对高效能ECO工具的迫切需求,我们也会不断加大技术研发投入,进行产品优化和创新;
在客户服务方面,我们的原则是实时响应和最快速支援,客户遇到任何问题,都可立即联系并获得FAE或RD的帮助,点对点服务。客户如果有特殊需求,奇捷RD团队会在尽可能短的时间内实现该功能,并及时给予客户新的版本来解决问题,从而使得客户能够在最短时间内完成ECO任务,尽最大努力保证产品研发进度。
奇捷与客户合作是相辅相成的过程,我们通过与多家客户的合作,不断改进工具的性能,满足客户新的需求,那我们有幸接触过上百家客户,对于哪些流程更有利于Functional ECO也有了一些心得体会。我们也很愿意在合作过程当作,分享自己在Functional ECO方面的经验,为客户设计流程规范提供中肯的建议,帮助客户能又快又好地完成ECO任务,助力客户芯片设计的事业成功。
AI+EDA技术,可为芯片设计带来哪些助力?
AI大模型极度依赖算力,算力芯片复杂度和数量需求急剧上升,变相提升了EDA需求。另一方面,AI技术也可以优化EDA工具,进一步提升芯片设计的效率。
芯易荟CEO汪达均对于AI在EDA领域的应用保持乐观态度,他认为与晶圆制造、半导体设备、半导体系统等产业链上下游其他环节相比,AI给EDA产业带来变革驱动力更为明显:“AI+EDA可以大幅提升EDA工具的效率、产出及使用性,进一步提升芯片设计的效率,同时降低设计的成本。因此,我们要非常重视AI技术的持续演变。”
隼瞻科技则已将AI+EDA引入产品WingStudio当中,通过人工智能技术的深度介入,实现架构探索的自动化,从而“进化”出PPA最优的处理器架构。
隼瞻科技CEO曾轶将该功能巧妙地比喻成“给处理器做CT”,表示WingStudio内部配置了多种人工智能分析引擎,能不断通过引擎分析的推导来测试不同设计方案的运行效率,提供明确的分析报告,最终为客户优化处理器的各项指标。
在奇捷科技研发部VP袁峰看来,基于AI的EDA研究在学术圈和工业界都吸引了很多关注,并且已经取得了不错的进展。例如,AI技术可以分析大量的设计数据和性能指标,通过建立模型和预测算法,辅助设计工程师进行设计优化。这有助于提高芯片的性能、功耗和面积(PPA),并减少设计迭代次数。
当前,奇捷科技在AI方面也已经开展相关的研究工作,核心的关注点是如何利用AI提高ECO的质量,优化逻辑补丁的尺寸等核心算法性能,未来将有基于AI技术的EDA产品推向市场。
如何形成更完善的国产EDA产业链?
国内任何一家EDA公司都无法覆盖整个EDA产业链,各自都有自己专注和擅长的领域。EDA公司该如何协同,才能形成更完善的国产EDA产业链,从而加速用户使用国产EDA工具的进程?几位受访者从行业标准、共建生态等方面发表了自己的看法。
芯易荟(上海)芯片科技有限公司,汪达均,CEO
国内EDA产业应当横纵联合共同努力,通过建立共同实验室、打造业界认可的行业标准等方式,最终形成具备国际竞争力的全国产EDA全流程工具链。
在生态建设上,EDA人才培养与自主EDA应用至关重要。我们需要大力培养下一代有朝气的工程师,如果他们只知道海外三巨头的EDA产品,而不知道我们国产创新的EDA工具,这并不利于国内EDA行业发展。
南京隼瞻科技有限公司,曾轶,CEO
整体而言,我认为无论是从产业、政策,还是投融资的角度,国内EDA产业都必须有耐心,以下三个核心要素对于助推行业发展至关重要:
第一是强大的研发团队:我国EDA产业在DFT、静态时序分析等单点技术上仍需形成新突破。一些具备单点工具绝对竞争力的小型企业,需要得到产业支持与配合,以及资本甚至于国家的引导,最大程度地发挥作用。
第二是成熟的IC产业链:尤其是Foundry厂商,需要与EDA形成相对比较紧密的匹配度和结合度,从各自擅长的方面解决问题,共同升级迭代,最终推动行业生态的建设。
第三是广泛的应用场景:归根到底就是拥有非常强有力的用户,美国有英特尔、AMD、英伟达、高通,韩国有三星、现代,日本有索尼,那我们中国有华为、中兴通讯、大疆、紫光展锐等。
在我看来,中国半导体经过30年的行业积累,上述因素皆已成熟。外加EDA行业发展布局黄金窗口的助推,我国EDA已在积累期顺利成长。虽然尚且未能看到较高盈利,但是值得等待爆发期的到来。
奇捷科技(深圳)有限公司,袁峰,研发部VP
分工合作:不同EDA公司可以根据自身的专长和擅长领域进行分工合作,各司其职,互相补充,形成一个完整的产业链。
标准推广:很多芯片设计公司对于设计流程规范对Functional ECO的影响不是很清楚,我们在客户服务中,对于哪些流程更有利于Functional ECO也有了一些心得体会。我们很愿意在促进ECO流程的标准化贡献我们的经验。也希望能联合上下游合作伙伴,共同参与制定行业标准和规范,提高产业链的协同效率和互操作性,促进国产 EDA 工具的广泛高效应用。
产学研合作:EDA公司可以与高校、研究机构建立合作关系,共同开展研究和创新。这样可以提高国内EDA技术的水平,加速技术的转化和商业化进程。
行业协会交流:可以通过行业协会组织进行交流和合作,比如组织行业会议、研讨会等活动,促进EDA公司之间的交流,共同推动国产EDA产业链的发展。