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半岛BD体育一家本土 EDA 的 20 年:从工匠精神到跨越式发展

2024-05-11
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  近年来,EDA 市场受到全球芯片行业变化的深刻影响,发展激烈且动荡。EDA,即电子设计自动化,半岛BD体育是一种在计算机系统辅助下,完成 IC 功能设计、综合验证、物理设计等流程软件的统称。据统计,2023 年全球 EDA 产值约为 146 亿美元,但对 5360 亿美元的全球集成电路产业而言起着举足轻重的作用。使用 EDA 工具,芯片设计成本可以从数十亿美元降至几千万美元,显示其独特的经济价值和行业地位。

  长期以来,EDA 市场一直被海外巨头所垄断,这使得国内半导体产业在技术和市场上都面临着巨大的挑战。同时,全球芯片市场的动荡和变革,以及地缘政治紧张关系和贸易政策的变化,进一步加剧了半导体产业的不确定性。在这样的背景下,加速发展本土 EDA 技术变得尤为迫切。

  幸运的是,伴随着中国 EDA 产业的 黄金二十年 ,我们见证了众多本土 EDA 企业的崛起。其中,一家具有代表性的企业——思尔芯(全称为 上海思尔芯技术股份有限公司 ),经过20 年的工匠精神沉淀,已经在数字前端 EDA 领域实现了从 0 到 1 的突破。接下来又如何从这一坚实的基础出发,实现从 1 到 N 的跨越式发展?

  自上世纪 60 年代自动化集成电路设计兴起以来,EDA 行业逐渐发展,并在 80 年代迎来了全面崛起,正式步入黄金发展期。然而,我国本土 EDA 产业直到 90 年代初才起步,由于产业基础较弱且长期受制于海外技术限制,发展较为缓慢,尤其是高端市场几乎被国际三大巨头 Synopsys、Cadence 和 Siemens EDA 所垄断。

  进入 21 世纪以来,在国家对半导体芯片产业的大力支持下,国内集成电路行业的发展持续加速,国产 EDA 厂商也准备开始发力。在这期间,思尔芯的创始人,也是现任董事长兼 CEO 林俊雄先生,2004 年从硅谷回到上海建立了思尔芯的总部和第一个研发中心。彼时,中国的芯片设计业还处于起步阶段,国产 EDA 领域还是一片荒芜。

  EDA 创业要从哪里入手呢?在集成电路产业不断演进中,数字芯片设计变得日益复杂,芯片验证因此面临巨大的资金和时间挑战。为了减少成本和缩短开发周期半岛BD体育,高效的 EDA 验证工具显得尤为关键,成为芯片开发者验证设计的必备工具,这也成为了思尔芯入局的切入点。

  从 2004 年成立至今,思尔芯一直聚焦数字验证领域,是业内最早开发原型验证工具的企业。到 2020 年,其原型验证解决方案在全球市场的占有率已达 8.88%,位居全球第二。然而,这背后的成功并非没有挑战。

  林俊雄回忆说: 我们的第一代原型验证系统在研发过程中付出了巨大努力,但市场推出后遇到了重大挑战。初代产品尝试将原型验证与硬件仿真结合,虽然理念先进,却未能满足国内芯片设计公司的实际需求,结果仅售出三台。

  经过对市场的初步尝试和深入了解客户需求后,思尔芯于 2006 年推出了第二代原型验证——逻辑模块(Logic Module),短时间内便获得了市场和客户的广泛认可。

  2016 年政府工作报告中首次提出了大国工匠精神。无论是在工业经济还是数字经济中,工匠精神都是推动中国发展的重要力量,是创新创业的精神源泉。林俊雄指出: 从数字经济的视角看,工匠精神中最关键的是创新精神。创新不仅象征着发展与进步,每一步前行都是对障碍和误区的一次清扫。即使遭遇失败和挫折,这些都是不断打磨和完善的必要过程。 如今回望初创时期,思尔芯在产品研发上所坚持的,正是一直提倡的大国工匠精神。

  与此同时,EDA 产业被纳入国家科技重大专项范畴,本土 EDA 产业才在政策的驱动下走上正轨,包括思尔芯在内的国产 EDA 企业迎来了爆发期,在很多细分市场持续突破,不断缩小与海外巨头的差距,规模化优势渐起。

  尽管国内 EDA 厂商在部分领域已取得突破,但全流程 EDA 工具的完整链条仍面临挑战,导致行业内竞争分散且企业同质化严重。鉴于全流程数字工具链的复杂性,单一公司难以独立完成,中国 EDA 行业需要通过并购整合来加速成长。思尔芯的发展路径也遵循了这一趋势。

  最初思尔芯在上海集成电路技术与产业促进中心(ICC)的孵化下成长,并在 2018 年被国微集团收购。之后思尔芯不断加大对研发的投入,扩展产品线,使得其行业影响力和销售业绩均获得了大幅提升。2022 年,思尔芯更是将国微晶锐纳入旗下,通过核心技术整合,将国微晶锐的硬件仿真技术融入其数字 EDA 全流程布局中,进一步丰富了产品线。

  src=近年来,随着 中兴 / 华为事件 引发的关注,发展国产 EDA 产业的紧迫性和必要性得到了广泛认识。为响应这一需求,政府陆续推出了多项支持政策,同时下游市场的需求也不断增长,为国产 EDA 产业的加速发展提供了良机。布局已久的思尔芯,也正式迎来了国产 EDA 腾飞的黄金窗口。

  在大力投入技术研发的基础上,思尔芯通过强化核心技术与外部并购,形成了完善的数字前端 EDA 全流程。国产 EDA 产业的兴起为思尔芯提供了成长的沃土,而思尔芯的布局也为国产 EDA 的蓬勃发展注入了新的活力和动力。

  凭借 20 年工匠精神,在不断创新与发展中,思尔芯已在 EDA 验证工具领域实现了从单一产品到完整解决方案链的突破。从 2005 年推出第一代原型验证系统开始,思尔芯至今已经推出了八代产品。目前,公司全面布局了多个数字前端 EDA 工具,包括架构设计(Genesis 芯神匠)、软件仿真(PegaSim 芯神驰)、硬件仿真(OmniArk 芯神鼎)、原型验证(Prodigy 芯神瞳)和数字调试(Claryti 芯神觉),并支持全面上云。此外,配备了丰富的验证 IP 库和降速桥方案,为芯片设计企业提供了全方位的产品组合,赋能芯片设计,加速芯片技术的未来发展。

  如今思尔芯已成功为全球超过 600 家企业提供了全面的芯片设计验证 EDA 解决方案。其中包含世界前 25 大半导体企业中的 11 家,中国前 15 大集成电路设计企业中的 10 家。

  思尔芯的成长历程不仅见证了中国集成电路产业的砥砺前行,也展现了国产 EDA 攻坚克难、不断打磨、精益求精的工匠精神。

  回顾思尔芯 20 年来的风雨历程,林俊雄将其分为两个阶段:第一个十年在播种耕耘,第二个十年是快速成长。能看到,从 0 到 1 的阶段,思尔芯在国内 EDA 市场中率先交卷,从单个点工具发展为 5 大产品线及 EDA 云服务,其 EDA 产品目前已经在国内外众多客户中实现了推广和使用。而伴随着国内 EDA 企业的成长,中国 EDA 行业也将进入下一个发展阶段,完成从 1 到 N 的蜕变。

  林俊雄坦言,过去的 20 年间,中国 EDA 企业经历了不断技术探索、产业落地等多个发展阶段。尽管当前芯片行业面临市场波动和 内卷 等现象,但长期来看,在巨大的市场需求和产业国产化趋势下,国内 EDA 产业依然面临巨大的市场机遇,比如快速技术迭代、更快的本地化支持、增加新功能等方面,国产 EDA 均优于海外的 EDA 企业。

  近年来,随着 AI、Chiplet、RISC-V、汽车电子等新兴技术和产业的发展,新兴架构、标准、需求和理念不断推动行业进步,对芯片的性能要求急剧提升,芯片规模和复杂度也不断攀升。同时,技术的快速发展和市场竞争的加剧,使得芯片厂商需要快速响应市场变化,缩短产品开发周期,并及时推出新一代产品。

  这些都为 EDA 行业提供了新的成长空间。 而这正是国产 EDA 厂商与国际厂商同台竞争的全新机会 ,林俊雄兴奋的表示道。

  面对全新的机遇和挑战,在当前多变的半导体生态中,思尔芯围绕精准芯策略(Precision Chip Strategy,PCS),采用异构验证方法,以及并行驱动、左移周期方法,旨在确保芯片设计正确(Design the Chip Right),也确保设计正确芯片(Design the Right Chip)。

  src=芯片开发一直以来都在强调设计的准确性,因为流片失败不仅会导致高额的成本损失,还可能使企业错过重要的市场窗口。但观察整个芯片开发流程会发现,每个阶段的设计和验证需求各不相同。为了确保每一步都设计准确,就需要充分的仿真和验证。为此,思尔芯提出了 异构验证 的概念。

  src=异构验证方法就是通过整合思尔芯的多种验证方法,使得多种不同形式的设计在各个阶段得以协同仿真和交叉验证,并建立统一的设计、验证与调试环境。这个环境不仅促进了跨团队的高效协作,也能确保设计的每个环节都能达到预定的准确性,从而在短时间内高效实现确保芯片设计正确的目标。

  针对确保设计正确芯片的目标,思尔芯通过并行驱动,左移周期方法,从设计的初期阶段就开始实现高效且准确的工作流程。

  src=以 RISC-V 为例,虽然其免费开源、简洁指令集和高度模块化设计带来优势,但不同厂商的自由定制也增加了设计复杂性和验证难度。为此,EDA 工具需提供高级建模、模拟和验证功能。特别是在确保定制化的 RISC-V 核心满足设计规范、性能要求以及处理器性能、功耗和安全性方面的严格验证。

  此时,工程师可以通过芯神瞳原型验证(Prodigy)与芯神匠架构软件(Genesis Architect)的协同建模,将 RTL 代码映射进原型验证中,使得设计模型和最终芯片相一致。透过架构设计与原型验证的模型,它的运行速度可接近最终芯片,因此可以进行提前软件开发,客户演示等,亦可提早进行各种认证。这种方法大大缩短了开发时间,同时实现了设计和验证过程的时间提前,即 左移 ,从而又快又好地实现确保设计正确芯片的目标。

  简单来看,关于异构验证和并行驱动左移周期方法,前者是强调设计准确性的强调,防止成本损失和错过市场机会;后者则是注重创新设计方法和工具,高效且精准地设计出真正有市场价值的芯片。

  对于 EDA 产业来说,尤其是国产 EDA,想要和国际三巨头竞争,除了追赶现有技术,另辟赛道关注新技术十分重要,新兴技术和市场变化将是国内厂商非常好的切入点和机会窗口。

  思尔芯通过 精准芯策略 ,正在全力以赴投入其中,尝试为新兴市场提供高效的技术方案和战略布局。

  工匠精神是一种对技术精益求精的追求,代表了长期的专注与创新。传统上,工匠是手工艺者,致力于实体手工艺品的创造与完善。然而,在信息时代,我们看到了 信息工匠 的兴起,他们处理的是无形的信息。随着国家对数字经济的大力推进,作为 芯片之母 的 EDA,该行业的从业者面临着更多的发展机遇。

  在过去 20 年中,思尔芯作为国内首家数字 EDA 企业,在数字前端领域深耕不辍,不断打磨、优化和完善产品,赢得了 600 多家全球客户的信任和支持。

  有业内前辈曾表示,国产芯片产业最缺的并非人才,而是那些具有 工匠精神 的坚持。这是一种对技术的极致追求,是对每个工序的极致细化,是长期以来对于细分产业的专注与创新,不断地深耕、优化、提升,半岛BD体育这也是当前集成电路领域中最宝贵的企业特质。

  思尔芯在保持传统精髓的基础上,也不断寻求创新。在通过持续地努力,实践这些高标准的自我要求,推动公司持续发展,并在客户心中建立一个强大而可信赖的品牌形象。或许正是有像思尔芯一样的更多 匠人 对极致的追求,才使得国产 EDA 产业变的越来越好。

  林俊雄在接受笔者采访时表示,思尔芯之所以能够长时间的深耕于此,一方面原因在于随着中国半导体产业的迅速发展,国产 EDA 工具的需求显著增加。思尔芯作为国内早期的 EDA 工具提供者,响应了国家对自主创新和国产化的号召,这对其长期发展具有重要意义。同时,政府对半导体行业的大力支持,也为 EDA 企业提供了良好的发展环境,使得思尔芯等公司能在这个领域持续深耕。

  另一方面,国家对工匠精神的倡导与强调,鼓励企业专注技术深耕,精益求精。思尔芯所体现的专业执着和对产品质量的持续追求,与这种大国工匠精神不谋而合。思尔芯通过自主创新,从最初的原型验证工具的开发到后续不断的技术迭代和更新,不断提升产品性能,以适应日新月异的市场和技术要求,从而得以在竞争中保持优势。

  如今的思尔芯远不是二十年前疲于 0 到 1 的初创企业,早已有了数字 EDA 工具的硬核技术实力。在此坚实的基础上,下一步,朝着跨越式发展进发!

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