摘要:深圳理工大学唐志敏院长曾言,于半导体产业链而言,设计与制造深度融合方可得优质产品,而电子设计自动化(EDA)恰似连接二者的关键纽带,不可或缺。
11月眼看要到了,芯片圈里最让人揪心的,除了制造环节,就是EDA这事儿了。
这东西被称作“芯片之母”,真不是吹的,没有它,再牛的芯片设计也落不了地。
深圳理工大学唐志敏院长曾言,于半导体产业链而言,设计与制造深度融合方可得优质产品,而电子设计自动化(EDA)恰似连接二者的关键纽带,不可或缺。
早前,我与一位从事芯片设计的人士交谈。他提及,在过去的岁月里,晶体管数量较少,彼时依靠手绘版图尚能够应对相关工作。
如今,芯片上的晶体管数量已达上千亿之巨。在如此复杂精密的芯片制造领域,电子设计自动化(EDA)工具堪称关键要素,缺之则难以实现有效运作。
这恰似建造高楼却无CAD辅助设计,挥毫作画而缺Photoshop精心雕琢,在如此境况下,欲成就一件像样之事,着实困难重重。
更为关键的是,EDA需与代工厂的PDK相匹配。若无法获取PDK,即便芯片设计完成,亦无法进行流片,前期的努力便会付诸东流,一切皆成徒劳。
然而,如此关键的工具,其市场却被三家美国公司所垄断。在商业格局中,这般独占态势无疑值得关注与深思。
2024年,Synopsys、Cadence与Siemens EDA三家企业于全球市场彰显强大统治力。三者合计占据逾七成市场份额,此情形充分凸显了它们于行业内的主导地位。
在国内市场,他们的优势更为显著,所占份额超过七成。如此高的占比,充分彰显了其在国内市场的强大竞争力与主导地位。
为啥会这样?人家早在80年代中期就有雏形了,咱们那时候才刚起步,差距一开始就有。
1993年,我国首个国产EDA“熊猫系统”问世。它本欲以低价开拓市场,价格仅为同类产品的十分之一。如此高性价比,引得美国厂商都有意购买,在市场上掀起了一阵波澜。
然而后来发觉,那行业三巨头径直进入国内,推行免费赠送策略并积极寻求合作。加之其技术本就更为成熟,“熊猫系统”便在市场浪潮中渐无声息。
软件这东西就是这样,“不怕不好用,就怕没人用”。
没人用就没法积累数据,没法迭代升级,生态做不起来,新玩家根本挤不进去。
正因如此,在芯片国产替代领域,EDA成为了最为薄弱的一环。它宛如一块短板,制约着整个芯片产业自主替代进程的推进。
此后,国内芯片设计公司纷纷投身自研芯片浪潮。小米推出玄戒O1,理想打造M100,百度钻研昆仑芯,阿里着力开发li - NPU,各展身手,共逐芯片自研高地。
当下,各类芯片设计均离不开EDA。随着芯片产业蓬勃发展,对EDA的需求与日俱增,其重要性愈发凸显,在芯片设计领域的地位也愈发关键。
然而,手中工具多为美企产品。倘若其拒绝授权,代工厂的PDK都难以获取,如此一来,芯片的设计与流片工作都将陷入困境,难以为继。
这“卡脖子”的滋味,怕是芯片行业最有体会。
国产EDA并未停滞不前,始终积极探寻破局之法。在发展的浪潮中,其凭借不懈的努力与探索,试图挣脱困境,开辟出属于自己的广阔天地。
华大九天作为“熊猫系统”的技术继承者,其所选之路颇具智慧。在技术传承的基础上,以巧妙之径前行,彰显出独到的发展眼光与策略。
暂避三巨头在芯片核心领域的锋芒,不与之正面硬拼。转而将目光投向液晶显示的电子设计自动化(EDA)领域,以此作为发展的切入点。
如今,在全球智能手机领域,每三台设备所搭载的屏幕驱动芯片中,便有一台运用了他们的工具进行设计,足见其技术影响力之广泛。
在市场中站稳脚跟之后,华大九天并未满足于现状,而是向着芯片核心领域进一步拓展,试图在这片技术高地开辟更为广阔的天地,续写其在行业内的辉煌篇章。
当下,国内诸多设计公司纷纷采用他们的全流程工具。在大型企业中,海思、中兴微电子等也大量购置该工具,足见其在市场上颇受青睐。
从2020年到现在,他们的全流程工具在国内设计公司的渗透率涨了不少,能有这成绩,确实不容易。
概伦电子另辟蹊径,将目光精准聚焦于高端市场。它专注于器件建模与电路仿真领域,以独特的发展路径在行业中探寻属于自己的广阔天地。
此前,他们的NanoSpice仿真器成功通过三星3nmGAA工艺认证,得以与Synopsys、Cadence并驾齐驱。放眼全球,具备此等实力的企业,也不过三家而已。
这种聚焦细分领域的打法,比什么都做要靠谱得多,其后,概伦电子将从事IP业务的锐成芯微与纳能微纳入麾下,试图构建“EDA + IP核”的业务格局,以拓展自身在行业内的影响力与竞争力。
如此一来,能够有效缩短芯片从设计至上市所需的时长,加快产品推向市场的节奏,进而提升企业在市场中的核心竞争力,抢占更多发展先机。
芯片设计环节繁杂,若能将 EDA 与 IP 有效整合,不仅可大幅简化流程、节省精力,还能增强对客户的吸引力,实乃一举两得之策。
最近冒出来的启云方挺让人惊喜的,算是国产EDA里的新势力翘楚。
他们出了两款EDA软件,一款做原理图,一款做PCB。
此产品性能超越行业标杆,硬件开发周期大幅缩短。其备受认可,超两万工程师投身使用,尽显卓越优势,为行业发展注入强劲动力。
最关键的是,启云方没走海外EDA的串行作业老路,海外EDA一直是一个人做完一步,下个人再做下一步。
但启云方搞了并行设计,原理图能100人同时在线做,PCB能20人协同。
本来想,后发企业可能只能慢慢追,但后来发现启云方直接在效率上反超了。
这绝非单纯的替代之举,而是对设计逻辑进行了重构。能达成如此成效,着实展现出非凡的能力,令人钦佩不已。
在当下的科技领域,AI浪潮汹涌澎湃,其影响力广泛而深远。这股浪潮为国产EDA的发展提供了有力的助力,推动其在行业中不断前行,取得了一定的进展。
大模型具备卓越能力,可精准预测芯片性能,有效减少重复工作所耗的时间与精力。同时,它还能对芯片的布局布线进行优化,提升整体效能。
之前听行业里人说,传统EDA算法规划电路连接线路,现在用机器学习,能找到更优或者更快的方案。
而且在AI赋能EDA这事上,国内外差不多在同一起跑线,谁先找到提高效率的方法,谁就能占优势。
概伦电子现在就在搞基于Transformer架构的AI建模系统,目标是把建模时间从两周缩到24小时。
这要是成了,能省不少事,对整个行业都是好事。
毕竟芯片设计周期长,能在建模环节省这么多时间,能帮企业抢不少市场机会。
在芯片国产替代的宏大版图中,EDA宛如最后一片亟待补齐的拼图。它至关重要,是完成芯片国产化完整布局、实现自主可控征程里不可或缺的关键一环。
不管是华大九天、概伦电子这些老牌企业,还是启云方这样的新势力,都在使劲攻坚。
只要顺着这个方向走,技术不断迭代,生态慢慢完善,早晚有一天,“中国芯”不用再看别人脸色,不用再担心被“卡脖子”。
毕竟现在国产EDA已经有了差异化突破、高端认证,还有新势力的创新和AI的助力,多股力量合在一起,补上这块拼图只是时间问题。
来源:三里屯的小王子一点号
