隨著AI、服務器、智能汽車、5G、工業(yè)智能控制等應用領域對芯片性能、功耗、成本的要求越來越分化，目前的EDA工具發(fā)展速度越來越跟不上芯片設計的規(guī)模和需求。系統公司與互聯網公司對新一代設計工具的需求越來越強烈。芯華章運營副總裁傅強表示，以開放、智能化、云平臺化為特征的EDA 2.0時代正逐漸臨近，2026年或將成為EDA產業(yè)發(fā)展的“2.0時代”元年。而在這一重要產業(yè)變革之際，中國企業(yè)該如何完成此一革命性的突破，產業(yè)又將因此走向何方?

　　后摩爾時代芯片設計面臨挑戰(zhàn)

　　幾十年來，集成電路設計工具(EDA)成為芯片設計模塊、工具、流程的代稱。 從仿真、綜合到版圖，從前端到后端，從模擬到數字再到混合設計，以及工藝制造等，EDA 工具涵蓋了 芯片設計、布線、驗證和仿真等所有方面。EDA 過去的發(fā)展是一個逐步漸進的過程，因為設計硬件芯片是一個“精雕細琢”的過程，周期很長，每一代芯片都能隨著工藝、規(guī)模、并行度的發(fā)展有大幅的性能提升。但是這種情況正在逐漸發(fā)生改變，對通用大規(guī)模芯片特別是片上系統芯片(SoC)來說，工藝和規(guī)模能帶來的綜合性能提升空間越來越小，設備廠商越來越需要針對不同的應用系統去定制芯片，才能獲得更大的優(yōu)勢。這使得許多系統公司與互聯網公司不得不下場自研芯片。

　　“EDA 的發(fā)展速度近十多年來越來越跟不上芯片設計規(guī)模和需求的快速增長了?！备祻姳硎尽I、服務器、智能汽車、5G、工業(yè)智能控制等不同應用領域的性能、功耗、成本的要求越來越分化，各種小型和大型硬件系統設備廠商甚至應用廠商都有自己創(chuàng)新和差異化的想法和要求需要通過新的系統芯片設計體現出來，但是這些要求在現有的 EDA 設計流程中并不能快速實現為產品。

　　芯耀輝聯席CEO余成斌也指出，現在最重要的芯片設計流程周期太長，如果未來的EDA工具能夠把設計周期縮短，使系統廠商能夠更容易地設計芯片，必將受到市場的歡迎。芯耀輝作為IP供應商，也是從這個角度工作，為客戶廠商服務的。

　　這種情況的持續(xù)發(fā)展導致人們對新一代設計工具的需求越來越強烈。正如近日召開的“2021世界半導體產業(yè)大會”上，芯華章董事長兼CEO王禮賓所指出：“我們認為在后摩爾時代中，芯片設計環(huán)節(jié)必須得到革命性的變革和發(fā)展，而未來的數字化系統是由系統、芯片、算法和軟件深度融合集成的，系統應用的創(chuàng)新對芯片產生了更多的定制化需求，科學的研究范式也在發(fā)生深刻的變革，我們在做好現實產品開發(fā)的同時，也必須研究和發(fā)展下一代的EDA 2.0技術并構建面向未來的全新生態(tài)?！?/p>

　　EDA 2.0的三大特征

　　那么，什么是EDA 2.0?其與前代產品有何不同?芯華章《EDA2.0白皮書》指出，未來的EDA 2.0應在芯片設計全行業(yè)、全流程、全工具的多個方面改進，具體包括開放和標準化、自動化和智能化、平臺化和服務化等多個方面。

　　傅強介紹指出，在Accellera、IEEE、RISC-V等全球標準化組織、EDA或IP廠商、學術界、以及開源社區(qū)等推動下，EDA領域已經有很多統一標準、開源項目、開放接口定義，但是整體來看，很多標準沒有得到工具廠商的統一支持，各工具的私有接口和數據經常無法互通，導致EDA 1.X的流程比較封閉和碎片化，結果就是設計自動化和定制化很困難，第三方模型和算法也難以得到擴展。因此，EDA 2.0的芯片設計流程，需要在EDA1.X的基礎上，進一步增強各環(huán)節(jié)的開放程度，如更開放的工具軟件接口、開放的數據格式以及針對更多硬件平臺開放等。

　　在《EDA 2.0白皮書》的發(fā)布會上，中國開放指令生態(tài)(RISC-V)聯盟秘書長包云崗也指出，開放將給EDA未來更好的愿景。當前，開源軟件已經在整個軟件開發(fā)生態(tài)中起到非常重要的作用。統計顯示，世界大型軟件中，超過90%甚至95%的企業(yè)都是在混合使用各種軟件模塊。因此，開源IP和商業(yè)IP的混合使用也將是一個趨勢。而EDA可以幫助把它們整合得更好。

　　智能化也是EDA發(fā)展的一個重要方向。在本次發(fā)布的白皮書當中指出，智能化的設計和智能化的驗證平臺都是EDA 2.0時代的重要特征，包括高度并行化的EDA計算和求解空間探索、設計自動化、數據模型化以及智能化驗證方法學等。有行業(yè)專家也指出，近年來，伴隨芯片設計基礎數據量的不斷增加、系統運算能力的階躍式上升，人工智能技術應用在EDA工具領域的算法和算力需求正在被更好地滿足。此外，芯片復雜度的提升以及設計效率要求的提高同樣要求人工智能技術賦能EDA工具的升級，輔助降低芯片設計門檻、提升芯片設計效率。

　　此外，EDA工具上云的嘗試過去20年不斷有廠商在推動，隨著更開放和智能的EDA 2.0到來，EDA行業(yè)生態(tài)也必然從“工具和IP集合包”進化到EDA 2.0整體平臺。不同規(guī)模和不同階段的芯片設計有多樣化的需求，而互聯網云平臺提供了近乎無限的計算強性、存儲強性和訪問便捷性。因此EDA 2.0應該與云平臺和云上多樣化的硬件結合，充分利用成熟的云端軟硬件生態(tài)。

　　打造開放平臺推動中國EDA發(fā)展

　　根據傅強的介紹，伴隨相關技術的逐步成熟、用戶使用習慣的改變，具備2.0特征的工具和服務在EDA領域將獲得快速發(fā)展。EDA 2.0時代正在逐漸臨近。2026年有可能成為EDA 2.0元年。而從市場趨勢上看，EDA 1.x和2.0的產品服務將有很長一段時間并行，但是行業(yè)的總體趨勢將是向著EDA 2.0過渡。

　　數據顯示，目前的EDA工具的全球市場規(guī)模超過110億美元。就市場規(guī)模來看，EDA 2.0將比EDA1.X時代更大。這將是一個難得的發(fā)展機會。那么，對中國企業(yè)來說，該如何抓住這個機會呢?傅強指出：“數字應用場景和人才是EDA發(fā)展的關鍵因素?！敝袊鴵碛腥斯ぶ悄?、智能汽車、通信、智能制造等多元化數字應用場景，將為EDA的原創(chuàng)性突破提供強大的助推力;而EDA作為一門跨學科的專業(yè)領域，其技術是以計算機為工具，集數據庫、圖形學、圖論與拓撲邏輯、編譯原理、數字電路等多學科最新理論于一體，新一代EDA將需具備算法、云與高性能硬件系統等前沿科學人才。因此，需要更系統化地培養(yǎng)人才，才有助于將知識梳理出來，從而循序漸進地提高新生代EDA人才的相關知識儲備。

　　打造開放的技術共享平臺也十分重要。在過去十幾年的時間里，很多的優(yōu)秀人才在人工智能、互聯網等科技領域積累了前沿的算法、云計算等豐富經驗，他們的眼界與技術經驗，能夠給EDA帶來新的活力。因此，打造開放的技術共享平臺,建設開放的產業(yè)生態(tài)，將成為國內EDA企業(yè)撬動市場的一個重要抓手。

　　此外，賽迪顧問在《2021中國EDA/IP產業(yè)創(chuàng)新與投資趨勢報告》中也指出，EDA企業(yè)要重視統一的數據平臺開發(fā)。下一代EDA將以方法學整合各種先進工藝，實現設計和工藝之間的互聯，統一數據結構，實現數據在芯片制造、測試、封裝等不同的環(huán)節(jié)的流動和共享，EDA企業(yè)要重視統一的數據平臺開發(fā)。

　　文章來源： 中國電子報、電子信息產業(yè)網