以史为鉴,中国EDA产业怎么做?
中国EDA产业是一个关键领域,被各种先进技术如2/3纳米工艺、3D IC、第三代半导体和AI芯片广泛应用。EDA(电子设计自动化)工具对全球芯片公司至关重要,甚至能避免产生停摆风险。基于加州大学圣迭戈分校Andrew Kahng教授的预估,EDA技术进步能够将消费级SoC的设计成本削减至从昂贵的77亿美元降至仅4500万美元,效率提升达到200倍。
随着集成电路工艺技术的持续进步,EDA已成为驱动整个产业尤其是设计业发展的关键力量。由于摩尔定律的持续演变,集成度最高的芯片已包含上万亿个晶体管,未来more likely集成度将继续提升。视觉化手绘设计的任务已难以实现,使用计算机辅助软件成为必然选择。
集成电路的发展让EDA产业经历了从CAD(计算机辅助设计)阶段到当前强大的EDA自动化方案的进化,全面嵌入集成电路产业,成为其核心支柱。芯片作为现代电子产品的心脏,设计过程包括明确需求、定义关键参数、电路模块划分与详细描述、电路实现,以及在硅片上的布局设计,每一步都不能有失精度,否则需要从头开始、付出巨大的时间和费用代价。
20182023年中国EDA/IP市场规模预测显示,整体市场发展强劲。EDA工具在当前芯片设计领域无处不在,从设计到制造再到量产的每个环节,EDA都是不可或缺的核心技术。先进工具包括从仿真到版图,从前端到后端,从模拟到数字跨域技术,以及系统级验证和微体系结构开发的CAD工具,几乎涵盖了集成电路上设计的所有方面。
业界认为,3D IC是2021年集成电路界的热门技术,为延续摩尔定律开辟了新天地。然而,应用现有工具进行3D IC设计存在巨大挑战,尤其在扩展分析需求,如信号和电源完整性分析。为了覆盖新任务,主要EDA公司如Cadence在过去几年中不断与客户合作,通过在复杂设计、多级组件和封装方面丰富的经验开发出全新解决方案。这些努力不仅体现在对工具的更新迭代,还在于如何构建多工具集成能力以解决新挑战。
回顾EDA发展历程,过去的30多年里经历了三个核心阶段分化:CAD、CAED、以及当前深化的电子系统设计自动化时代。EDA演进故事是一场从人工绘图到自动化设计、再到全系统模拟与验证的科技革命。
从研发策略角度出发,EDA供应商一直参与推动技术前进。在中国以及其他重点市场上,EDA企业面临的不仅是市场规模扩展问题,更重要的是如何实现产品全链路覆盖,从综合前端设计到综合后端制程。高性能计算、物联网和AI的应用驱动着EDA技术不断创新,比如云端部署带来的高效运算能力、实时可用的算力支持、更高的灵活度和优化成本控制。
随着技术融合的深入,人工智能、云计算等新兴技术开始在EDA领域崭露头角。这些技术的应用已经显现出从计算资源提升到分析效率改造的潜力,有望改变EDA行业格局。其中包括算力、存储容量与EDA技术的融合,助力解决当前IC设计面临的技术瓶颈,加速产品上市节奏。
在AI与EDA的结合方面,深度学习等算法能够自动化优化EDA流程,提高芯片设计的效率和生产周期。据报告数据,机器学习在EDA领域的应用范围广泛,涵盖数据模型快速构建、布局优化、电路仿真等多个关键环节的能力提升。
中国的EDA产业发展历史有其独特性,始于上世纪80年代,关键成果是自主研发并实现国产EDA系统的上线,创造“熊猫系统”,开创了重大研发里程碑。近年,随着集成电路产业发展对EDA需求激增,更多本土企业参赛,形成庞大的EDA公司群。
然而,面对国际巨头的竞争力,中国EDA企业面临自身产品线全链路覆盖的问题,不少本土企业在部分领域如算力支持、协同研发能力等方面获得优势,但整体来看,仍存在产品的全面性和深度打造车型需求。在此背景下,中国EDA产业的走向如何发展?内外经验展现了资本引导下单位整合与行业内加强协调、协同合作的重要性。
芯华章科技持开放思维,将其聚焦于验证技术领域进行深度研究与创新。从聚焦战略角度,以构建高效、协同的生态圈为目标,倡导鼓励各家企业根据自身优势协同作战,优化资源运用,提高芯片验证效率。同时,业界指出以整合作为价值点,无论是全球整合资源还是国内布局创新,都是实现EDA产业全链路化的重要手段。
总之,中国EDA产业在国际竞争中与已取得瞩目成就,重要的是充分利用其潜力,发挥协同效应,加速全行业技术革新与整合,推动国内EDA企业实现全面发展。