威尼斯人娱乐官网:为什么中国造不出“EDA”?

2020-02-10 18:20 来源:未知 作者:admin
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EDA是什么

为什么中国造不出“EDA”?

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EDA,即电子设计自动化(Electronic Design Automation)的简称,是从计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助测试(CAT)和计算机辅助工程(CAE)的概念发展而来。

 

它是集成电路领域内很小但又非常重要的存在。从数据上看,整个EDA的市场规模仅为六十亿美元,过去几年的成长率也不过是区区4%左右,相对于几千亿美金的集成电路产业来说,不值一提。但EDA产业是电子设计产业的最上游,也是整个电子信息产业的基石之一。如果你少了这个产品,全球所有的芯片设计公司都得停摆。

 

首先,电子工程师们不但可以用EDA工具进行设计的输入,同时还可以利用它们进行设计的分析和仿真,找出设计中的错误和问题所在,不断的进行优化,以此来保证芯片流片或是印刷电路投版的一次成功。

 

其次,当前主流的EDA工具中还提供了很多集成电路IP核(即具有知识产权的芯片功能模块设计),大大缩短了集成电路的设计周期,提升了设计的稳定性。

 

还有,EDA工具不但是工程师进行设计的帮手,同时也是设计工程师同生产线(包括企业内部生产线及外部代工厂)进行技术沟通的平台。生产线通过PDK(Process Design Kit,工艺设计工具包,其实质是EDA软件可以调用的一系列元件库、参数库和技术规则)的方式,将其工艺能力传递给设计工程师。设计工程师在PDK的基础上做出的设计,并通过了PDK的相关规则验证,才能够保证在生产线上以较高的良率生产出来。

 

随着芯片的集成度越来越高,一片芯片中有集成了上亿个晶体管,人工设计电路、绘制的工作量巨大,只有借助电脑工具才能完成,EDA工具对芯片设计的重要性不言而喻,可以说离开了EDA,企业就不可能研发设计出高端芯片。

 

EDA市场现状盘点

 

到目前为止,全球EDA市场被新思科技(Synopsys)、铿腾电子(Cadence)、明导(Mentor)三巨头瓜分,基本形成三足鼎立的格局。这三家的市场占有率达到了60%以上。而在集成电路设计领域,三家大厂的市场占有率就更高了。

 

在中国市场,EDA销售额的95%由以上三家瓜分,剩余的5%还有部分被Ansys等其它外国公司占据。所以,如果这三家大厂对某个集成电路厂商关闭工具供应的话,那同直接下手“掐死”这个厂商是没什么两样的。

 

为了避免这种情况,国内不少企业也在这个领域做出了不少努力。据不完全统计,目前,在国家及地方政府大力支持集成电路产业发展的前提下,已拥有华大九天、广立微、芯禾科技、蓝海微、九同方微、博达微、概伦电子、珂晶达、创联智软等20余家EDA企业,这些EDA厂商正在力争上游,并逐步突破国际垄断。

 

国内外EDA企业差距悬殊

 

然而,即使紧追慢赶,我国的EDA产业同国际先进水平相比还是有着巨大的差距的。这主要体现在以下几个方面:

 

1.国外大厂,尤其是S厂和C厂,有着完整的产品线的,可以支撑集成电路设计的全流程。同时,S厂进行数字电路设计综合的工具DC(Design Compiler)和进行静态时序分析的工具PT(PrimeTime)可说是独步天下,牢牢的掌控着集成电路设计的核心环节。C厂的工具集中,也是有着同等地位的工具的。而国产的EDA产品,一方面在全流程支持方面尚有欠缺,另一方面在一些关键环节上的工具还没有可用的产品供应。

 

2.国外的大厂积累了一批经过反复优化和验证的IP库,并同他们的工具产品紧密结合起来。这极大的提升了他们产品的可用性,并帮助他们的客户提升了芯片设计的工作效率。由于发展的时间尚短,国内的厂商在这方面的积累还是不够的。

 

3.国内电子设计工程师的EDA应用培训及相关教材和参考书籍主要是以国外大厂的工具为基础的,这使得工程师们天然的就对国外大厂的产品就能够熟练使用,充满信任。而工程师们要使用国内厂商的产品,就需要经历一段时间的学习,之后还要反复的试用练习,才能将这些产品融入到他们的设计工作流程中来。所以,在产业生态方面,国内EDA厂商也面临着挑战。

 

4.EDA研发人才匮乏。我国EDA产业整体从业人员偏少的原因一方面在于EDA开发本身门槛高,需要计算机、数学等综合型人才;另一方面,整体薪酬偏低。这就使得很多EDA工程师,尤其是年轻的EDA工程师转向了AI和互联网行业,从而导致国内企业研发EDA水平受限。

 

国产EDA未来发展趋势

 

1.云端软件和服务是未来发展趋势之一。这样有两个好处:一是软件按照服务的时间长短收费,对于客户可以节省EDA的购买费用,比如客户整个开发阶段为12个月,其中前端阶段时间8个月,后端阶段时间是4个月,那么可以购买8个月的前端设计EDA软件云服务和4个月后端实现EDA软件云服务,相比原来需要购买1年的完整前后端设计EDA软件许可,可以大大节省EDA软件的许可费用;

 

二是对于EDA软件公司来说,提供EDA云服务也能有效防止软件盗版的发生,推进软件的正版化;不过数据安全问题仍然是云服务的突出问题,公有云无法满足客户的数据安全的要求,这个尚待完善。

 

从按照软件使用付费转为按照服务质量进行付费。云端服务的最大阻碍就在于EDA行业的高度垄断,大的EDA公司应该是不太愿意采用这种方式。不过对于公司内部的私有云方式,有可能是他们可以接受的。

 

2.开源将成为芯片设计领域的必然发展方向。EDA开发者教育和培训的规模化、以开放的社区消除专业技术交流壁垒、以端到端的开源工具链吸纳社会资源,其中通过定制芯片开发来吸收自然科学和工程探索领域的部分政府经费、通过便利技术需求的表达与技术成果的评测交付来吸收校企合作经费、以降低小团队独立创业和生存的难度来吸收风险投资。当然,与传统软件不同,开源EDA有其自身的难度。EDA 技能跨越算法层面和物理层面涉及众多复杂专业知识、开发完整的EDA工具链需要众多社区开发者的支持与维护、以及运行大规模设计的EDA工具的需要大量的高性能服务器。

 

3.芯片敏捷设计也是一个主要方向。根据算法和软件需求定义芯片架构,结合模版元编程(Meta-Programming)和高层次综合(HLS)的设计方法,快速设计、快速迭代,打造性能更优的工业制造专用芯片。据了解,高层次抽象(HLS)技术,可以直接将高层次抽象代码,例如C++等综合成网表,因此可以极大的缩短芯片研发的周期。

 

同时利用图灵完备的模板编程,让芯片变得高度可配置化,快速适应各种场景。值得一提的是,芯片敏捷设计(Agile Development)是最近国际芯片巨头AMD、英伟达、高通等公司都在深入拓展的领域,也是过去一年中,美国最顶尖的政府研究机构-国防高等研究计划部(DARPA)重点资助的方向。

 


附:国产EDA厂家盘点


 

华大九天

华大九天成立于2009年,其业务起步于原华大电子 “熊猫”EDA设计平台。作为CEC中国电子旗下的二级子企业,目前已经成为我国规模最大、技术最强的EDA龙头企业,也是大规模集成电路CAD国家工程研究中心依托单位,承担着国产EDA软件研发与推广的重任。

华大九天可以提供全流程数模混合信号芯片设计系统、SoC后端设计分析及优化解决方案、平板(FPD)全流程设计系统、 IP 以及面向晶圆制造企业的相关服务,其业务包括EDA电子设计自动化、Foundry工程服务、IP及设计服务,客户覆盖国内众多集成电路企业。

 

天津蓝海微科技有限公司

天津蓝海微科技有限公司(以下简称“蓝海微”)主要方向为layout相关EDA点工具与服务,据其官方介绍,该公司在寄生参数提取、版图验证、OpenAccess平台软件开发、PDK开发与自动生成等多个领域具有独到的技术优势。

 

广立微

杭州广立微电子有限公司(以下简称“广立微”)是一家提供性能分析和良率提升方案的供应商,可以提供基于测试芯片的软、硬件系统产品以及整体解决方案,可用于高效测试芯片自动设计、高速电学测试和智能数据分析的全流程平台,利用特有的流程平台与技术方法来提高集成电路性能、良率、稳定性和产品上市速度的定制服务。

 

芯禾科技

苏州芯禾电子科技有限公司(以下简称“芯禾科技”)成立于2010年, 专注电子设计自动化EDA软件、集成无源器件IPD和系统级封装SiP微系统的研发。芯禾科技致力于为半导体芯片设计公司和系统厂商提供差异化的软件产品和芯片小型化解决方案,包括高速数字设计、IC封装设计、和射频模拟混合信号设计等。

 

成都奥卡思微电科技有限公司

成都奥卡思微电科技有限公司(以下简称“奥卡思”),奥卡思是由三位硅谷中国博士于2016年1月在硅谷创立,2018年3月落地于成都高新园区(总部),其主要业务为集成电路设计 (EDA)的研发和咨询,在验证工具方面独具特色,已推出应用于芯片设计的功能特性验证的AveMC与全流程设计平台MegaEC。

 

深圳鸿芯微纳技术有限公司

深圳鸿芯微纳技术有限公司成立于2018年1月,经营范围包括微电子超大规模集成电路芯片设计、电子设计自动化软件工具及系统开发、纳米级工艺库开发、产品设计、计算机系统技术服务、销售电子产品、经营进出口业务等,曾用名“深圳阿凡达微纳技术有限公司”,其EDA产品主要为Placement&Routing相关工具。

 

苏州珂晶达电子有限公司

苏州珂晶达电子有限公司(以下简称“珂晶达”)成立于2011年,提供半导体器件仿真、辐射传输和效应仿真等技术领域的数值计算软件和服务,产品特色在于深入理解物理原理,并用软件高效地实现,使得能在工程实践中快速应用。

 

湖北九同方微电子有限公司

湖北九同方微电子有限公司(以下简称“九同方”)成立于2011年,拥有16名留美博士核心研发团队。据其官网介绍,九同方可提供完备的IC流程设计工具,形成了IC电路原图设计、电路原理仿真(超大规模IC电路、RF电路)、3D电磁场全波仿真的IC设计全流程仿真能力。

 

北京博达微科技有限公司

北京博达微科技有限公司(以下简称“博达微”)是器件模型、PDK 相关 EDA 工具及 AI 驱动半导体参数测试解决方案供应商。其官网显示,博达微也是全球唯一提供包含高精密参数化测试、器件建模仿真、PDK 开发与验证的完整软硬件工程服务体系。

 

济南概伦电子科技有限公司

济南概伦电子科技有限公司(以下简称概伦)于2010年3月成立,是一家电路仿真/良率导向设计技术和半导体器件模型/噪声测试解决方案的厂商,其产品发展方向包括新一代大规模高精度仿真及设计验证平台、针对纳米级制造技术的半导体器件建模库平台及测试验证系统等,即以建模、仿真和验证为主。


 

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杭州行芯科技有限公司(以下简称“行芯科技”)是一家专注于集成电路芯片的设计软件与IP开发的高新技术创业企业,其核心团队来自于美国硅谷,致力为客户提供人工智能时代算力与能耗、芯片性能与研发能力的解决方案。

文章综合自网络,如侵删。


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