以美国为代表的集成ic大国对出入口中国的高档集成ic “受制于人”,让大量人意识到国内高档集成ic自主可控必要性的另外,芯片产业链中小而美的EDA(Electronic Design Automation,电子设计自动化技术)专用工具的主导作用也变成关心的聚焦点。
ic设计阶段多种多样,细致且繁杂,EDA专用工具针对提高ic设计高效率,提升ic设计,确保集成ic作用充分发挥着极其重要的功效。现阶段,美国三大EDA企业(Synopsys、Cadence、Mentor)占有全世界EDA销售市场超出60%的市场占有率,绝大多数ic设计企业都必须三巨头的EDA专用工具。因而,美国用EDA就能非常容易卡死中国集成ic领域的颈部。
国产化仅10%上下的国内EDA,应对发展趋势了二三十年的EDA三巨头的技术性和商业服务堡垒,要想进一步提高国产化遭遇巨大挑戰。幸运的是,开源系统的发展趋势,AI和云计算技术的提升,给国内EDA产生了换道高速行驶百年一遇的好机会。
EDA国产化10%上下,提升遭遇短板
EDA处在全部芯片产业链的上下游,特性是小而美。据市场调研和咨询管理公司Gartner2020年1月的初步统计結果,全世界半导体材料收益2020年全年收入做到4498亿美金,比2019年提高7.3%。
仅看EDA销售市场,赛迪顾问高級投资分析师吕芃浩上年得出的数据信息是,2019年全世界EDA市场容量为102.五亿美金,中国EDA市场容量约为5.8亿美金,占全世界销售市场的5.6%,中国EDA生产商总营不能收到4.两亿元,仅占全世界市场占有率的0.6%,国产化仅10%上下。
“10%上下的国产化,华大九天奉献了绝大多数。由于中国许多EDA企业全是以售卖点专用工具为主导,华大九天有朝向模拟芯片的全套专用工具,因此 销售市场的认同度高些。”吕芃浩告知雷锋网:“国内EDA除开在模拟芯片行业有一定的进度,国微集团公司,概伦电子器件的一部分专用工具也做到了国际性领先地位,以芯锦绣为意味着的企业把一些研发的EDA专用工具开展开源系统,也完成了一定的提升。”
吕芃浩觉得EDA 10%的国产化难以提升,早已进到瓶颈。缘故关键有两个层面,一方面,中国的IC工程设计公司总数尽管有2218家,但营业收入过亿的仅有200好几家,不管从技术性或是资金水准,绝大多数中国ic设计企业很有可能不容易用软件正版化,销售市场提高比较有限。
另一方面,国内EDA都还没完成数字芯片设计工具全步骤,中国营业收入过亿的ic设计企业依然会首先选择三巨头的EDA商品。
换句话说,中国的EDA销售市场增加量比较有限,存量市场市场竞争激烈。吕芃浩觉得,“EDA的国产化要进一步提高,务必要完成数据全步骤,一旦完成了全步骤,就可以迈入迅速爆发期。随后,还必须改进绿色生态。”
西北交大信息学院电子器件工程学院副教务长邸志雄也觉得,国内EDA企业最艰辛的是存活难题,随后是生态问题。“中国EDA企业必须得到ic设计企业、晶圆代工厂的信赖,才可以处理存活难题。”邸志雄表明。
“当今的国际局势下,绝大多数ic设计企业都意识到EDA可控性的必要性,它是国内EDA得到门票的前提条件。”
有着20很多年国际性领跑EDA公司科研开发及企业经营管理工作经验,2020年开创芯锦绣的王礼宾司对雷锋网说:“之前中国做EDA的企业很少,也主要是做点射专用工具。如今EDA遭受我国高度重视,也是有非常大的销售市场室内空间,因此 EDA企业都期待可以做的更详细,但急于求成也不可取。”
国际局势的转变 逼着中国集成ic产业链摆脱一条自己的道路,国内EDA也迈入了一个极佳机会——开源系统EDA。
开源系统给国内EDA摆脱大佬技术性和商业服务堡垒的极佳机遇
开源系统技术性早已发展趋势了很多年,开源项目的迅猛发展是现阶段手机软件能够 迅速、成本低完成的一个重要。Linux、GNU、Android及其各种各样开源系统AI Framwork通常可以造成颠覆性危害。现如今,EDA开源系统也在迅速往前推动。
2018年,美国外交部高級科学研究计划局(DARPA)明确提出了2个新的新项目IDEA(Intelligent Design of Electronic Assets)和POSH(Posh Open Source Hardware)。
在其中的缘故,邸志雄觉得:“集成ic的产品研发周期时间最少一两年,成本费很高,技术性门坎也很高,比较严重阻拦了ic设计行业的自主创新,这两个新项目从IP和EDA2个层面减少集成ic设计流程,节约产品研发時间。我觉得从RISC-V指令系统到POSH再到IDEA,这实际上便是一个开源系统绿色生态,可以一同促进集成ic领域的兴盛。”
有关数据统计表明,根据IDEA/POSH2个开源项目的执行,可储存的开源系统EDA总数提升了近一倍。
“中国的EDA专用工具产业链现况是技术性进到门坎高、优秀人才层面师资力量与课程内容欠缺,开源系统能够 摆脱技术性和商业服务堡垒,融合提升高新科技资源分配,高效率的激起并加快自主创新,迅速基本建设中国集成电路芯片设计方案生态链。”王礼宾司觉得。
那麼,开源系统EDA可以协助中国EDA产业链快速完成数据全步骤吗?王礼宾司表明:“我认为这在于技术性的导向性和資源资金投入,芯锦绣有系统化的念头,但难度系数会越来越大,由于资金投入也会愈来愈多。也要见到,不一样的EDA涉及到的阶段不一样,开源系统的难度系数水平及其开源系统能够产生的绿色生态推动作用不一样。”
邸志雄从技术性的视角剖析,开源系统的点专用工具要是没有统一的插口,要想将点专用工具串起來难以。此外,现有的开源系统点射EDA专用工具绝大多数也没有历经商业服务的流片认证。另外,在模拟芯片设计方案EDA专用工具与数字芯片物理学完成EDA专用工具,尤其必须开源系统加工工艺库和PDK适用。
吕芃浩强调,开源系统是国内EDA完成数据全步骤的一条路,但如今大伙儿全是发展环节,有累积的状况下,完成详细的全步骤会迅速一些。
既然这样,为什么还说开源系统是国内EDA的极佳机遇?尽管EDA开源系统不可以短时间就要中国EDA产业链补充薄弱点,但能从根源上处理国内EDA发展趋势的优秀人才之困。高级人才是中国集成电路芯片产业发展规划较大 的挑戰是业内的共识,针对小而美的EDA产业链更是如此。
“在中国的教学体系中,EDA老师一般归属于微电子技术或电子计算机课程,无论在哪个课程,EDA都归属于冷门,中国可以设立EDA课程内容的院校屈指可数,欠缺EDA教材内容,而且,对EDA很感兴趣的学员也非常少。”邸志雄说。
“拥有开源系统EDA,最先是实例拥有,能够 给基础课与实验课比较好的支撑点。此外,也可以让学员掌握EDA內部优化算法。也有,开源系统EDA也不用选购价格昂贵的商业服务专用工具。再再加上集成电路芯片提高为一级学科,拥有这种适用后,我觉得无论是设立EDA课程内容逐渐出版发行教材内容,全是利好消息。”
开源系统EDA也会对有关科学研究有积极主动功效。据了解,许多学者的毕业论文都根据开源系统EDA进行科学研究,但开源系统EDA被回收以后通常就迈向闭源。“假如开源系统EDA可以给大伙儿出示一些较为详细的EDA自然环境和步骤,针对来讲就可以有一个标准的参考模型,从而能够 认证优化算法或实体模型的实效性。因而,不论是科学研究或是课堂教学,对开源系统EDA要求的急迫性都很高。”
开源系统EDA不但可以减少院校人才的培养的难度系数,也可以吸引住大量人添加到EDA领域,加快自主创新。王礼宾司说:“EDA是跨电子计算机、手机软件、集成电路芯片的交叉科学,开源系统相当于给了一个商品的母版,减少了产品研发的门坎,还能够激起和加快科研单位、高等学校、公司、发烧友的自主创新,提升资源分配,根据开源系统的实践活动,塑造出许多EDA优秀人才。”
“当工业界取得了更强的开源系统商品,会增加开源系统EDA手机软件的应用频率和深度广度,那样的大范畴运用,会为开源系统EDA出示大量的数据测试,进一步崔熟开源系统EDA专用工具的发展趋势和自主创新,最终产生反馈调节的EDA开源系统绿色生态。”王礼宾司进一步强调。
中国的EDA企业不但把握住了开源系统EDA的机会,还能够借AI、云计算技术等新技术应用变道高速行驶。
国内EDA将变道高速行驶
做为开源系统EDA的先锋派,芯锦绣在2020年九月上线中国第一个开源系统EDA技术社区EDAGit,而且开源系统了2款EDA专用工具。王礼宾司详细介绍,现阶段芯片公司在一个集成ic新项目中资金投入的活力很多是用以认证,由于集成ic不成功产生的损害轻则是一次投片几亿元的花费浪费,重则危害商品的上市时间或是企业的信誉度,造成 顾客的外流,很有可能产生致命性的严厉打击。因而,认证,尤其是硬件配置认证,是高新科技领跑的关键取胜点之一。
芯锦绣早已开源系统的2款EDA专用工具都和认证有关,EpicSim是根据經典EDA方法学并开展加强、自主创新的开源系统仿真工具,仿真器是作用认证最必不可少的一环。此外一款开源系统专用工具是方式认证“很灵”,方式认证的优点取决于完善、可循的认证,不用繁杂的自然环境构建,设计方案收敛性高效率,合适用以初期的控制模块认证。
数据仿真器步骤
“芯锦绣所潜心的数据认证行业,与芯片加工和优秀制造中间沒有立即的密切关系,因而针对大家而言,技术性提升的关键所在优秀人才。针对后端开发与芯片加工连接的合理布局走线等阶段,就务必充分考虑连通开源系统商品在不一样的加工工艺连接点上的运用。”王礼宾司说。
“大家开源系统的EDA专用工具都能够非常好地运用在集成ic新项目的初期认证和学校课堂教学之中,期待能够 毛遂自荐促进整合资源提升,让集成ic设计师和EDA专用工具的研发人员都用上芯锦绣开源系统的EDA专用工具,那样会迅速产生一个新的技术性生态链,激起这两大类群体的自主创新魅力,完成EDA技术要求和商业服务堡垒的提升,提升集成电路芯片自主创新链总体效率。”
邸志雄说:“芯锦绣的数据认证专用工具完成了中国不断发展的提升,其‘很灵(EpicFV)’开源系统方式认证EDA也是全世界第一款。认证种类的专用工具销售总额占全部EDA专用工具销售总额的30%上下,需要量大且价值高。”
雷锋网掌握到,芯锦绣的EpicSim专用工具早已被商业服务ic设计企业选用,而且在具体设计方案中也做到了模拟仿真速率提高二倍的总体目标。
“坚持不懈开源系统这条道路,肯定是EDA国内生产制造的一个很好的方式。”吕芃浩说。
除开开源系统,AI和云计算技术等前沿科技也可以协助国内EDA变道高速行驶。王礼宾司觉得:“海外EDA大佬早已发展趋势了几十年,假如用传统式的方式和构架,要想追逐大佬毫无疑问必须好多年。但新技术应用和新构架能够 使我们无须选用之前的方式,在一个新的起跑线上考虑,开发设计出更优秀的EDA专用工具。”
例如芯锦绣应用到的LLVM技术性,传统式的EDA专用工具只适用x86构架网络服务器,假如要运用到ARM或RISC-V构架的网络服务器,就必须耗费很多時间开展移殖。选用LLVM构架,从一开始就能非常容易适用不一样构架,能够 省掉中后期的移殖,完成变道高速行驶。
对于AI技术性的功效,邸志雄觉得,AI不可以从源头上促进EDA专用工具的发展趋势,但能够 当作一个相近预测分析的白盒,处理一些比较繁杂的难题。
吕芃浩的见解是,全世界都是在科学研究AI技术性与EDA技术性融合,中国的AI技术性全世界领跑,这类优点在一定水平上有利于大家加速追逐脚步。也有不能忽视的云计算技术,伴随着云计算技术的发展趋势,云端设计方案集成ic可以降低集成ic设计流程中用时较多的ic设计认证時间。
总结
EDA技术性做为全产业链的根源,务必开展创新,全产业链才可以获得总体高效率的提高。2021年是“十四五规划”的稳中求进,初次明确提出必须在集成电路芯片设计工具上开展提升。
在EDA国产化不高、大佬有强劲的技术性和商业服务堡垒的状况下,开源系统是国内EDA变道高速行驶的好途径,十四五规划纲要也将开源系统技术性升高到我国方面。芯锦绣首先在中国发布开源项目,并完全免费开源系统2款数据认证EDA专用工具,针对减少EDA领域的门坎、培育人才及其加快自主创新都是有积极主动功效。
开源系统、AI、云计算技术前沿科技的提升,让中国EDA领域迈入了百年一遇变道高速行驶的好机会。吕芃浩预估,依照如今的进展、发展趋势及其市场信息,再加上我国资产和现行政策的适用,国内EDA在5年内基本上完成全步骤应当没有问题。
摆脱EDA大佬的堡垒挑戰重重的,但大家有原因维持开朗。
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