今年6月,EDA(集成電路設計工具)智能軟件和系統領先企業芯華章發布《EDA 2.0白皮書》,明確下一代集成電路智能設計流程(EDA 2.0)目標,并開創性地提出平臺服務模式——EDaaS (Electronic Design as a Service)。該模式有助于推動開放、標準化和統一的芯片設計智能化流程,促進全新的芯片設計合作生態,以技術變革加速芯片創新效率,滿足數字世界中系統應用對芯片多樣化的需求,賦能科技進步。相關研究成果一經發布,便引起了業界的熱烈討論和持續關注。
近日,“后摩爾定律時代,集成電路設計與新一代EDA”技術研討會在北京成功舉行。在數字經濟成為經濟增長新動能的當下,芯華章攜手近二十位到場的相關行業主管部門代表、專家學者及知名企業家、產業界精英,共同探討后摩爾時代,下一代EDA 2.0的關鍵技術路徑及芯片產業對EDA 2.0的期望。記者在會上了解到,未來10年將是社會對芯片技術提出更快發展要求的10年,EDA工具和方法學需要全面進階,才能降低技術門檻,進一步提升芯片技術發展的速度和創新的效率。《中國電子報》特刊登與會專家精彩觀點,以饗讀者。
芯華章科技董事長王禮賓:
EDA軟硬件框架和算法需創新、融合、重構未來將進入數字經濟時代,數字化將成為重要引擎,而基石將是芯片+軟件。在這一變局下,EDA將以面向未來發展、面向數字化系統為長遠目標。這就要求EDA工具和方法學需要全面進階,打造EDA 2.0,這樣才能降低技術門檻、解鎖數字化時代芯片創新和系統開發效率需求,提升產業鏈整體效能,以全面支撐數字化發展。
芯華章開發EDA是采用終局思維,面向數字化系統這一長遠目標,一定是要打造更智能的EDA,因而提出必須研究和發展下一代的EDA 2.0技術并構建面向未來的全新生態。而終局思維是自終而始,融合AI、云計算等技術,對EDA軟硬件框架和算法做創新、融合、重構。同時,在硬件仿真系統、FPGA原型驗證系統、智能驗證、形式驗證以及邏輯仿真五大產品線領域齊頭并進,以打造一個完整的驗證系統。
芯華章不斷加大人員及其他投入力度、并且采用敏捷設計等先進技術手段,開發進度比預期要快,甚至在部分性能指標上已達到國際先進水平。
東南大學首席教授、南京集成電路培訓基地主任時龍興:
“政產學研用”要五位一體進行聯動
一直以來,芯片設計創新與EDA發展形成了共同支持、相互促進的關系。現階段,EDA創新不僅要適應芯片設計創新朝高集成、高能效和敏捷化方向發展的要求,同時也串起了制造、封測等關鍵流程,因此要想實現國產芯片產業鏈的本土化發展,必須牢牢抓住EDA這一抓手。
對于EDA行業的推進,我們必須要堅持政產學研用五位一體聯動,政府應高度重視,統籌規劃;同時,EDA企業一方面要盡快研發出產品,讓產品在市場上盡快落地,通過產品“變現”的方式讓企業持續運營;另一方面,也要關注未來開源、標準、AI融合等趨勢,為長遠發展布局。
產業創新離不開人才的支持。目前的EDA人才存在知識與產業脫節、缺乏實踐能力等問題。未來EDA發展,需要更多跨領域的復合型人才。與此同時,人才問題與產業發展關系巨大,當產業大發展了,企業擁有足夠的吸引力了,相信也會有更多優秀的人才靠攏。
國家集成電路產業投資基金技術總監張晉民:
EDA企業要圍繞產品商用制定規劃
EDA行業目前很“吸金”,很多企業通過融資,估值越來越大。但是,目前國內EDA行業還存在小散弱問題。企業的產品只有在市場上被廣泛使用,有了口碑,企業才能更好地生存。所以,EDA企業圍繞產品商用要制定一些規劃,以實現持續發展。另外,EDA企業也要注重人才培養問題。但由于EDA行業需要懂多領域知識的復合型人才,現在仍面臨人才缺失問題。
安徽大學集成電路學院院長吳秀龍:
企業需與高校聯合培養EDA人才
EDA人才培養是一個漫長的過程。高校在本科階段可以設置更多EDA方向的課程,但僅僅依靠高校的力量是遠遠不夠的。企業也需要共同參與到人才培養的過程中來,要進一步推動產學研的結合。比如,鼓勵老師多參與相關研究的課題。研究的課題主要包括兩種,一種是政府推出的重點專項計劃,另一種是和企業合作的課題。
鵬城實驗室研究員、中國科學院大學和浙江大學兼職教授陳春章:
推動EDA 2.0技術發展需構建基礎設施
目前EDA技術從電子系統設計上來看,除了要包括數字電路設計驗證實現、模擬和射頻電路設計驗證實現、產品制造協同優化實現、以及封裝測試PCB設計驗證實現之外;還應該擴展并發展CMOS和量子計算芯片、CMOS和硅光模塊集成、異構和異質融合的EDA 技術等;更進一步的還可以從設計服務以及DTCO、STCO的角度來構建EDA。未來EDA相當于一個基礎設施,通過軟件加上操作系統平臺,將Software as a Service(SaaS), 這也與芯華章提出的 Electronic Design as a Service (EDaaS)不謀而合。此外,EDA技術發展提出了云端化、+IP +ML等。云端化涉及安全及信任關系,而高端高速IP設計是更難更復雜的IC設計,EDA公司能否為復雜的SoC/IP芯片提供優化的系統性方案成為新的趨勢。國內應給予EDA企業更多的時間和耐心來構建基礎設施,包括設立專門的研究院,建立產業標準,推動完善EDA 2.0的技術發展。
北京華虹集成電路設計有限責任公司總工程師李云崗:
市場是EDA企業發展的最關鍵要素
EDA技術有成長期,EDA企業的發展也需要時間。市場是EDA企業發展的最關鍵因素,其次才是資金和人才要素。成功的企業一定要能夠占據市場,從市場中獲得保證企業可持續發展的資金,再通過高水平薪酬來吸引人才。企業早期可以依靠政府和政策的力量,但后期一定要在市場中自己“造血”。EDA企業的串聯還需要底層數據的支持,國內EDA企業只有把最底層的技術夯實,才能實現真正的獨立自主。
地平線IP研發負責人譚洪賀:
系統、自動駕駛對EDA工具提出更高要求
從系統角度來說,從系統開發到軟件、硬件開發,再到芯片開發,最后到系統級驗證,這套開發流程非常漫長,涉及的開發工具種類繁多。在這些開發工具中,目前使用到的本土化產品其實數量很少,所以國內EDA企業在開發工具方面要努力的空間還很大。
在自動駕駛領域,AI的算力變得越來越重要。這就對汽車芯片的工藝水平提出了更高要求,同時也需要EDA工具能實現突破。自動駕駛領域的芯片產品需要具備很高的可靠性和安全性,對EDA工具有特殊要求。希望能夠以用戶的需求進化為核心,采用迭代、循序漸進的方法對EDA工具進行敏捷開發,提前對潛在風險進行預判。
百度昆侖芯研發總監董禎:
芯片行業高度依賴EDA工具
從集成電路產業的整個流程來說,我國需要在設計、制造和實現這三個方面加緊步伐,追趕國外先進水平。其中,實現是最難的一個環節。前端實現、后端實現再加上驗證,對EDA工具的依賴性非常強。隨著工藝的進步和設計規模的擴大,國內芯片行業對EDA工具的依賴程度更是與日俱增。
上海交大計算機科學與工程系副教授蔣立:
新架構、新器件和新工藝為EDA帶來新挑戰
新架構、新器件和新工藝為EDA行業帶來新的挑戰。目前,EDA不只涉及芯片設計范疇,還承擔了越來越多的任務,自動駕駛系統、云計算、IC全生命周期等領域都需要在進行驗證和測試時使用EDA工具。在產品真實使用的時候,還需要自動化EDA工具對產品進行檢測,以發現影響產品可靠性的問題,并對產品進行及時修復。
算力需求的變化非常快。以深度學習為例,每3~4個月,它的算力需求就要翻一番。傳統工藝很難滿足如此迅速的需求變化,所以必須找到一個能夠涵蓋軟件、編輯、架構、電路、器件等方面的跨層協同設計方法。這可能需要把EDA和編輯結合在一起,通過集成不同的編程語言和編程應用來提高前端的設計效率。
中科院計算技術研究所高級工程師唐丹:
用開源工具鏈設計CPU和芯片
在探索EDA 2.0的過程中,我們提出了“面對對象結構設計方法學”這一概念,在設計、驗證和數據的高效性方面有較為全面的提升;以高效數據為抓手去驗證敏捷開發和云平臺;針對EDA人才缺失問題提出了人才培養計劃;在開源EDA工具鏈方面,引導學生用開源工具鏈設計CPU和芯片。