本文涉及的三家企業(yè)發(fā)展歷程、技術(shù)突破/創(chuàng)新和取得的成績(jī)，將反映中國(guó)本土EDA/IP企業(yè)的努力和信心。l52esmc

曾克強(qiáng)：參與中國(guó)Chiplet標(biāo)準(zhǔn)制定，更符合本土芯片廠商訴求

曾克強(qiáng)，芯耀輝科技有限公司董事長(zhǎng)。l52esmc

2018年，AMD已將CPU、GPU等部件分成更小的組件組合成SoC，實(shí)現(xiàn)了將Chiplet正式應(yīng)用在商業(yè)化產(chǎn)品中，但整個(gè)業(yè)界當(dāng)時(shí)沒有關(guān)于Chiplet芯片設(shè)計(jì)、互聯(lián)、接口等方面的統(tǒng)一互聯(lián)協(xié)議和接口標(biāo)準(zhǔn)，一直無法大范圍應(yīng)用。l52esmc

至2022年，UCIe（Universal Chiplet Interconnect Express）產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟成立，開始提供開放的Chiplet互連協(xié)議UCIe 1.0，才在芯片封裝層面確立了互聯(lián)互通的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。l52esmc

雖然UCIe成立后不久，芯耀輝、芯原等就成為首批加入的中國(guó)企業(yè)，但也有人擔(dān)心UCIe標(biāo)準(zhǔn)中明確支持的CXL和PCIe互聯(lián)協(xié)議，均由英特爾提出和創(chuàng)建，一旦在標(biāo)準(zhǔn)上被卡脖子，是否會(huì)影響到中國(guó)Chiplet技術(shù)的發(fā)展？l52esmc

中國(guó)原生Chiplet標(biāo)準(zhǔn)l52esmc

中國(guó)也一直在嘗試建立自己的Chiplet生態(tài)。2021年5月，國(guó)內(nèi)Chiplet組織——中國(guó)計(jì)算機(jī)互連技術(shù)聯(lián)盟（CCITA）在工信部立項(xiàng)了《小芯片接口總線技術(shù)要求》。l52esmc

“芯耀輝不僅有基于最新UCIe標(biāo)準(zhǔn)的IP產(chǎn)品，2022年下半年，還作為重點(diǎn)貢獻(xiàn)企業(yè)加入CCITA承接國(guó)家科技部的重點(diǎn)專項(xiàng)，參與了中國(guó)芯粒（Chiplet）原生技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定，這是中國(guó)首個(gè)原生Chiplet技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。其中接口IP部分，我們是唯一一家作為實(shí)施落地推動(dòng)的廠商。”在2023中國(guó)集成電路設(shè)計(jì)創(chuàng)新大會(huì)暨IC應(yīng)用博覽會(huì)高峰論壇（ICDIA 2023）上，芯耀輝董事長(zhǎng)曾克強(qiáng)在接受媒體專訪時(shí)表示。l52esmc

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芯耀輝科技有限公司董事長(zhǎng) 曾克強(qiáng)l52esmc

2022年12月，中國(guó)首個(gè)《小芯片接口總線技術(shù)要求》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)（T/CESA 1248-2023）正式向世界發(fā)布，并在2023年2月，由中國(guó)電子工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)協(xié)會(huì)審訂后正式實(shí)施。談到這項(xiàng)中國(guó)原生的Chiplet標(biāo)準(zhǔn)，曾克強(qiáng)認(rèn)為要實(shí)現(xiàn)落地面臨幾個(gè)挑戰(zhàn)：l52esmc

1. 純技術(shù)的挑戰(zhàn)。把一顆芯片拆分成多個(gè)小芯片，通過接口在物理上和功能上將這些小芯片完全串聯(lián)配合起來，需要大量接口IP，并做到低延時(shí)、高速率傳輸。
2. 產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同的挑戰(zhàn)。Chiplet標(biāo)準(zhǔn)的落地，需要從EDA工具、芯片設(shè)計(jì)到生產(chǎn)制造和先進(jìn)封裝，整個(gè)生產(chǎn)鏈的配合，如果整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展不是齊頭并進(jìn)，任何一處的短板都會(huì)導(dǎo)致到無法整體落地實(shí)施。
3. 統(tǒng)一的互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)前UCIe聯(lián)盟雖然整合了統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，但其后端封裝主要是根據(jù)國(guó)際大廠主導(dǎo)的先進(jìn)封裝技術(shù)，例如臺(tái)積電、三星都主推3D封裝。“如果完全套用UCIe的標(biāo)準(zhǔn)，Chiplet是無法在國(guó)內(nèi)快速、有效地落地的。但是國(guó)內(nèi)如今迫切地需要Chiplet來突破先進(jìn)工藝的限制，所以就有了更符合現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)廠商訴求的本土標(biāo)準(zhǔn)。”

兩個(gè)Chiplet標(biāo)準(zhǔn)的差異化l52esmc

簡(jiǎn)單來說，中國(guó)目前更需要的技術(shù)是“使用相對(duì)不那么先進(jìn)的工藝，把芯片性能做到極致。”曾克強(qiáng)說到，曾經(jīng)業(yè)界對(duì)于集成電路的創(chuàng)新實(shí)際上相當(dāng)簡(jiǎn)單粗暴，就是工藝迭代推動(dòng)著往前走，每一代芯片的極限性能能夠做到多少，主要是靠工藝。“但工藝本身的發(fā)展趨緩，中國(guó)也因被限制而拿不到先進(jìn)工藝，這就更需要Chiplet技術(shù)來挖掘成熟工藝的潛能。”l52esmc

UCIe在標(biāo)準(zhǔn)組成上，主要由D2D（Device to Device）協(xié)議層（Protocol Layer）、適配層、物理層（含封裝）組成，中國(guó)的《小芯片接口總線技術(shù)要求》也有類似的組成，由鏈路協(xié)議層、適配層、物理層及封裝組成。兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵區(qū)別之一在于，UCIe在D2D組成的芯片中，加入了retimer功能芯片定義，負(fù)責(zé)把信號(hào)由并行轉(zhuǎn)成串行，然后以更高速度傳送到較遠(yuǎn)的地方。國(guó)內(nèi)《小芯片接口總線技術(shù)要求》則不包括這部分內(nèi)容，而是一個(gè)純粹的D2D互連標(biāo)準(zhǔn)。l52esmc

中國(guó)計(jì)算機(jī)互連技術(shù)聯(lián)盟（CCITA）秘書長(zhǎng)郝沁汾曾對(duì)媒體表示，我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)更加符合國(guó)情。在物理層，中國(guó)Chiplet標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)支持并口和串口，串口的差分信號(hào)是一對(duì)線，可以把信號(hào)傳的比并口的單端信號(hào)更遠(yuǎn)。如此，可使國(guó)內(nèi)某些加速器芯片廠商實(shí)現(xiàn)將相同的芯片直接通過串口差分信號(hào)接口互連，以拓展總體性能的目的。而UCIe只支持通過單端信號(hào)實(shí)現(xiàn)D2D短距離互連，或需搭配retimer達(dá)成較長(zhǎng)距離互連，與國(guó)內(nèi)廠商的現(xiàn)階段訴求不一致。l52esmc

曾克強(qiáng)也強(qiáng)調(diào)，中國(guó)Chiplet標(biāo)準(zhǔn)既支持像臺(tái)積電CoWoS等先進(jìn)封裝方式，也支持目前國(guó)內(nèi)能支持的封裝方法。l52esmc

關(guān)于Chiplet D2D更詳細(xì)的技術(shù)細(xì)節(jié)，芯耀輝的核心三位技術(shù)骨干也專門撰寫了一篇詳細(xì)文章，并發(fā)表在《電子工程專輯》——《后摩爾時(shí)代的Chiplet D2D解決方案》。l52esmc

滿足極限使用情況下的兼容性和可靠性l52esmc

據(jù)曾克強(qiáng)介紹，芯耀輝目前員工人數(shù)已接近400人，在接口IP方面是國(guó)內(nèi)不折不扣的龍頭企業(yè)，相關(guān)IP產(chǎn)品和服務(wù)也已獲得眾多客戶量產(chǎn)使用。雖然目前國(guó)內(nèi)接口IP市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)比較激烈，但他認(rèn)為，芯耀輝和其他公司還是有很大不同，主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：l52esmc

第一，大量頭部客戶的認(rèn)可。先進(jìn)工藝接口IP之前基本由新思科技和Cadence這樣的國(guó)外大廠壟斷，國(guó)內(nèi)能做到先進(jìn)工藝的接口IP廠商較少。芯耀輝成立后僅用三年時(shí)間，2022年就推出自研先進(jìn)工藝IP產(chǎn)品并推向市場(chǎng)，并獲國(guó)內(nèi)各領(lǐng)域頭部芯片廠商采用，部分已經(jīng)實(shí)現(xiàn)流片，并且測(cè)試結(jié)果良好。l52esmc

第二，產(chǎn)品系列（Portfolio）的全面性。全套產(chǎn)品指的不僅僅是功能的實(shí)現(xiàn)，由于接口IP采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，所有公司對(duì)產(chǎn)品的定義都一樣，但在性能參數(shù)上并不是每家公司都能做到比肩國(guó)際大廠。具體來說，在DDR3/4、USB2.0、PCIe3等相對(duì)較老的標(biāo)準(zhǔn)上，國(guó)內(nèi)有不少IP公司能做，差異化不大；“但在最新的DDR5、PCIe 5、32G SerDes、UCIe標(biāo)準(zhǔn)上，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)基本只有我們實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)先進(jìn)工藝平臺(tái)最全的IP覆蓋，DDR5/4 PHY IP在相關(guān)工藝上更是超越了全行業(yè)最高速率。”他說到。l52esmc

第三，兼容性和可靠性。同一款I(lǐng)P用在不同的芯片產(chǎn)品上能否幫助客戶一次量產(chǎn)成功，曾克強(qiáng)認(rèn)為是最重要的。“商業(yè)化的IP公司不能只做某個(gè)芯片應(yīng)用的專用型IP，而要同時(shí)支持各種不同的芯片應(yīng)用，并且在各種極限使用情況下都具備很好的兼容性和可靠性，幫助客戶芯片成功量產(chǎn)，才是高質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)IP產(chǎn)品，這就考驗(yàn)研發(fā)人員經(jīng)驗(yàn)了。”這類經(jīng)驗(yàn)往往不是IP研發(fā)人員在辦公室自己“閉門造車”，還需要通過大量Corner case、應(yīng)用Case、客戶和市場(chǎng)反饋等，不斷打磨迭代后累積而成。l52esmc

“這正是芯耀輝的強(qiáng)項(xiàng)，我們的核心團(tuán)隊(duì)曾經(jīng)在新思科技、紫光展銳、海思、高通等大廠工作過，具備十幾二十年的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)。”曾克強(qiáng)說到，“目前國(guó)內(nèi)在專注做接口IP的廠商大概有兩三家，芯耀輝可以說是這些廠商中Portfolio最全面的一家，已經(jīng)與其它IP廠商拉開了相當(dāng)大的距離。”l52esmc

在幫助客戶做好兼容性方面，曾克強(qiáng)以當(dāng)前最熱、也最復(fù)雜的車規(guī)級(jí)芯片為例，“目前芯耀輝在2022年完成了車規(guī)工藝平臺(tái)車規(guī)級(jí)全套IP的研發(fā)，今年6月，國(guó)際公認(rèn)的檢驗(yàn)、測(cè)試和認(rèn)證機(jī)構(gòu)SGS正式向芯耀輝頒發(fā)了ISO 26262:2018半導(dǎo)體功能安全ASIL D流程認(rèn)證證書，是國(guó)內(nèi)先進(jìn)車規(guī)工藝目前唯一符合車規(guī)功能安全級(jí)別及可靠性要求的接口IP廠商，提供車規(guī)工藝的‘ASIL車規(guī)功能安全級(jí)別接口IP’和‘AEC-Q100車規(guī)級(jí)可靠性IP’，能夠真正地幫助客戶實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。”據(jù)透露，目前國(guó)內(nèi)多家車規(guī)芯片廠商采用了芯耀輝的接口IP，充分證明了其在行業(yè)中的實(shí)力與認(rèn)可。l52esmc

劉海燕：走向領(lǐng)先，強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合才是正道！

劉海燕，上海合見工業(yè)軟件集團(tuán)有限公司副總裁。l52esmc

數(shù)字技術(shù)正在驅(qū)動(dòng)各個(gè)領(lǐng)域的創(chuàng)新，以前所未有的規(guī)模和速度改變著我們的世界。今年火爆全球的ChatGPT，也讓我們看到數(shù)字經(jīng)濟(jì)可以從不同的維度改變我們的生活。而支撐這些領(lǐng)域的HPC、HBM、5G、人工智能等技術(shù)賽道需要的高性能芯片，面臨著晶體管容量增多、面積增大、I/O速度和封裝集成度提高等設(shè)計(jì)和驗(yàn)證復(fù)雜度上的挑戰(zhàn)，l52esmc

“可能在一、二十年前，半導(dǎo)體行業(yè)內(nèi)還能聽到這樣的事故：一顆芯片流片出來是一塊石頭（無法運(yùn)行）。但現(xiàn)在芯片的復(fù)雜度越來越高，大家反而越來越少聽到這樣的事故。這得益于先進(jìn)EDA工具的幫助，在整個(gè)前端設(shè)計(jì)過程中進(jìn)行充分驗(yàn)證，把潛在bug都找了出來。”在第三屆中國(guó)集成電路設(shè)計(jì)創(chuàng)新大會(huì)暨IC應(yīng)用博覽會(huì)高峰論壇（ICDIA 2023）上，上海合見工業(yè)軟件集團(tuán)有限公司（簡(jiǎn)稱“合見工軟”）副總裁劉海燕在接受媒體專訪時(shí)表示。l52esmc

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合見工軟副總裁劉海燕l52esmc

數(shù)字驗(yàn)證是連接數(shù)字和物理世界的重要橋梁，貫穿整個(gè)芯片設(shè)計(jì)流程。尤其是近幾年行業(yè)進(jìn)入更先進(jìn)的工藝節(jié)點(diǎn)后，驗(yàn)證環(huán)節(jié)不管是在整個(gè)大芯片設(shè)計(jì)的時(shí)間投入，還是金錢成本上都幾乎占了一半，是花費(fèi)時(shí)間、資源最多的步驟。驗(yàn)證本身包括的流程也很多，包括軟硬件仿真、調(diào)試、硬件加速器、原型驗(yàn)證等，隨著芯片設(shè)計(jì)發(fā)展逐漸細(xì)化，驗(yàn)證方法學(xué)及驗(yàn)證手段也在不斷發(fā)展。l52esmc

發(fā)展國(guó)產(chǎn)EDA需要天時(shí)地利，更需“人和”l52esmc

在這樣的行業(yè)背景下，專注數(shù)字驗(yàn)證全流程工具的合見工軟應(yīng)運(yùn)而生，于2021年3月1日在上海正式成立。據(jù)劉海燕介紹，公司目前在中國(guó)多個(gè)城市設(shè)立研發(fā)、銷售和支持中心，目前公司的注冊(cè)資本達(dá)32億人民幣。l52esmc

EDA工具被稱為“芯片之母”，屬于整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)的上游。過去一二十年，整個(gè)中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)在EDA工具上高度依賴國(guó)外產(chǎn)品，近幾年隨著國(guó)際形勢(shì)的改變，國(guó)家開始大力支持本土芯片設(shè)計(jì)業(yè)。l52esmc

劉海燕認(rèn)為，國(guó)產(chǎn)EDA是必須要做、艱難但正確的方向。“最近兩年國(guó)內(nèi)涌現(xiàn)出很多新創(chuàng)EDA公司，但即便放眼國(guó)際，能像合見工軟這樣融資規(guī)模的公司絕無僅有。同時(shí)，合見工軟在成立兩年多時(shí)間里，已經(jīng)有接近一千名員工，88%是研發(fā)人員，平均EDA從業(yè)年限超過15年。”她強(qiáng)調(diào)，EDA也不是說有資金、踩對(duì)時(shí)間點(diǎn)就可以做得出來的，優(yōu)秀的技術(shù)專家人員對(duì)于國(guó)產(chǎn)EDA行業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。l52esmc

以合見工軟為例，公司資深管理團(tuán)隊(duì)15人均來自于國(guó)際領(lǐng)先的EDA公司，其中Fellow級(jí)別有四位，兩位是驗(yàn)證領(lǐng)域世界級(jí)領(lǐng)先人物。他們的加入也帶來了虹吸效應(yīng)，加速了合見工軟驗(yàn)證團(tuán)隊(duì)的組建，近60位科學(xué)家和主任工程師，以及690人的資深工程師團(tuán)隊(duì)構(gòu)成了研發(fā)金字塔架構(gòu)。“優(yōu)質(zhì)的EDA人才非常有限，所以在國(guó)內(nèi)當(dāng)前的大環(huán)境下，我們會(huì)與高校合作培養(yǎng)優(yōu)秀的應(yīng)屆生，這也是合見為什么在短短兩年多的時(shí)間內(nèi)，擁有近千人團(tuán)隊(duì)的原因。”劉海燕說到。l52esmc

自研、并購(gòu)、投資齊頭并進(jìn)l52esmc

合見工軟采取自研+并購(gòu)+投資的發(fā)展策略。l52esmc

合見工軟從成立至今已全資收購(gòu)三家公司，分別是上海華桑電子、北京云樞創(chuàng)新軟件、北京諾芮集成電路。本土EDA行業(yè)要想快速擴(kuò)展生態(tài)，除了自研產(chǎn)品，還要像國(guó)際大廠一樣積極尋找并購(gòu)整合的標(biāo)的，快速完善自己的產(chǎn)品線，增加競(jìng)爭(zhēng)壁壘。l52esmc

其中，上海華桑電子有著優(yōu)秀的硬件原型驗(yàn)證平臺(tái)能力，合見工軟則在軟件驗(yàn)證上有著國(guó)際一流的團(tuán)隊(duì)，并購(gòu)整合后的產(chǎn)品賦能，能夠很快達(dá)到1+1大于2的效果；并購(gòu)云樞軟件的目的是布局板級(jí)PCB工具，拓展自研產(chǎn)品之外的領(lǐng)域；今年4月份完成整合的諾芮集成是一家高速以太網(wǎng)控制器IP公司，補(bǔ)充了合見工軟的IP產(chǎn)品線。l52esmc

“IP是剛需。從長(zhǎng)期看，EDA公司一定要結(jié)合IP業(yè)務(wù)，才能更好地服務(wù)于國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體客戶，所以我們一定會(huì)在這方面做長(zhǎng)期的布局。”劉海燕在談到對(duì)諾芮集成的并購(gòu)時(shí)說到，“諾芮的產(chǎn)品在客戶端已經(jīng)經(jīng)過多次驗(yàn)證，所以我們很快就做了這個(gè)（并購(gòu)）決定。”l52esmc

除了上述三家公司，合見工軟還投資了上海阿卡思、孤波科技，控股了工業(yè)低代碼軟件公司北京新享科技，與合見工軟自主研發(fā)的驗(yàn)證產(chǎn)品互補(bǔ)，組合成更完整的IC驗(yàn)證和測(cè)試產(chǎn)品工具鏈。l52esmc

EDA產(chǎn)業(yè)鏈很長(zhǎng)，大部分公司一開始會(huì)聚焦在點(diǎn)工具的開發(fā)上，這在產(chǎn)業(yè)的特定發(fā)展階段下有一定的價(jià)值，“但要解決用戶的核心問題，一定需要任務(wù)驅(qū)動(dòng)場(chǎng)景的整體解決方案。”劉海燕說到，合見工軟在數(shù)字驗(yàn)證全流程工具上，從數(shù)字仿真器、Debug、FPGA Prototyping、系統(tǒng)原型驗(yàn)證和驗(yàn)證管理等產(chǎn)品陸續(xù)推入市場(chǎng)以來，得到了國(guó)內(nèi)頭部客戶的采用，其中很多來自AI、CPU、GPU等大芯片領(lǐng)域。l52esmc

從替代，走向領(lǐng)先l52esmc

目前，基于中國(guó)市場(chǎng)對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)品的需求，足以支撐一家或幾家大型本土EDA公司去做一些真正世界領(lǐng)先的產(chǎn)品，而非簡(jiǎn)單的替代。l52esmc

劉海燕認(rèn)為，近幾年隨著整個(gè)行業(yè)在算力提升、工藝演進(jìn)和先進(jìn)封裝技術(shù)上的發(fā)展，給了國(guó)產(chǎn)EDA實(shí)現(xiàn)突破的機(jī)會(huì)。“例如市面上很多芯片產(chǎn)品，雖然經(jīng)歷了好幾代的技術(shù)迭代，但從一定程度上講還是采用很多年前的架構(gòu)，這對(duì)于目前行業(yè)中的算力、算法而論不是最優(yōu)解。開發(fā)新架構(gòu)的產(chǎn)品，需要更強(qiáng)、更新的EDA工具來支持。”l52esmc

“EDA行業(yè)是一個(gè)強(qiáng)者通吃的行業(yè)。”劉海燕表示。l52esmc

2022年6月，合見工軟推出了多款EDA產(chǎn)品和解決方案，以更好地解決芯片開發(fā)中的功能驗(yàn)證、調(diào)試和大規(guī)模測(cè)試管理，以及先進(jìn)封裝系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)協(xié)同等不同任務(wù)的挑戰(zhàn)。l52esmc

新一代EDA產(chǎn)品和解決方案主要包括，時(shí)序驅(qū)動(dòng)（Timing-Driven）原型驗(yàn)證系統(tǒng)UniVista Advanced Prototyping System（簡(jiǎn)稱“UV APS”），是一種快速自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)4-100顆VU19P FPGA級(jí)聯(lián)規(guī)模的芯片高性能原型驗(yàn)證方案，集成了先進(jìn)的時(shí)序驅(qū)動(dòng)全流程編譯軟件APS Compiler，自研的強(qiáng)大前端編譯處理引擎，可以快速實(shí)現(xiàn)多種類型設(shè)計(jì)的移植和啟動(dòng)，降低用戶初期部署成本。此外還有先進(jìn)封裝協(xié)同設(shè)計(jì)檢查工具（簡(jiǎn)稱“UVI”）的Sign-off級(jí)完整功能版；高效易用的數(shù)字功能仿真調(diào)試工具（簡(jiǎn)稱“UVD”）；大規(guī)模功能驗(yàn)證回歸測(cè)試管理平臺(tái)（簡(jiǎn)稱“VPS”）；即插即用的混合原型系統(tǒng)級(jí)IP驗(yàn)證方案UniVista Hybrid IPK（簡(jiǎn)稱“HIPK”）。l52esmc

在ICDIA上有用戶公開反饋，采用20臺(tái)UV APS連機(jī)部署后，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品提前一個(gè)月流片，這在過往的經(jīng)歷中絕無僅有，也極大提升了對(duì)國(guó)產(chǎn)EDA工具的信心。l52esmc

強(qiáng)強(qiáng)合作 l52esmc

2023年6月，合見工軟與北京華大九天科技股份有限公司（簡(jiǎn)稱“華大九天”）聯(lián)合宣布，將攜手共建數(shù)模混合設(shè)計(jì)與仿真EDA聯(lián)合解決方案。基于合見工軟自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的商用級(jí)別高效數(shù)字驗(yàn)證仿真解決方案UniVista Simulator（簡(jiǎn)稱UVS），以及華大九天自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高速高精度并行晶體管級(jí)電路仿真工具Empyrean ALPS（簡(jiǎn)稱ALPS），打造完整的數(shù)模混合設(shè)計(jì)仿真方案，助力中國(guó)芯片設(shè)計(jì)企業(yè)解決數(shù)?；旌戏抡娴奶魬?zhàn)。l52esmc

這次合作也是國(guó)產(chǎn)EDA領(lǐng)域的首次深度合作，意義非凡，引發(fā)了廣泛關(guān)注。劉海燕認(rèn)為，可以從幾點(diǎn)來解讀這次合作，一是從EDA工具的實(shí)際應(yīng)用角度看，國(guó)內(nèi)有很多混合信號(hào)芯片設(shè)計(jì)公司，他們從此可以用完全國(guó)產(chǎn)的EDA產(chǎn)品來做設(shè)計(jì)，并提高驗(yàn)證效率和精度；二是EDA行業(yè)的強(qiáng)強(qiáng)合作。華大九天是國(guó)內(nèi)上市的EDA企業(yè)，也是當(dāng)之無愧的龍頭。兩家公司專注領(lǐng)域不同，有很大合作空間。l52esmc

合見工軟與華大九天這次合作，在各自擅長(zhǎng)、深耕的領(lǐng)域強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，“EDA行業(yè)相對(duì)來說門檻很高。我們希望國(guó)產(chǎn)EDA可以更多地考慮生態(tài)建設(shè)，在各自領(lǐng)域把各自的強(qiáng)項(xiàng)產(chǎn)品線做完善，真真正正地服務(wù)整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)中的客戶。”她說到，“這次合作也是在整個(gè)國(guó)產(chǎn)EDA生態(tài)里的一次探索。只有在領(lǐng)頭羊的帶領(lǐng)下，做出EDA完整生態(tài)，才能與國(guó)際廠商競(jìng)爭(zhēng)。”l52esmc

賀青：EDA行業(yè)發(fā)生了巨大變化！

賀青，杭州行芯科技有限公司董事長(zhǎng)兼總經(jīng)理。 l52esmc

據(jù)美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)顯示，2023年7月3日，是地球有記錄以來最熱的一天，地球表面以上2米的全球平均氣溫達(dá)到了62.62華氏度，也就是17.01攝氏度。l52esmc

“恩格斯曾說過，熱是人類最早發(fā)現(xiàn)的一種自然力，是地球上一切生命的源泉。先哲敏銳的洞察到世界發(fā)展的實(shí)質(zhì)，乃是能量的傳輸和耗散，所以地球變得越來越熱是必然的。”在2023中國(guó)集成電路設(shè)計(jì)創(chuàng)新大會(huì)暨IC應(yīng)用博覽會(huì)高峰論壇（ICDIA 2023）上，行芯科技董事長(zhǎng)兼總經(jīng)理賀青在演講中，從“熱”談到了“熵”——形容宇宙萬物系統(tǒng)發(fā)展有序性的絕妙概念。l52esmc

世間萬物都在自發(fā)地、不可抗性地向著無序化去發(fā)展，奧地利物理學(xué)家薛定諤在《生命是什么》一書中首次明確提出“生命是以負(fù)熵為食的，即生命依靠從外部環(huán)境攝取負(fù)熵來維持和發(fā)展”。意思就是：一個(gè)動(dòng)物想要活著，就要持續(xù)不斷地吃下去混亂度比較低、熵也比較低的食物，然后排出混亂度比較高、熵也比較高的物質(zhì)。l52esmc

AI算力大爆炸時(shí)代下對(duì)抗熵增，是中國(guó)半導(dǎo)體的機(jī)會(huì)l52esmc

在人類社會(huì)和熵增抗?fàn)幍陌l(fā)展過程中，美國(guó)數(shù)學(xué)家、信息論的創(chuàng)始人香農(nóng)提出了信息熵(Entropy)的概念，指的是一條信息的信息量大小和它的不確定性有直接的關(guān)系。當(dāng)信息量越充分，不確定性就越低，同時(shí)信息熵也就越低，“在高算力芯片發(fā)展演進(jìn)過程當(dāng)中，產(chǎn)生了前所未有的熱，所以半導(dǎo)體人為這個(gè)世界變得越來越熱、信息量不斷增長(zhǎng)，做出了不可磨沒的貢獻(xiàn)。”賀青說到。l52esmc

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杭州行芯科技有限公司董事長(zhǎng)兼總經(jīng)理 賀青l52esmc

如今世界上知名的大算力芯片功耗普遍的在300W以上，有的甚至達(dá)到750W。以火爆的ChatGPT為例，它的服務(wù)器耗電量已經(jīng)達(dá)到小型城市的用電水平，并正在以瘋狂的增長(zhǎng)速度向著中型城市用電規(guī)模發(fā)展。其中原因在于ChatGPT 4.0的參數(shù)量已達(dá)萬億級(jí)，通過提升能耗來解決算力問題已經(jīng)是一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)，無論是先進(jìn)工藝還是先進(jìn)封裝，所有集成電路新技術(shù)的核心目的都是為了實(shí)現(xiàn)更大算力的同時(shí)，降低功耗。l52esmc

但實(shí)際上，目前人類在算力增長(zhǎng)方面付出的努力，比在降低能耗上的更多。尤其是在今年，生成式人工智能（AIGC）火了一把后。l52esmc

賀青認(rèn)為，人類尚處于AI發(fā)展的初級(jí)階段， ChatGPT帶來的是應(yīng)用端的拓展，人類社會(huì)對(duì)AI更主要需求量還在后面。“同樣，AI芯片也是處于初級(jí)階段，人們現(xiàn)在只希望能在算力上追求更大的突破，而相應(yīng)在能耗、良率上要走的路還有更多。如何在AI芯片的設(shè)計(jì)和制造側(cè)提升良率，是中國(guó)在下一階段AI算力芯片軍備競(jìng)賽上的發(fā)力空間。”l52esmc

在后摩爾時(shí)代，先進(jìn)芯片在設(shè)計(jì)和制造維度面臨著一系列挑戰(zhàn)。l52esmc

國(guó)產(chǎn)EDA在芯片設(shè)計(jì)側(cè)的作用l52esmc

在設(shè)計(jì)側(cè)，芯片要實(shí)現(xiàn)低能耗、高性能，使其工作能耗更多轉(zhuǎn)化為可用算力，是踐行“低碳”的首要原則。該過程關(guān)系到先進(jìn)工藝設(shè)計(jì)，也就是功耗、性能、面積、成本。如今隨著工藝不斷微縮，成本呈指數(shù)攀升；設(shè)計(jì)驗(yàn)證數(shù)據(jù)量大幅提升，在后仿階段往往需要花費(fèi)大量時(shí)間，在后仿過程中遇到服務(wù)器波峰期更是令芯片設(shè)計(jì)后期狀況雪上加霜。l52esmc

“所有問題的根本原因就是工藝的演進(jìn)，使得寄生參數(shù)數(shù)據(jù)量發(fā)生了很大變化，先進(jìn)工藝模型側(cè)數(shù)據(jù)量一下多了一個(gè)數(shù)量級(jí)。”賀青指出了設(shè)計(jì)端面臨挑戰(zhàn)的問題根源，“這些先進(jìn)工藝芯片上的晶體管數(shù)量動(dòng)輒百億或千億，數(shù)以萬億計(jì)的數(shù)據(jù)量增加，寄生效應(yīng)惡化導(dǎo)致芯片性能下降，讓大家在設(shè)計(jì)上捉襟見肘。EDA和IC設(shè)計(jì)公司都在想辦法解決，其中一個(gè)方案就是先進(jìn)封裝。”l52esmc

如今，先進(jìn)算力芯片大多采用2.5D或3D封裝來提升帶寬和性能，但這也引入了新的挑戰(zhàn)。例如多種工藝和多種架構(gòu)混合狀態(tài)下，采用的運(yùn)算方式不一樣，但在工作狀態(tài)下卻是在同一時(shí)刻發(fā)生，這種混合場(chǎng)景的多狀態(tài)耦合，會(huì)帶來電、熱、電磁、應(yīng)力等多物理場(chǎng)耦合。l52esmc

據(jù)透露，國(guó)內(nèi)頭部設(shè)計(jì)公司正全面在對(duì)國(guó)產(chǎn)EDA進(jìn)行驗(yàn)證。其中一些設(shè)計(jì)公司已經(jīng)初步完成國(guó)產(chǎn)EDA全鏈條導(dǎo)入，行芯在這個(gè)鏈條中扮演著簽核的關(guān)鍵角色。l52esmc

會(huì)后，賀青在接受媒體專訪時(shí)形象地比喻到：以前國(guó)產(chǎn)EDA對(duì)于三大家是“遙不可及”，而現(xiàn)在基本上已經(jīng)能看到了他們的身影，并知道自己所處的位置。l52esmc

架設(shè)設(shè)計(jì)和制造之間的橋梁l52esmc

同時(shí)，制造側(cè)面臨的挑戰(zhàn)也極大。先進(jìn)工藝的良問題一直存在，“第一個(gè)原因是器件結(jié)構(gòu)的日趨復(fù)雜，面臨多重曝光、工藝抖動(dòng)、多種電介質(zhì)等工藝挑戰(zhàn)。器件上面的電介質(zhì)層數(shù)可以多達(dá)三百多層，給EDA工具帶來了很大的影響。”賀青說到，一方面是成本不斷地攀升，另一方面則是良率不斷地下降，一體兩面的問題也給EDA公司帶來了挑戰(zhàn)，“設(shè)計(jì)和工藝兩手抓的新時(shí)代，行芯也在努力開發(fā)合適的EDA解決方案。”l52esmc

據(jù)悉，行芯的EDA產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)主流晶圓廠的多個(gè)工藝節(jié)點(diǎn)完成導(dǎo)入，“這是一個(gè)標(biāo)志性的事件。”賀青表示。l52esmc

據(jù)介紹，行芯目前聚焦硅精度簽核工具鏈。在設(shè)計(jì)側(cè)設(shè)法減少熵增，讓所有芯片設(shè)計(jì)指標(biāo)能夠在同一時(shí)間達(dá)到相應(yīng)目標(biāo)要求，讓芯片更有序的工作，是行芯目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的。同時(shí)在制造側(cè)，行芯也幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)更好的良率，通過兩者結(jié)合，行芯構(gòu)建了一座橋梁，讓芯片從設(shè)計(jì)到制造均實(shí)現(xiàn)更有序化的發(fā)展。l52esmc

從“春秋”邁向“戰(zhàn)國(guó)”l52esmc

2022年，國(guó)內(nèi)EDA新創(chuàng)企業(yè)如雨后春筍般涌現(xiàn)。據(jù)行芯統(tǒng)計(jì)，目前國(guó)產(chǎn)EDA企業(yè)數(shù)量已達(dá)120+家，并且數(shù)字還在持續(xù)增長(zhǎng)中。“我看到目前國(guó)內(nèi)外EDA同行中，還不斷有人在跳出自己現(xiàn)有的圈子創(chuàng)業(yè)。雖然今年新公司成立的增速會(huì)下降，但總量還會(huì)提升。”賀青說到，頭部EDA公司目前已經(jīng)成型，少數(shù)幾家公司占據(jù)了絕大部分市場(chǎng)。l52esmc

賀青將現(xiàn)今EDA行業(yè)形容為從“春秋”走向“戰(zhàn)國(guó)”，公司間的合并已經(jīng)開始發(fā)生，大概兩三年后，可能會(huì)出現(xiàn)并購(gòu)大潮的高峰。l52esmc

賀青將國(guó)產(chǎn)EDA行業(yè)的發(fā)展分為三個(gè)階段，第一階段是從技術(shù)到產(chǎn)品，第二階段是從產(chǎn)品到商品，第三階段是從商品到用品。通過應(yīng)用側(cè)和制造側(cè)兩端的同步發(fā)展，國(guó)產(chǎn)EDA已經(jīng)開始進(jìn)入第三階段，以行芯為代表的頭部設(shè)計(jì)企業(yè)、EDA企業(yè)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品使用的閉環(huán)，并且目前這個(gè)閉環(huán)還在越拓越寬的過程中。l52esmc

那么國(guó)內(nèi)EDA公司怎么實(shí)現(xiàn)從1到100的市場(chǎng)推廣？行芯采用的是頭部標(biāo)桿效應(yīng)擴(kuò)散，例如現(xiàn)在國(guó)內(nèi)頭部Foundry廠、設(shè)計(jì)公司已經(jīng)是行芯客戶，那么通過市場(chǎng)自然流動(dòng)和人才流動(dòng)，國(guó)產(chǎn)EDA解決方案就會(huì)擴(kuò)散開來。l52esmc

“不過大家要做好打持久戰(zhàn)的準(zhǔn)備。”賀青說到，“城墻不是一下就被推倒的，而是滴水穿石的過程。”當(dāng)少數(shù)幾家國(guó)產(chǎn)EDA能夠占據(jù)應(yīng)用側(cè)，與頭部標(biāo)桿企業(yè)不斷磨合后，關(guān)系就會(huì)越來越緊密，與客戶流程深度綁定后，客戶會(huì)反過來用更高的要求促進(jìn)國(guó)產(chǎn)EDA的進(jìn)步。l52esmc