3月18日，由ASPENCORE旗下《電子工程專輯》、《電子技術設計》和《國際電子商情》三大媒體聯(lián)合舉辦的“2021年中國IC領袖峰會”在上海舉行，數百位中國IC設計界技術專家、企業(yè)管理精英，以及海內外EDA/IP、晶圓代工和封裝測試領域的代表，與廣大設計工程師和電子/半導體產業(yè)中高層管理人員一起匯聚于此，以“突破與崛起”為主題，探討新形勢下中國半導體產業(yè)的技術突破和崛起之道。MlWesmc

Cadence公司資深產品工程總監(jiān)劉淼發(fā)表了題為“后摩爾時代的EDA挑戰(zhàn)與機遇”的主題演講，表達了中國半導體雖然前路布滿荊棘，但終將克服重重障礙，乘長風破萬里浪，掛上云帆橫渡滄海，到達理想彼岸的豪情壯志。MlWesmc

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Cadence公司資深產品工程總監(jiān)劉淼MlWesmc

歷史上的四次產業(yè)革命

人類歷史迄今發(fā)生了四次產業(yè)革命，從機械化到電氣化，從計算機到大數據。MlWesmc

第一次產業(yè)革命：1760 ~1830（歐洲 + 北美)：蒸汽革命（機械化）

• 珍妮紡織機（1765）拉開序幕：機器取代了手工。紡織工人大量失業(yè)
• 瓦特發(fā)明了蒸汽機（1785）、蒸汽火車（1804）： 蒸汽時代。工廠開始出現。人物及物資移動成本降低，物品可以被大量制造
• 結果：英國獨霸世界 （日不落帝國）

第二次產業(yè)革命：1870 ~ 1920 （歐洲+北美+日本)：電力革命（電氣化）

• 1866 西門子發(fā)明發(fā)電機，人類進入電氣時代。
• 四輪汽車、電話、無線電、電燈、內燃機的發(fā)明，進一步推動石化產業(yè)
• 鐵路建設。制造業(yè)全面機械化，擁有專業(yè)知識的中產階級
• 結果：世界霸權及殖民爭奪戰(zhàn)，美國崛起

第三次產業(yè)革命：1960~ 2010：計算機革命/數字化（數字/信息革命）

• 人造衛(wèi)星，原子能（核電）、電子計算機（電腦）
• 互聯(lián)網的普及，電子信息技術大爆發(fā)
• 知識經濟比重大增
• 價值產生不再源于傳統(tǒng)工廠“生產線”
• 摩爾定律出現（1965）
• 結果：美國成為世界第一強國

第四次產業(yè)革命：2011 ~ ：全新信息技術革命（智慧化）

• 大數據價值高于石油，而且源源不斷
• 工業(yè)4.0
• 大數據經濟崛起
• 摩爾定律開始失效
• 結果：TBD

劉淼提到，摩爾定律在過去50年為什么一直有效？離不開EDA工具的全力支持，在每一代先進制程量產之前，EDA廠商和晶圓廠就不得不提前兩到三年進行合作。現在摩爾定律走到了盡頭，所以要超越摩爾。超越摩爾并不是單獨指單顆芯片，而是通過系統(tǒng)級的整合，使單位面積的晶圓變得更多，并且從以前的二維發(fā)展到三維，從而讓摩爾定律繼續(xù)下去。MlWesmc

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超越摩爾并不是單獨指單顆芯片，而是通過系統(tǒng)級的整合讓摩爾定律繼續(xù)MlWesmc

大數據是第四次產業(yè)革命的推動力

劉淼將整個半導體產業(yè)的發(fā)展分成六個方向：人工智能、系統(tǒng)優(yōu)化、晶圓優(yōu)化、自動駕駛、5G通信、云計算。第四次產業(yè)革命是被大數據驅動的，萬物互聯(lián)，產生了大量數據；數據中心進行數據處理；數據傳輸需要5G通信；數據的存儲，需要HDD、DRM、NAND。MlWesmc

預計到2025年，每天會有463 GG，也就是10的億億次方字節(jié)的數據產生。其中超過一半的數據來自圖像，包括各種各樣的安全監(jiān)控。處理這些海量數據呢需要人工智能，最核心的是數據的運算，高性能運算（HPC）是數據革命的核心引擎。劉淼認為，數據革命表現在下面幾個方面：MlWesmc

• 海量數據來自工業(yè)互聯(lián)、電話、社交媒體等；
• 海量數據使數據的分析方法學變得更加重要。人工智能因此有了飛躍性發(fā)展；
• 數據的計算也變得越來越重要，因而出現了越來越多的云公司。

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海量數據來自工業(yè)互聯(lián)、電話、社交媒體等各個領域MlWesmc

高性能運算需要EDA支持

HPC會被EDA所推動，無論是大數據，還是AI芯片，還是最后的云上服務，所有一切都離不開EDA的支持。例如智能平臺和自動駕駛，都需要EDA的幫助將軟硬件相結合，甚至還有一些IP，最后要做到板上也需要EDA系統(tǒng)級仿真，當然最核心的是芯片。實際上EDA是貫穿了從智能平臺到系統(tǒng)設計，再到板級設計和封裝，最后到芯片設計的所有的過程。MlWesmc

劉淼表示，HPC主要被兩個因素驅動：MlWesmc

第一個因素是人工智能和機器學習，到2025年市場規(guī)模大概會到達1900億美金。75%的商業(yè)軟件都會采用人工智能技術，人工智能將使員工效率提升40%的，人工智能不僅會帶來技術上的革新，對社會也會產生非常大的影響。MlWesmc

第二個因素是5G通信，到2022年5G通信會是4G的2.6倍。使用5G的V2X使駕駛更安全，并能減少20%的污染。包括醫(yī)療輔助在內的可穿戴市場會增長400%，越來越多的人選擇智能手表。MlWesmc

Cadence助力應對系統(tǒng)分析的3大戰(zhàn)略挑戰(zhàn)

市場上出現了越來越多的芯片公司：一些是特殊的細分領域，例如最近在中國非?；鸬腉PGPU（通用性GPU）；很多系統(tǒng)廠商開始做定制化芯片，包括阿里巴巴、騰訊、京東，甚至美團；也有新廠商愿意做小而美的芯片；最后一些是傳統(tǒng)行業(yè)或者新興行業(yè)，他們愿意做自己的芯片，比如說電動車企業(yè)、自動駕駛、航空、醫(yī)療等。據統(tǒng)計，從2018~2027，先進工藝芯片流片量的年復合增長率達到27.8%。MlWesmc

圖靈講的獲得者艾倫·凱在1982年說過：如果你真的重視軟件，就應該做自己的硬件。因此，越來越多的系統(tǒng)公司跳進了芯片設計的藍海，比如華為、中興、紫光都在做自己的芯片。很多互聯(lián)網企業(yè)，如騰訊、阿里、字節(jié)跳動、百度、美團也開始做自己的硬件等。“為什么這么多系統(tǒng)廠商要做硬件呢？”劉淼說，“其中一個很重要的原因是硬件可以更好地維護他們軟件的護城河。”MlWesmc

而系統(tǒng)廠商所做的硬件對傳統(tǒng)的EDA提出了新的挑戰(zhàn)。無論是通訊、自動駕駛、航天還是工業(yè)互聯(lián)，都需要系統(tǒng)級EDA的支持，例如真正的3D分析。劉淼認為，系統(tǒng)分析的戰(zhàn)略挑戰(zhàn)主要來源于三個方面：MlWesmc

• 系統(tǒng)速度越來越快、尺寸越來越小，需要更快速的擴展；
• 傳統(tǒng)的仿真技術不足以支撐現在的需要，所以不得不依賴于人工干預；
• 對下一代仿真技術的需求，需要更快更大更強。

Cadence通過將系統(tǒng)設計、人工智能和機器學習以及核心的EDA軟件整合在一起，提供客戶整體方案，從而解決智能平臺、系統(tǒng)和設計三個層次的挑戰(zhàn)。“Cadence的智能設計平臺涵蓋了從系統(tǒng)到設計的三層面，人工智能和機器學習已經廣泛應用于Cadence所有的軟硬件解決方案中。”劉淼介紹，“在系統(tǒng)方面我們加強了3D仿真，尤其是和軟硬件進行配合；而在核心EDA算法和IP領域，我們在模擬、數字和驗證方面一直在不斷進步。”MlWesmc

演講最后，針對前面提到的一個問題，第四次產業(yè)革命的結果會是什么，劉淼引用了中國偉大詩人李白的詩句“長風破浪會有時，直掛云帆濟滄海”進行了回答。MlWesmc

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