限制、缺貨、自主意識(shí)、技術(shù)進(jìn)步貫穿2021年中國半導(dǎo)體業(yè)。按照SIA 2022年的最新預(yù)測，中國半導(dǎo)體器件銷售額在2024年將排名全球第三位，僅位居美韓之后。p4nesmc

受疫情影響，二次改期后，ICCAD于2021年12月22至23日在無錫成功舉辦。p4nesmc

ICCAD上，中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)IC設(shè)計(jì)分會(huì)理事長魏少軍教授的年度重量級(jí)報(bào)告呈現(xiàn)出了2021年中國IC設(shè)計(jì)業(yè)的現(xiàn)狀：中國本土IC設(shè)計(jì)公司為2810家，較2020年增加592家，數(shù)量保持高速增長，相對(duì)于2020年增加為438家；銷售額增長20.1%，較2020年降低3.7%。其中，上海、北京和深圳銷售額繼續(xù)占據(jù)前三位，濟(jì)南、天津和南京的增長率超過100%，而僅深圳和香港出現(xiàn)負(fù)增長。p4nesmc

在上屆ICCAD會(huì)議上，魏少軍教授指出中國國產(chǎn)EDA繼模擬全流程設(shè)計(jì)工具開始進(jìn)入市場參與競爭，在數(shù)字電路流程上也形成了一系列可圈可點(diǎn)的單點(diǎn)工具。“相信再經(jīng)過幾年的努力，中國也可以擁有自己的數(shù)字電路全流程設(shè)計(jì)工具。”p4nesmc

2021年，這些已經(jīng)發(fā)生。代表性的事件包括已上市或已申報(bào)獲批的本土EDA/IP廠家。p4nesmc

在2021 ICCAD會(huì)議期間，ASPENCORE分析師采訪了多家國際和本土EDA/IP和Fabless企業(yè)管理者。p4nesmc

AI助力EDA

面對(duì)動(dòng)輒數(shù)百億晶體管的芯片設(shè)計(jì)規(guī)模，以及異構(gòu)集成、系統(tǒng)級(jí)封裝、Chiplet等新的封裝方向，AI輔助已成設(shè)計(jì)工具的有效內(nèi)涵或助力。p4nesmc

AI設(shè)計(jì)正在從概念升級(jí)到實(shí)戰(zhàn)階段。無論是在EDA工具中應(yīng)用AI算法的“AI Inside”，還是關(guān)注如何設(shè)計(jì)EDA工具助力AI芯片高效設(shè)計(jì)的“AI Outside”，EDA界和學(xué)術(shù)界都在行動(dòng)。p4nesmc

AI在EDA工具中應(yīng)用，已發(fā)展到什么程度？p4nesmc

Cadence在應(yīng)用AI和機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域走在前列，相關(guān)產(chǎn)品已經(jīng)成熟并實(shí)現(xiàn)商用。“但并不是所有EDA工具都適合用機(jī)器學(xué)習(xí)，其中三個(gè)主要方向我們認(rèn)為是目前最適合的，包括大規(guī)模數(shù)字IC優(yōu)化、PCB設(shè)計(jì)綜合以及數(shù)字仿真驗(yàn)證。”Cadence公司中國區(qū)總經(jīng)理汪曉煜介紹到。p4nesmc

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Cadence公司中國區(qū)總經(jīng)理汪曉煜p4nesmc

Cadence在大規(guī)模數(shù)字IC優(yōu)化上使用機(jī)器學(xué)習(xí)的工具稱為Cerebrus，可以擴(kuò)展數(shù)字芯片設(shè)計(jì)流程并使之自動(dòng)化，和Cadence RTL-to-Signoff流程聯(lián)合使用，也能為高階工藝芯片設(shè)計(jì)師、CAD 團(tuán)隊(duì)和 IP 開發(fā)者提供支持。據(jù)介紹，與傳統(tǒng)人工方法相比，采用機(jī)器學(xué)習(xí)的工具能夠?qū)⑸a(chǎn)力提高 10 倍，同時(shí)可將PPA改善 20%。p4nesmc

在PCB設(shè)計(jì)綜合方面，Cadence Allegro XDesign Platform是該公司與麻省理工合作完成的業(yè)界首個(gè)用于系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)原理圖、布局、分析、設(shè)計(jì)協(xié)作和數(shù)據(jù)管理的統(tǒng)一集成。汪曉煜表示，“在該領(lǐng)域，我們花了三十多年時(shí)間。PCB相對(duì)于大規(guī)模芯片來說規(guī)模小很多，為什么布局機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)要花那么多時(shí)間？因?yàn)榫C合布局布線看似簡單，但做好并不容易，我們與許多國際巨頭做了很多嘗試，最終現(xiàn)在可以滿足客戶的優(yōu)化需求開始正式商用。”p4nesmc

在AI技術(shù)的應(yīng)用上，Synopsys于2020年發(fā)布的設(shè)計(jì)空間優(yōu)化AI技術(shù)（DSO.ai）據(jù)稱是業(yè)界首個(gè)用于芯片設(shè)計(jì)的自主AI應(yīng)用，能夠在大型芯片設(shè)計(jì)解決方案空間中搜索優(yōu)化目標(biāo)，利用強(qiáng)化學(xué)習(xí)來優(yōu)化功耗、性能和面積。原理上，DSO.ai通過大規(guī)模擴(kuò)展對(duì)設(shè)計(jì)工作流程選項(xiàng)的探索，同時(shí)自動(dòng)化作出非主要的決策，從而提高芯片設(shè)計(jì)生產(chǎn)效率。p4nesmc

鴻芯微納成立于2018年，由國微集團(tuán)、大基金和深圳市引導(dǎo)基金投資，專注于數(shù)字后端EDA工具，目前可以支持邏輯綜合、布局布線以及時(shí)序簽核。p4nesmc

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鴻芯微納CTO王宇成p4nesmc

AI會(huì)帶來什么益處？鴻芯微納CTO王宇成舉例到：“用兩家同類型同級(jí)別的EDA工具設(shè)計(jì)芯片，可能最終做出的產(chǎn)品PPA表現(xiàn)差不多，但如果AI技術(shù)運(yùn)用得好，可以把后端工具的運(yùn)行時(shí)間縮短。例如計(jì)算時(shí)延（delay）如果采用AI，可以根據(jù)建模精確度把解決方案代入到時(shí)延范圍內(nèi)，得到你最終想要的結(jié)果。”p4nesmc

AI還可以在前端設(shè)計(jì)時(shí)，通過建模檢測其在后端的運(yùn)行結(jié)果，讓工程師知道他們現(xiàn)在前段的優(yōu)化動(dòng)作在后端是否有效，縮減迭代的速度。但王宇成認(rèn)為目前的AI技術(shù)還很難拿來做簽核，因?yàn)榛诮５姆绞竭€不夠精準(zhǔn)，只能給出大概范圍。p4nesmc

同屬國微集團(tuán)旗下的國微思爾芯創(chuàng)立于2004年1月，聚焦于數(shù)字芯片電子設(shè)計(jì)前端驗(yàn)證業(yè)務(wù)。國微思爾芯資深副總裁林鎧鵬將AI應(yīng)用分為兩個(gè)部分來解讀，一是用EDA工具幫助高效設(shè)計(jì)AI芯片，也就是“AI Outside”；二是AI技術(shù)在EDA工具的應(yīng)用，就是“AI Inside”。p4nesmc

AI Outside方面，近年來做AI芯片的廠商持續(xù)增多，相比傳統(tǒng)芯片，AI芯片的迭代速度更快、規(guī)模更大。國微思爾芯主要為這部分客戶驗(yàn)證AI芯片性能和收斂能力，以及芯片如何與上層應(yīng)用集成并迭代，國微思爾芯針對(duì)AI的分布式、矩陣式等運(yùn)算特點(diǎn)，推出的解決方案能夠在特定領(lǐng)域得到更快的結(jié)果。AI Inside方面，林鎧鵬提到了業(yè)界目前的一種觀點(diǎn)：AI用于EDA工具能在某種程度上降低對(duì)國內(nèi)EDA人才的迫切需求。“AI技術(shù)的加持，可以在開發(fā)過程中獲得更多人力的解放，加快過程的收斂。”林鎧鵬表示。p4nesmc

Synopsys中國區(qū)副總經(jīng)理許偉認(rèn)為設(shè)計(jì)芯片需要折衷判斷哪個(gè)做法更好或更合適。“要做到這種判斷，AI技術(shù)一定要達(dá)到更高的一個(gè)層面，擁有非常好的性能。今天的AI無論算力和算法多么強(qiáng)大，始終是輔助作用，最大的用途是把專家從過去瑣碎、需要手工反復(fù)操作的環(huán)節(jié)解放出來。”p4nesmc

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新思科技中國區(qū)副總經(jīng)理許偉p4nesmc

EDA上云：趨勢，但國內(nèi)用戶謹(jǐn)慎

EDA上云是一個(gè)大趨勢。p4nesmc

Cadence從2014年左右開始研究EDA上云，早期與AWS、微軟以及臺(tái)積電合作在云上做了諸多嘗試。“三年前，通過內(nèi)部團(tuán)隊(duì)和外部客戶評(píng)估后，我們的上云方案已經(jīng)完全成熟，Cadence所有的工具都可以上云并通過安全認(rèn)證。”汪曉煜分享到，“我們發(fā)現(xiàn)喜歡用EDA上云客戶的大部分在歐美地區(qū)，無論小公司還是大公司都喜歡上云，尤其是小公司不愿意建立自己的IT，甚至機(jī)房也沒有。”至于合作方式，可以與AWS或者直接與Cadence談授權(quán)，直接在用戶電腦上登陸使用。p4nesmc

Synopsys的許偉認(rèn)為無論從算力還是大數(shù)據(jù)等方面，EDA上云都會(huì)帶來更大的優(yōu)勢，尤其對(duì)于成長型企業(yè)將會(huì)獲得更多的便利，包括更低的成本和更高的效率。當(dāng)前越來越多公司開始自己組建私有云甚至公有云，這種趨勢會(huì)對(duì)各類基礎(chǔ)設(shè)施帶來大量調(diào)整，據(jù)悉新思科技很早就與微軟展開合作，在微軟Azure上運(yùn)行的IC Validator物理驗(yàn)證解決方案在不到9小時(shí)的時(shí)間內(nèi)，完成了對(duì)AMD Radeon Pro VII GPU（超過130億個(gè)晶體管）的驗(yàn)證。p4nesmc

芯華章的云原生概念，是以EDA工具或未來推出跟上云有關(guān)的工具和服務(wù)，幫助客戶更好地利用云端彈性算力，另一方面也能夠幫助云廠商更好地對(duì)接和服務(wù)芯片廠商，解決傳統(tǒng)EDA廠商解決不了的問題。芯華章產(chǎn)品和業(yè)務(wù)規(guī)劃總監(jiān)楊曄表示，云原生是一個(gè)概念，技術(shù)上一般是指用容器化做彈性微服務(wù)，但這里云原生的含義是以產(chǎn)業(yè)應(yīng)用為核心，讓云成為一個(gè)隨時(shí)可用的輔助工具，不是通過上云提高身價(jià)，而是要解決用戶實(shí)際操作過程中使用、垂直應(yīng)用工具中碰到的上云問題。p4nesmc

EDA上云的難點(diǎn)之一是云算力的分享。EDA無論是設(shè)計(jì)還是驗(yàn)證對(duì)算力的需求都非常大，初創(chuàng)芯片設(shè)計(jì)公司很多時(shí)候承受不起自建云，只能在公有云上“削峰填谷”。林鎧鵬認(rèn)為，如果能采用私有云、公有云混搭方式來提供更合理的解決方案，對(duì)于很多初創(chuàng)中小型公司而言會(huì)有很大幫助。此外，還要考慮信息和數(shù)據(jù)安全，以及商業(yè)模式上如何提供合理的授權(quán)方式。p4nesmc

不過即便EDA上云有著更高的便利性、靈活性，還可以根據(jù)實(shí)際情況決定授權(quán)用多久，幾家EDA廠商也都表示，目前真正完全在云端使用EDA的設(shè)計(jì)企業(yè)很少，尤其是國內(nèi)企業(yè)。p4nesmc

按照摩爾精英董事長兼CEO張競揚(yáng)的觀察，縱觀整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)，由于各家公司的研發(fā)部門分散在各個(gè)城市甚至國家，導(dǎo)致整體設(shè)計(jì)流程都在向云端發(fā)展。即便是20人左右的小公司，工程師也可能分布在國內(nèi)外的五、六個(gè)城市，再加上公司規(guī)模較小不適合單獨(dú)擁有IT團(tuán)隊(duì)和機(jī)房，云端成為小客戶更方便的選擇。p4nesmc

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摩爾精英董事長兼CEO張競揚(yáng)p4nesmc

另一個(gè)原因是仿真對(duì)于高算力的要求，張競揚(yáng)舉例到，“7nm項(xiàng)目單個(gè)仿真就需要1萬多個(gè)CPU core，這種情況下傳統(tǒng)機(jī)房很難滿足，只能用云解決算力問題。但現(xiàn)在用云的費(fèi)用昂貴，在微軟云上使用一個(gè)月就超一百萬美金。”為此摩爾精英推出了IT/CAD及云計(jì)算服務(wù)能力，為芯片設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)提供企業(yè)級(jí)IT基礎(chǔ)架構(gòu)及技術(shù)服務(wù)，為70多家公司搭建了芯片設(shè)計(jì)平臺(tái)，包括燧原、匯頂、芯馳等知名企業(yè)。據(jù)介紹，這款芯片設(shè)計(jì)開發(fā)平臺(tái)架構(gòu)適用于芯片行業(yè)的最佳實(shí)踐，將高性能計(jì)算、云計(jì)算、安全體系、CAD體系、數(shù)據(jù)管理、虛擬化平臺(tái)等技術(shù)融合。其中CAD服務(wù)是架構(gòu)的核心，對(duì)標(biāo)國際先進(jìn)芯片公司的CAD管理體系。p4nesmc

摩爾精英至2021年已經(jīng)為十幾家客戶搭建混合云設(shè)計(jì)平臺(tái)，大部分在本土自己機(jī)房內(nèi)完成，但對(duì)于低敏感度、低交互、高算力要求的驗(yàn)證項(xiàng)目，必須要上公有云。“這里遇到的最大問題是云上EDA工具的license，大部分正版license僅支持最低一個(gè)月的購買，對(duì)于小廠商來說很多時(shí)間是浪費(fèi)掉了。我們也希望EDA廠商盡快推出新的商業(yè)模式幫助這些中小企業(yè)。”張競揚(yáng)呼吁到。p4nesmc

3D IC、Chiplet可延續(xù)摩爾定律？

ICCAD的熱點(diǎn)話題包括3D IC、Chiplet，涉及到2.5D、3D的異構(gòu)集成封裝。p4nesmc

據(jù)介紹，早在2013年，當(dāng)時(shí)還名為Mentor的西門子EDA就已有支持CoWoS和整合型扇出（InFO）封裝的工具解決方案，并有客戶采用做出了異構(gòu)集成封裝的芯片。p4nesmc

業(yè)界人士的一個(gè)觀點(diǎn)認(rèn)為Chiplet也許是當(dāng)今時(shí)代的更好選擇，用一個(gè)個(gè)IP的組合來延緩摩爾定律。如何把異構(gòu)的部分集成到一塊硅基上，是目前業(yè)界正在解決的問題。p4nesmc

西門子EDA全球副總裁兼中國區(qū)總經(jīng)理凌琳在接受ASPENCORE等媒體采訪時(shí)表示，“以工藝節(jié)點(diǎn)論，我剛?cè)胄袝r(shí)還在做0.25或0.18微米，現(xiàn)在3納米的樣片已經(jīng)出來了。過去20年跨越了十幾個(gè)技術(shù)節(jié)點(diǎn)，摩爾定律能一路堅(jiān)持下來，是全行行業(yè)生態(tài)系統(tǒng)努力協(xié)同的結(jié)果。” p4nesmc

據(jù)凌琳透露，兩年前在西門子EDA的支持下，AMD和臺(tái)積電依靠CPU+GPU的Chiplet組合贏得了市場。在這個(gè)案例中，EDA廠商需要在早期就跟Fabless、Foundry共同協(xié)作，才能支持芯片在設(shè)計(jì)上達(dá)到Chiplet異構(gòu)集成封裝的標(biāo)準(zhǔn)。p4nesmc

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西門子EDA全球副總裁兼中國區(qū)總經(jīng)理凌琳p4nesmc

凌琳認(rèn)為，摩爾定律不是技術(shù)定律，而是經(jīng)濟(jì)定律。因?yàn)?ldquo;技術(shù)演進(jìn)要考慮成本壓力，實(shí)現(xiàn)縮微的成本要大家買得起，技術(shù)往前推進(jìn)才有意義。EDA工具傳統(tǒng)上是跟隨支持摩爾定律向前發(fā)展的，先進(jìn)工藝給EDA帶來了更高的挑戰(zhàn)，包括物理現(xiàn)象、新型半導(dǎo)體材料以及新型半導(dǎo)體設(shè)備的演進(jìn)，EDA都必須完全跟上。”p4nesmc

面對(duì)摩爾定律的放緩，業(yè)界普遍認(rèn)為3D IC能夠釋放系統(tǒng)性能空間，是為摩爾定律“續(xù)命”的最佳方法。對(duì)此Synopsys的許偉認(rèn)為，3D IC的確是延續(xù)摩爾定律的有效途徑之一，并且這個(gè)需求已經(jīng)在爆發(fā)，是真實(shí)存在的。他舉了三個(gè)場景的例子：p4nesmc

第一是高性能計(jì)算中的高帶寬內(nèi)存（HBM），目前HBM都不是獨(dú)立芯片，需要替代方案；第二是高性能計(jì)算中的GPU、NPU，這類芯片內(nèi)核通常采用先進(jìn)工藝，但接口12nm即符合要求，可將不同工藝節(jié)點(diǎn)運(yùn)用在同一顆芯片中；第三是網(wǎng)絡(luò)芯片，目前網(wǎng)絡(luò)芯片越做越大，一個(gè)局部差錯(cuò)就會(huì)導(dǎo)致整顆芯片失效。p4nesmc

過去開發(fā)者們設(shè)計(jì)3D IC時(shí)一直采用單點(diǎn)工具，涉及不同團(tuán)隊(duì)間的繁瑣交付。“因此，新思科技推出了統(tǒng)一的計(jì)算平臺(tái)3DIC Compiler，采用統(tǒng)一環(huán)境來最大限度提高生產(chǎn)力。”許偉說到。p4nesmc

Synopsys最近提出的SysMoore理念體現(xiàn)了不同方法學(xué)的整合，引領(lǐng)芯片行業(yè)從單一追求集成度，提升至復(fù)合維度增長的系統(tǒng)摩爾時(shí)代。p4nesmc

2021年10月，Cadence向業(yè)界正式交付全新的Cadence Integrity 3D IC平臺(tái)。據(jù)悉這是業(yè)界首款完整的高容量3D IC平臺(tái)，將設(shè)計(jì)規(guī)劃、物理實(shí)現(xiàn)和系統(tǒng)分析統(tǒng)一集成于單個(gè)管理界面中，客戶可以利用平臺(tái)集成的熱、功耗和靜態(tài)時(shí)序分析功能，優(yōu)化芯片的PPA。汪曉煜表示：“3D IC設(shè)計(jì)需要的模擬、數(shù)字和PCB、封裝工具，Cadence可以提供完整流程的工具，近年也將多物理場仿真短板補(bǔ)齊，整合在自家平臺(tái)中，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)一。”p4nesmc

無疑，一個(gè)統(tǒng)一的整體數(shù)據(jù)庫，對(duì)芯片設(shè)計(jì)行業(yè)具有極大的價(jià)值。p4nesmc

3D IC是一個(gè)系統(tǒng)性的工程,牽扯到設(shè)計(jì)、封裝、實(shí)現(xiàn)等多個(gè)層面。Cadence表示會(huì)與客戶共同實(shí)現(xiàn)整個(gè)設(shè)計(jì)流程，合作方包括其客戶、foundry和封測廠商等。p4nesmc

國內(nèi)EDA廠商方面，鴻芯微納也有自己的計(jì)劃。王宇成認(rèn)為，后摩爾時(shí)代的工藝節(jié)點(diǎn)微縮遇到瓶頸，3D IC是未來一個(gè)大方向，需要提早布局。據(jù)透露，鴻芯微納的一些客戶也提出了這方面的需求，雙方正在計(jì)劃合作中。目前鴻芯微納計(jì)劃先實(shí)現(xiàn)一個(gè)3D IC的設(shè)計(jì)管理與調(diào)度平臺(tái)，這個(gè)平臺(tái)將支持Die與Die的再堆疊、3D組件建模、以及3D時(shí)序分析等功能。p4nesmc

“芯片公司需要降本增效新模式提升效率，采用SiP異構(gòu)封裝集成復(fù)用Chiplet，能夠達(dá)到十倍提升研發(fā)和運(yùn)營效率的效果。”摩爾精英董事長兼CEO張競揚(yáng)表示。p4nesmc

摩爾精英封裝服務(wù)主要聚焦在工程批快封、系統(tǒng)級(jí)SiP封裝設(shè)計(jì)、量產(chǎn)管理三大業(yè)務(wù)。據(jù)介紹，剛開業(yè)的摩爾精英無錫SiP封測中心一期面積1.5萬平，最核心的業(yè)務(wù)就是3D IC封裝，年產(chǎn)能超過1億顆。p4nesmc

本土新創(chuàng)EDA公司引人矚目

EDA三巨頭的發(fā)展史就是不斷并購整合，通過融入新技術(shù)的方式來提供新工具。p4nesmc

“即便是國外幾家EDA巨頭也是從幾十年發(fā)展中慢慢積累起來的，雖然在產(chǎn)業(yè)鏈上覆蓋了更多的點(diǎn)，但這些點(diǎn)無論是工具本身還是產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，都仍比較碎片化。”芯華章產(chǎn)品和業(yè)務(wù)規(guī)劃總監(jiān)楊曄表示，“巨頭們在積累過程中形成壟斷格局，往往創(chuàng)新動(dòng)力不足。在這個(gè)大環(huán)境下，芯華章選擇切入EDA產(chǎn)業(yè)鏈的數(shù)字驗(yàn)證環(huán)節(jié)，數(shù)字驗(yàn)證不是一個(gè)點(diǎn)，而是互相之間有緊密聯(lián)系的面。”p4nesmc

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芯華章產(chǎn)品和業(yè)務(wù)規(guī)劃總監(jiān)楊曄p4nesmc

業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為，驗(yàn)證環(huán)節(jié)面臨三個(gè)痛點(diǎn)：工具缺乏兼容性、數(shù)據(jù)碎片化、工具缺乏創(chuàng)新。這些已成為目前芯片設(shè)計(jì)追求更快、更強(qiáng)、更簡單的三大阻礙。p4nesmc

順應(yīng)產(chǎn)業(yè)需求，芯華章于2021年11月正式發(fā)布四款擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的數(shù)字驗(yàn)證EDA產(chǎn)品，以及統(tǒng)一底層框架的智V驗(yàn)證平臺(tái) (FusionVerify Platform)。其中包括國內(nèi)領(lǐng)先的數(shù)字仿真器穹鼎(GalaxSim-1.0)、新一代智能驗(yàn)證系統(tǒng)穹景(GalaxPSS)、國內(nèi)EDA領(lǐng)域率先基于字級(jí)建模的可擴(kuò)展形式化驗(yàn)證工具穹瀚（GalaxFV）以及高性能FPGA原型驗(yàn)證系統(tǒng)樺捷（HuaPro-P1）。p4nesmc

楊曄表示，動(dòng)態(tài)仿真和靜態(tài)仿真兩個(gè)數(shù)字驗(yàn)證中的核心功能，在數(shù)字驗(yàn)證平臺(tái)上形成了互補(bǔ)和配合；智能化驗(yàn)證工具則從需求和架構(gòu)出發(fā)，成為連接動(dòng)態(tài)仿真工具的橋梁，和仿真工具相互配合。同時(shí)，因?yàn)檫壿嫹抡鎻恼{(diào)試到性能有各種不同需求，傳統(tǒng)上也需要有硬件輔助，F(xiàn)PGA原型驗(yàn)證系統(tǒng)正是對(duì)動(dòng)態(tài)仿真方法學(xué)的補(bǔ)充。p4nesmc

芯華章產(chǎn)品從用戶界面、調(diào)試功能、數(shù)據(jù)格式均具備統(tǒng)一性，底層編譯技術(shù)和對(duì)新型Arm架構(gòu)服務(wù)器的支持上也全部采用統(tǒng)一框架，形成智能化驗(yàn)證平臺(tái)。在ICCAD 2020期間，ASPENCORE曾報(bào)道芯華章提出的EDA 2.0終極目標(biāo)，平臺(tái)化、智能化、自動(dòng)化正是向目標(biāo)努力邁出的一步，“芯華章力爭在數(shù)字驗(yàn)證這個(gè)面上，給下游芯片和IP廠商帶來不一樣的體驗(yàn)和更大的價(jià)值。”楊曄說到。p4nesmc

“雖然這幾年中國出現(xiàn)了很多新創(chuàng)EDA企業(yè)，但如果從整個(gè)中國的大市場來看，幾十家并不算多，二十年前美國的EDA公司也非常多。”國微思爾芯資深副總裁林鎧鵬分享到，“現(xiàn)在國內(nèi)廠商還是集中在一些小的點(diǎn)工具上，在某些領(lǐng)域可能稍顯擁擠，但隨著產(chǎn)業(yè)不斷的發(fā)展，市場會(huì)有自己的調(diào)節(jié)能力。”p4nesmc

談到未來國內(nèi)EDA公司可能面臨的整合，王宇成分析道，整合可以有經(jīng)濟(jì)上和技術(shù)上兩種，目前來看后者更符合中國國情。“從EDA工具的角度看，國內(nèi)廠商如果沒有完整解決方案，要客戶轉(zhuǎn)而采用國產(chǎn)EDA非常困難，需要專門的機(jī)構(gòu)整合分散的EDA工具使它們變成真正的國產(chǎn)化完整解決方案。這里的關(guān)鍵技術(shù)在于數(shù)據(jù)庫，2002年左右美國就有各種聯(lián)盟希望通過數(shù)據(jù)庫來進(jìn)行EDA整合。對(duì)中國來說制訂自己的EDA行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)很重要，實(shí)現(xiàn)的話就能整合國內(nèi)EDA，給客戶完整的解決方案，而不是某個(gè)部分的點(diǎn)工具。”p4nesmc

許偉認(rèn)為國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的加強(qiáng)和提高證明了整個(gè)生態(tài)在可持續(xù)發(fā)展，面對(duì)全球缺芯，中國也在資本、技術(shù)和人才各個(gè)方面努力為全球產(chǎn)業(yè)鏈作貢獻(xiàn)。這樣不但促使中國不斷深度融入全球產(chǎn)業(yè)鏈，也讓半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)獲得中國注入的發(fā)展活力，最終達(dá)到競爭與合作的平衡。“中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的國產(chǎn)化應(yīng)該是腳踏實(shí)地、公平競爭、開放創(chuàng)新的國產(chǎn)化，高水平國產(chǎn)化必然要求高水平的國際化，中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)只有走這樣的道路才會(huì)越來越健康。”[!--empirenews.page--]數(shù)字孿生將帶來超越EDA的概念[/!--empirenews.page--]p4nesmc

數(shù)字孿生將帶來超越EDA的概念

數(shù)字孿生，簡單解釋它是設(shè)計(jì)理念到一個(gè)物理世界的所有映射和鏈接。由于EDA專注于芯片和系統(tǒng)應(yīng)用層面，所以集成電路是最早較完美運(yùn)用數(shù)字孿生概念、并且實(shí)現(xiàn)效能和產(chǎn)能的行業(yè)。p4nesmc

西門子EDA的凌琳表示，集成電路技術(shù)演進(jìn)快，設(shè)計(jì)的復(fù)雜性倒逼企業(yè)用各種解決方案實(shí)現(xiàn)芯片的設(shè)計(jì)和量產(chǎn)，EDA的踐行過程也隨著摩爾定律演進(jìn)而提升。這就需要用到數(shù)字孿生的一個(gè)特點(diǎn)：模型統(tǒng)一化（Unify）和跨領(lǐng)域，在統(tǒng)一的規(guī)則下做全生命周期仿真會(huì)牽一發(fā)而動(dòng)全身。西門子EDA不光是把數(shù)字孿生用在芯片設(shè)計(jì)上，還會(huì)把芯片放在子系統(tǒng)中，對(duì)新技術(shù)做數(shù)字孿生的映射驗(yàn)證。“我們認(rèn)為，從電子到機(jī)械，到包括超級(jí)系統(tǒng)都是有能力進(jìn)行全生命周期仿真、計(jì)算和演進(jìn)的。”p4nesmc

以電動(dòng)汽車為例，這是當(dāng)前對(duì)數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用最多的領(lǐng)域之一，全球一半的電動(dòng)汽車企業(yè)在中國，其中大部分互聯(lián)網(wǎng)造車新勢力的特點(diǎn)是采用代工制造，自身則只專注設(shè)計(jì)、電子及軟件方面，很多車企還自己設(shè)計(jì)ADAS甚至自動(dòng)駕駛芯片。p4nesmc

傳統(tǒng)燃油車機(jī)械模塊采用的都是現(xiàn)有解決方案，但是要自研芯片進(jìn)入自動(dòng)駕駛和電動(dòng)汽車等新領(lǐng)域，投資會(huì)大到經(jīng)不起失敗。如何確保第一次做就成功？凌琳表示，西門子的PAVE360就是一個(gè)建立在數(shù)字孿生概念上的絕佳例子：它是一個(gè)完整的自主車輛驗(yàn)證與確認(rèn)環(huán)境，在芯片生產(chǎn)出來之前就可以通過該環(huán)境模擬其在汽車中的行為模式能不能達(dá)到功耗等方面的要求。p4nesmc

“整車OEM廠商非常需要這樣的系統(tǒng)驗(yàn)證，否則他們從Tier1或Tier2采購的芯片未必能完美適配其系統(tǒng)設(shè)計(jì)，就算自己花大量金錢自研芯片或子系統(tǒng)也不能保證性能比直接采購更好。”凌琳說到，“在芯片生產(chǎn)出來之前，就知道芯片在系統(tǒng)中的性能表現(xiàn)，進(jìn)而幫助用戶完善芯片的定義、實(shí)現(xiàn)、生產(chǎn)及量產(chǎn)，這就是數(shù)字孿生的能力。”p4nesmc

據(jù)凌琳透露，西門子EDA此前與第三方調(diào)研機(jī)構(gòu)IC Insight做了一個(gè)聯(lián)合調(diào)查，其中關(guān)于近五年Foundry客戶增量的數(shù)據(jù)顯示，系統(tǒng)公司的年復(fù)合增長率達(dá)到70%。這意味著晶圓代工廠的大量客戶不再是傳統(tǒng)Fabless公司，而可能是系統(tǒng)公司的某個(gè)芯片設(shè)計(jì)部門。p4nesmc

從西門子EDA到整個(gè)西門子數(shù)字化工業(yè)軟件，就組成了抽象層次更高、更貼近系統(tǒng)的泛EDA概念。p4nesmc

選擇IP,更關(guān)注性能和可靠性

隨著中國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)入黃金期，一批先進(jìn)本土IP廠商正逐步打破歷史格局，闖出一條創(chuàng)新之路。p4nesmc

IP產(chǎn)業(yè)作為集成電路產(chǎn)業(yè)鏈上游的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在整條產(chǎn)業(yè)鏈中有著旺盛的需求。從全球IP市場的發(fā)展情況來看，根據(jù)IBS數(shù)據(jù)的顯示，預(yù)計(jì)全球半導(dǎo)體IP市場將從2018年的46億美元增至2027年的101億美元，增長率高達(dá)120%，年均復(fù)合增速達(dá)9.13％。在這么大的全球IP市場需求中，中國市場需求占約30%，但當(dāng)前大部分IP產(chǎn)品仍由全球較領(lǐng)先的公司提供，中國本土IP公司的自給率還不到10%。p4nesmc

“我們一開始就圍繞著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用建立IP生態(tài)，首先發(fā)展超低功耗模擬IP，后續(xù)逐漸增加了射頻類的藍(lán)牙、WiFi以及存儲(chǔ)類IP。”銳成芯微CEO沈莉在接受ASPENCORE采訪時(shí)表示。p4nesmc

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銳成芯微CEO 沈莉p4nesmc

物聯(lián)網(wǎng)的概念已經(jīng)提出很多年，隨著手機(jī)等移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)普及和各種新興應(yīng)用帶來巨大數(shù)據(jù)量匯聚到云端，云端的高性能服務(wù)器已普遍采用AI技術(shù)提供越來越高的算力，這也給互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用轉(zhuǎn)移到物聯(lián)網(wǎng)提供了可能，很多新形態(tài)的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)。在物聯(lián)網(wǎng)芯片領(lǐng)域，沈莉看到了兩個(gè)趨勢，一是傳統(tǒng)中低端MCU廠商在產(chǎn)品上增加更多功能，逐漸往物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用上靠攏；二是具有視覺、語音類AI算法優(yōu)勢的AI公司及互聯(lián)網(wǎng)大廠也轉(zhuǎn)攻物聯(lián)網(wǎng)芯片市場，以更先進(jìn)工藝的SoC為入口開發(fā)各種AIoT應(yīng)用。p4nesmc

然而無論是從哪一個(gè)方向進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)，無線通訊都是重要的鋪路石，并且當(dāng)前通訊帶寬呈現(xiàn)越來越高的趨勢，更加拓寬了物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用場景，國產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)芯片公司的機(jī)會(huì)也會(huì)更多。沈莉認(rèn)為，“目前這個(gè)領(lǐng)域大部分還是高通、聯(lián)發(fā)科等大型芯片公司主導(dǎo)，還有很多碎片化市場值得我們深耕。銳成芯微也推出了WiFi 6和藍(lán)牙等無線IP解決方案，幫助更多的國產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)芯片企業(yè)快速進(jìn)入這一領(lǐng)域。”p4nesmc

按照沈莉的分析，一個(gè)正在發(fā)生的明顯變化是芯片公司對(duì)IP的需求從只求成本，轉(zhuǎn)向更加關(guān)注性能和可靠性。p4nesmc

過去幾年芯片公司對(duì)IP的第一需求是面積要小、成本要低，但沈莉發(fā)現(xiàn)最近幾年越來越多的公司開始要求IP性能更好、可靠性更高，而不是只關(guān)注面積和成本。“這些本土公司要求IP公司能提供性能更好的IP產(chǎn)品，幫助他們進(jìn)入工業(yè)和汽車應(yīng)用場景，也要對(duì)標(biāo)海外大廠，抓住時(shí)機(jī)實(shí)現(xiàn)趕超。”這也反過來促進(jìn)國產(chǎn)IP企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新，而不是停留在互相打價(jià)格戰(zhàn)或幫客戶打價(jià)格戰(zhàn)的角色。p4nesmc

沈莉認(rèn)為，IP的價(jià)值體現(xiàn)不能簡單看價(jià)格。“對(duì)于芯片設(shè)計(jì)企業(yè)，不管是融資還是產(chǎn)品立項(xiàng)，評(píng)估RoI是核心。投入和產(chǎn)出是不是匹配？這個(gè)邏輯要反復(fù)論證。采購第三方IP時(shí)單獨(dú)看它是不是便宜很難判斷，但是比如說我們的多次可編程(MTP)存儲(chǔ)器IP能夠幫助設(shè)計(jì)企業(yè)把原來兩顆芯片整合成一顆，就可以省下遠(yuǎn)超過IP的成本。我們致力于發(fā)展類似這樣的創(chuàng)新。”p4nesmc

芯耀輝科技CTO李孟璋認(rèn)為，從技術(shù)來看，IP能夠迅速補(bǔ)足客戶技術(shù)積累不足的短板；從市場化來看，IP是經(jīng)過大量硅驗(yàn)證的模塊，IP的使用能夠大大降低芯片研發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，縮短芯片的產(chǎn)業(yè)化周期；從效率來看，IP可以讓客戶將寶貴的研發(fā)資源專注于研發(fā)提升自身核心競爭力的關(guān)鍵技術(shù)，使產(chǎn)品更具競爭力。p4nesmc

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芯耀輝科技CTO李孟璋p4nesmc

2021年3月，芯耀輝與Synopsys聯(lián)合宣布雙方已達(dá)成數(shù)年期戰(zhàn)略合作，新思科技授權(quán)芯耀輝運(yùn)用新思科技USB、DDR、MIPI、HDMI和PCI Express等系列IP核。李孟璋表示，芯耀輝采用雙輪驅(qū)動(dòng)戰(zhàn)略，在與合作伙伴進(jìn)行深度合作的同時(shí)，堅(jiān)持自主研發(fā)。p4nesmc

芯耀輝商業(yè)模式的兩大核心思想，一是高質(zhì)量的精品IP，涵蓋完整的IP產(chǎn)品組合以及出色的魯棒性、可靠性、兼容性、可量產(chǎn)性；二是提供全節(jié)點(diǎn)的服務(wù)，專業(yè)完整的團(tuán)隊(duì)功能建制能全方位支持客戶每一個(gè)芯片設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)，同時(shí)也構(gòu)建了高效及時(shí)的售后服務(wù)體系。p4nesmc

作為一家成立僅一年多的公司，芯耀輝的初期成長非常迅速。2021年2月，芯耀輝宣布完成天使及Pre-A兩輪超4億元融資；5月，芯耀輝再次宣布完成A輪超過5億元融資，在成立不到一年時(shí)間內(nèi)已累計(jì)獲得近10億元融資?？蛻魯?shù)量上，2021年較2020年成長10倍以上。“但我們看的不是現(xiàn)在，而是未來，”李孟璋說到，“我們堅(jiān)定地看好國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)持續(xù)成長，芯耀輝也會(huì)隨著我們的客戶一起成長。”p4nesmc

芯耀輝的客戶種類多樣，覆蓋到產(chǎn)業(yè)鏈上大部分主要領(lǐng)域，如網(wǎng)絡(luò)芯片、高性能計(jì)算及安防監(jiān)控等。目前公司研發(fā)重心在自研產(chǎn)品上，主要針對(duì)未來更高速的接口IP，涵蓋模擬、數(shù)字和子系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的同時(shí)，也會(huì)考慮到封裝和PCB的協(xié)同設(shè)計(jì)、系統(tǒng)信號(hào)性能以及電源完整性的分析及芯片測試。 p4nesmc

Foundry：產(chǎn)能！產(chǎn)能！

產(chǎn)能吃緊。作為晶圓代工界的龍頭，臺(tái)積電的一舉一動(dòng)都會(huì)對(duì)整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)生影響。p4nesmc

在ICCAD 2021上，臺(tái)積電（中國）總經(jīng)理羅鎮(zhèn)球在接受ASPENCORE等媒體采訪時(shí)，就產(chǎn)能緩解時(shí)間預(yù)測、建廠及人才培養(yǎng)策略、南京廠擴(kuò)產(chǎn)近況等問題做了解答。p4nesmc

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臺(tái)積電（中國）總經(jīng)理羅鎮(zhèn)球p4nesmc

什么造成產(chǎn)能緊缺？

羅鎮(zhèn)球認(rèn)為，本次產(chǎn)能緊缺的因素分為經(jīng)濟(jì)因素和非經(jīng)濟(jì)因素。至2020年2月前，除了部分汽車電子零部件外，全球其他半導(dǎo)體產(chǎn)能還沒有出現(xiàn)全面緊缺，但之后發(fā)生的新冠疫情和中美貿(mào)易摩擦讓幾乎所有Foundry產(chǎn)能超載。p4nesmc

芯片制造需要各種材料，訂單下達(dá)后晶圓廠發(fā)現(xiàn)有的基礎(chǔ)材料也開始供不應(yīng)求，又出現(xiàn)搶緊缺物料現(xiàn)象。“所以現(xiàn)在整個(gè)市場碰到的普遍問題是材料無法成套，短板補(bǔ)不足。”羅振球說到。p4nesmc

他認(rèn)為，新冠疫情造成遠(yuǎn)程辦公、居家學(xué)習(xí)和娛樂等生活方式的變化，推動(dòng)數(shù)字化加速。有分析顯示疫情一年全球完成了過去十年才能達(dá)到的數(shù)字化進(jìn)程。數(shù)字化的加速加大了很多電子產(chǎn)品的出貨量，對(duì)芯片的需求也水漲船高，而且性能越好的芯片越受歡迎。p4nesmc

數(shù)字化對(duì)芯片的需求是真實(shí)的，汽車也是。“兩年前，大家都認(rèn)為新冠疫情后汽車銷量會(huì)變小，但后來卻發(fā)現(xiàn)取消隔離后大家為了避免乘坐公共交通工具，都希望開車上班，令所有分析師都大跌眼鏡。”羅振球說到，“具體到缺芯緩解的拐點(diǎn)，我覺得是非經(jīng)濟(jì)因素緩解時(shí)，但這不是市場自身可以調(diào)節(jié)的。”p4nesmc

汽車缺芯是行業(yè)缺芯的一個(gè)代表。臺(tái)積電曾表示已采取“前所未有的舉措”來幫助車企解決當(dāng)前芯片短缺問題，包括重新分配產(chǎn)能，將汽車半導(dǎo)體產(chǎn)品的關(guān)鍵組件之一，MCU，2021年的產(chǎn)量比2020年提高了60%。p4nesmc

羅振球表示，臺(tái)積電看好汽車電子市場還有另一個(gè)原因。“電動(dòng)汽車或智能汽車對(duì)于中國汽車行業(yè)來說，是一個(gè)破壞式創(chuàng)新。在內(nèi)燃機(jī)時(shí)代，我們在汽車引擎、底盤、變速箱等領(lǐng)域沒有追上歐美和日本車企；然而在電動(dòng)汽車時(shí)代，大家回到了同一個(gè)起跑點(diǎn)，對(duì)中國汽車行業(yè)來說是重塑產(chǎn)業(yè)鏈的絕佳機(jī)會(huì)。”p4nesmc

為了滿足芯片公司和汽車、手機(jī)等終端旺盛的需求，臺(tái)積電先后宣布在美國、日本及中國臺(tái)灣等地建立新廠，同時(shí)宣布了南京廠的擴(kuò)廠計(jì)劃，投資上千億美元。羅振球表示，臺(tái)積電所有投資建廠的行為都基于市場和客戶需求，根本上杜絕了過度投資和產(chǎn)線工藝節(jié)點(diǎn)選擇錯(cuò)誤的情況。“由于在建廠之前就知道選擇的工藝，工廠建造和產(chǎn)線入駐的效率能夠調(diào)到最佳狀態(tài)，成本也會(huì)降到最低。”p4nesmc

2021年4月，臺(tái)積電決定在南京廠擴(kuò)產(chǎn)28nm產(chǎn)能，據(jù)稱這是目前全球范圍內(nèi)最缺的工藝節(jié)點(diǎn)。羅鎮(zhèn)球介紹到，臺(tái)積電在南京的擴(kuò)產(chǎn)目前如期推進(jìn)，預(yù)計(jì)在2022年初完成基建后開始裝機(jī)，2022年第四季度會(huì)有產(chǎn)出。p4nesmc

縱觀全球集成電路設(shè)計(jì)公司的數(shù)量和分布，中國已經(jīng)在數(shù)量上把其他國家、地區(qū)遠(yuǎn)遠(yuǎn)甩在身后。“所有的短視經(jīng)營在半導(dǎo)體行業(yè)都應(yīng)該被否定。”羅振球表示，“中國有如此多芯片設(shè)計(jì)公司，說明這個(gè)市場非常有活力。但一定要經(jīng)歷沉淀的過程，而且沉淀越早發(fā)生，越容易把中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)真正做起來。”p4nesmc

羅鎮(zhèn)球也介紹了臺(tái)積電在節(jié)能減排方面的策略：預(yù)計(jì)在2025年實(shí)現(xiàn)碳排放0凈增， 2050年達(dá)到碳中和。p4nesmc

本土GPU：眾人拾柴火焰高

隨著近年來中國智能手機(jī)、計(jì)算機(jī)和服務(wù)器市場的火爆，讓全行業(yè)對(duì)GPU的需求逐漸增大。同時(shí)，發(fā)展國產(chǎn)GPU、提升自給率的呼聲不斷提高，推動(dòng)國產(chǎn)GPU走上了快車道，涌現(xiàn)出沐曦、芯動(dòng)科技、摩爾線程、壁仞科技等一批新勢力，部分廠商獲得了大量資本注入。p4nesmc

芯原股份、沐曦、芯動(dòng)科技高層闡述了各自的技術(shù)路線特點(diǎn)，以及國產(chǎn)GPU未來的生態(tài)發(fā)展趨勢。p4nesmc

作為國產(chǎn)IP第一股的芯原股份，目前是中國第一、全球排名第七的半導(dǎo)體IP供應(yīng)商，在GPU、DSP等芯片IP授權(quán)領(lǐng)域位列全球第三。p4nesmc

在PC市場，GPU已被英特爾、AMD、英偉達(dá)幾家壟斷，手機(jī)移動(dòng)GPU市場則是高通、Arm、Imagination主導(dǎo)，但在汽車電子、物聯(lián)網(wǎng)等新興GPU應(yīng)用領(lǐng)域，芯原占據(jù)了可觀的市場份額。芯原在GPU IP上投入多年，如今其可擴(kuò)展的Vivante GPU IP系列應(yīng)用范圍涵蓋從低功耗的小型物聯(lián)網(wǎng)MCU到面向汽車和計(jì)算機(jī)應(yīng)用的SoC。其中，Vivante Nano GPU IP系列具備優(yōu)化的功耗、性能和面積尺寸和最小的OpenGL ES 3.0和3.1解決方案，適用于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，還擁有小尺寸矢量圖形IP和顯示控制IP；最新的Arcturus系列圖形和計(jì)算IP，則能夠滿足3D圖形渲染和計(jì)算所需的最佳功耗、性能、面積需求。p4nesmc

芯原股份（VeriSilicon）創(chuàng)始人、董事長兼總裁戴偉民表示，公司已將智能汽車領(lǐng)域列為公司未來發(fā)展戰(zhàn)略之一，從智慧座艙到自動(dòng)駕駛技術(shù)均有布局。目前芯原的GPU IP已經(jīng)在汽車上獲得了廣泛的應(yīng)用，包括信息娛樂系統(tǒng)、儀表盤、車身環(huán)視、駕駛員狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)、ADAS、自動(dòng)駕駛汽車等。多家全球知名的汽車OEM廠商都采用了芯原的GPU，用于車載信息娛樂系統(tǒng)或是儀表盤。p4nesmc

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芯原股份創(chuàng)始人、董事長兼總裁戴偉民p4nesmc

在國產(chǎn)GPU生態(tài)問題上，戴偉民介紹了開放標(biāo)準(zhǔn)行業(yè)組織科納斯工業(yè)協(xié)會(huì)(Khronos Group)。2000年成立的Khronos Group是為多媒體處理制定開放標(biāo)準(zhǔn)的行業(yè)組織，該協(xié)會(huì)自成立20多年來，推出過OpenGL（跨平臺(tái)計(jì)算機(jī)圖形API）、OpenCL（跨平臺(tái)通用計(jì)算API）、OpenXR（開放虛擬與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)標(biāo)準(zhǔn)）以及Vulkan等被業(yè)界廣泛接受的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)庫。該組織的董事會(huì)成員有兩家中國廠商，芯原和華為。“介紹Khronos的目的是要告訴大家，除了CUDA以外，還有其他生態(tài)可以選擇。”戴偉民說到，“但是做GPU要有策略性，選擇更好的生態(tài)圈實(shí)現(xiàn)起來才更容易。”p4nesmc

隨著AI應(yīng)用市場的崛起，GPU的用途開始超越圖像處理。由于其技術(shù)原理適合批量處理特定信息，而且計(jì)算能效遠(yuǎn)超CPU，人們開始將通用計(jì)算GPU（GPGPU）用于圖形渲染以外的高性能計(jì)算，應(yīng)用場景包括超級(jí)計(jì)算機(jī)、大數(shù)據(jù)處理和機(jī)器學(xué)習(xí)等。p4nesmc

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沐曦高級(jí)銷售總監(jiān)王磊p4nesmc

沐曦高級(jí)銷售總監(jiān)王磊表示，GPU市場可以籠統(tǒng)地分為兩大塊，分別是計(jì)算和渲染。“其實(shí)，新的一些渲染場景的增強(qiáng)也對(duì)計(jì)算部分提出了新的需求，甚至渲染與計(jì)算也在進(jìn)行著密切的融合。沐曦以計(jì)算為優(yōu)先切入點(diǎn)，也是考慮到通用計(jì)算、機(jī)器學(xué)習(xí)和AI訓(xùn)練方面迫切的市場需求。下一步，沐曦也將推出渲染GPU，全覆蓋高性能GPU市場。”p4nesmc

資料顯示，沐曦專注于設(shè)計(jì)針對(duì)異構(gòu)計(jì)算等各類應(yīng)用的高性能通用GPU芯片，產(chǎn)品主要應(yīng)用方向包含傳統(tǒng)GPU及移動(dòng)應(yīng)用，人工智能、云計(jì)算、數(shù)據(jù)中心等高性能異構(gòu)計(jì)算領(lǐng)域。p4nesmc

在國產(chǎn)GPU與國外競品的問題上，王磊認(rèn)為雖然國貨的硬件性能提升速度很快，通過產(chǎn)品迭代門檻已經(jīng)降低很多，但在不同的客戶端或下游市場中，用戶擔(dān)心的往往不是國產(chǎn)GPU性能好不好，而是“好不好用”和“能不能用”。如何讓下游客戶愿意采用？這是一個(gè)生態(tài)問題。大部分國產(chǎn)廠商對(duì)于生態(tài)，都是先做兼容，再考慮自家生態(tài)，這對(duì)于初創(chuàng)企業(yè)來說是比較科學(xué)的辦法。p4nesmc

具體到GPU產(chǎn)品，涉及到硬件性能和軟件生態(tài)，沐曦的優(yōu)勢在于創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)是一支平均擁有15年以上從高性能GPU設(shè)計(jì)到量產(chǎn)交付全流程經(jīng)驗(yàn)的全建制團(tuán)隊(duì)。沐曦曾表示其GPU將采用5nm工藝技術(shù)，全兼容主流GPU生態(tài)，采用原創(chuàng)專利保護(hù)的可重構(gòu)GPU架構(gòu)，突破傳統(tǒng)GPU芯片能效瓶頸；采用數(shù)據(jù)壓縮、數(shù)據(jù)廣播以及共享硬件加速單元等先進(jìn)技術(shù)，大幅度優(yōu)化核心算力能耗比。p4nesmc

芯動(dòng)科技則把GPU賽道分為三類，分別是AI、雙精度浮點(diǎn)計(jì)算和渲染。芯動(dòng)科技的賽道切入點(diǎn)是渲染，再向雙精度FP64和AI擴(kuò)展。芯動(dòng)科技工程副總裁毛鳴明認(rèn)為，走渲染這條路開始會(huì)比較艱難，因?yàn)殇秩镜膹?fù)雜程度更大。p4nesmc

渲染領(lǐng)域的業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)API有OpenGL、OpenGL ES以及Windows的DirectX，而英偉達(dá)一手打造的CUDA生態(tài)主要用來做AI和計(jì)算，也有圖形處理開始用CUDA。“雖然渲染從技術(shù)層面來說相對(duì)復(fù)雜，但好處是接口API標(biāo)準(zhǔn)化。英偉達(dá)也的確建立了非常龐大的圍繞CUDA的生態(tài)，AI市場則是他們硬生生開辟出來的道路。”毛鳴明說到。p4nesmc

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芯動(dòng)科技工程副總裁毛鳴明p4nesmc

毛鳴明還表示，現(xiàn)在國產(chǎn)GPU廠商和許多國外的大廠也很支持Vulkan（低開銷、跨平臺(tái)圖像處理API）生態(tài)。和OpenGL不一樣，Vulkan都屬于較底層的API標(biāo)準(zhǔn)，可以跟CUDA生態(tài)競爭。“Vulkan的發(fā)展前景很大。我們希望它不要走OpenGL的老路，有太多的勢力參與，眾口難調(diào)，最后變成非常龐大復(fù)雜的API。”p4nesmc

仿真和驗(yàn)證的重要性

各大EDA廠商都在強(qiáng)調(diào)仿真驗(yàn)證的重要性以及自家核心優(yōu)勢，尤其是在前端就做更復(fù)雜的系統(tǒng)級(jí)驗(yàn)證。研發(fā)一款芯片對(duì)于廠商來說，流片是一筆不小的負(fù)擔(dān)，要保證“一次過”，就要在芯片沒流片之前就做好充分的系統(tǒng)級(jí)驗(yàn)證。p4nesmc

國微思爾芯資深副總裁林鎧鵬認(rèn)為機(jī)器學(xué)習(xí)的應(yīng)用給EDA中的驗(yàn)證環(huán)節(jié)帶來了很大幫助，尤其是用在數(shù)據(jù)編輯、分割、時(shí)序、收斂以及尋找最優(yōu)解的過程中。“國微思爾芯的算法專家也在與高校、學(xué)術(shù)界進(jìn)行交流，希望通過機(jī)器學(xué)習(xí)用AI相關(guān)算法來提升整個(gè)EDA工具和軟件性能。對(duì)于系統(tǒng)化驗(yàn)證的需求，當(dāng)前針對(duì)3D封裝芯片系統(tǒng)以及牽扯到多個(gè)NPU、CPU協(xié)作系統(tǒng)的驗(yàn)證復(fù)雜性都非常大。業(yè)界除了通過系統(tǒng)建模來提升驗(yàn)證效率，也會(huì)通過分布式或基于云、集群的算法來提高遞歸驗(yàn)證的效率。”p4nesmc

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國微思爾芯資深副總裁林鎧鵬p4nesmc

另外，驗(yàn)證占EDA總體算力比重較大，可達(dá)到60-70%甚至更多?，F(xiàn)在不少系統(tǒng)廠商自行開發(fā)SoC，可能真正自研的只是其中一、兩個(gè)他們擅長的IP，更多是用第三方IP組合，這樣要驗(yàn)證其它整合部分、軟件和固件之間的匹配度的需求越來越多。鑒于驗(yàn)證任務(wù)越來越復(fù)雜，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)也希望采用不同的驗(yàn)證工具來進(jìn)行交叉對(duì)比確保質(zhì)量，“所以不少新創(chuàng)EDA公司也選擇了驗(yàn)證作為切入點(diǎn)。”p4nesmc

汪曉煜表示，Cadence 硬件仿真平臺(tái)和原型驗(yàn)證系統(tǒng)提供全面的IP/SoC設(shè)計(jì)驗(yàn)證、硬件和軟件回歸以及早期軟件開發(fā)。它們包括針對(duì)快速可預(yù)測的硬件調(diào)試而優(yōu)化的Cadence Palladium Z2企業(yè)級(jí)硬件仿真系統(tǒng)，以及面向高性能數(shù)十億門級(jí)芯片的軟硬件協(xié)同驗(yàn)證而優(yōu)化的Cadence Protium X2企業(yè)級(jí)原型驗(yàn)證系統(tǒng)。“軟件回歸驗(yàn)證要花費(fèi)機(jī)器的資源時(shí)間和工程師的分析時(shí)間，Cadence系統(tǒng)動(dòng)力雙劍Dynamic Duo能夠利用機(jī)器資源時(shí)間不斷做學(xué)習(xí)，得到初始用例，再通過機(jī)器學(xué)習(xí)運(yùn)行回歸，在覆蓋率一樣的前提下效率可提升10倍，時(shí)間節(jié)約10%。”p4nesmc

量產(chǎn)測試也是芯片制造的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，目前日本和美國壟斷著ATE測試機(jī)臺(tái)90%的市場。2020年，摩爾精英完成并購了IDM 公司的ATE設(shè)備技術(shù)，融合海內(nèi)外專業(yè)工程團(tuán)隊(duì)并引入其先進(jìn)的產(chǎn)品和測試工程方法論。p4nesmc

據(jù)張競揚(yáng)透露，“預(yù)計(jì)到2022年年底，摩爾精英國產(chǎn)化機(jī)臺(tái)量產(chǎn)后可以覆蓋國內(nèi)市場80%的SoC產(chǎn)品測試，這是我們?yōu)橥黄七@個(gè)卡脖子領(lǐng)域所做的努力。”p4nesmc

南京：發(fā)展半導(dǎo)體的黑馬城市

2021年，集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)按區(qū)域發(fā)展情況統(tǒng)計(jì)，京津環(huán)渤海、長江三角洲和中西部地區(qū)繼續(xù)保持兩位數(shù)增長，其中南京增長率達(dá)到107%，位居全國前列。p4nesmc

另外，2021年預(yù)計(jì)有413家中國IC設(shè)計(jì)企業(yè)銷售超過1億元人民幣，比2020年的289家增加了124家，增長率為42.9%。從分布城市來看，南京2020年只有11家銷售過億企業(yè)，2021年迅速成長為擁有52家銷售額過億元企業(yè)，躍居全國之首。p4nesmc

南京成功的秘訣：企業(yè)是主角，機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)做好服務(wù)。p4nesmc

作為一個(gè)縮影，自2016年成立以來，南京集成電路產(chǎn)業(yè)中心（ICisC）圍繞促進(jìn)集成電路企業(yè)集聚、打造產(chǎn)業(yè)生態(tài)的目標(biāo)使命，學(xué)習(xí)、借鑒了全國集成電路ICC產(chǎn)業(yè)基地的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，在公共技術(shù)上形成圍繞EDA、儀器測試、IP、流片4個(gè)領(lǐng)域的服務(wù)能力，取得了階段性的成效，實(shí)現(xiàn)了服務(wù)從1.0過渡到2.0。p4nesmc

南京ICisC總經(jīng)理李輝表示，“南京集成電路產(chǎn)業(yè)取得這樣的成績，主要是企業(yè)憑借自身實(shí)力拼搏的結(jié)果，南京ICisC主要提供EDA、一起測試、IP和流片方面的幫助。”p4nesmc

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南京ICisC總經(jīng)理李輝p4nesmc

EDA軟件服務(wù)。提供高性能先進(jìn)EDA軟硬件共享，包括高安全性EDA機(jī)房、高吞吐量網(wǎng)絡(luò)、高計(jì)算能力服務(wù)器、先進(jìn)國內(nèi)外EDA軟件。提供7x24小時(shí)服務(wù)，可以同時(shí)支撐500人的實(shí)時(shí)使用。p4nesmc

儀器設(shè)備共享服務(wù)。包括邏輯分析儀、頻譜儀、網(wǎng)絡(luò)分析儀、示波器等基礎(chǔ)設(shè)備，以及硬件加速器、超大規(guī)模FPGA開發(fā)板、密封測試倉等特色設(shè)備。p4nesmc

MPW流片服務(wù)。為園區(qū)企業(yè)建立優(yōu)質(zhì)的MPW服務(wù)一站式服務(wù)（流片信息篩選、流片渠道建立、優(yōu)先班次、庫信息、Mask制作、劃片等）、并提供專業(yè)便捷流程服務(wù)，資源方包括一線Foundry。p4nesmc

IP服務(wù)與芯片委托設(shè)計(jì)服務(wù)。為園區(qū)企業(yè)建立優(yōu)質(zhì)的IP一站式服務(wù)，與IP原廠建立合作，提供原廠對(duì)于企業(yè)的直接的技術(shù)支持。p4nesmc

談到流片就不得不提臺(tái)積電（TSMC）南京廠。南京ICisC是臺(tái)積電晶圓制造服務(wù)聯(lián)盟的一員，該聯(lián)盟圍繞互助、互動(dòng)、互補(bǔ)、服務(wù)等方面的功能開展工作，重點(diǎn)推進(jìn)六個(gè)協(xié)同（晶圓制造、封裝測試、EDA工具、政策支持、資本、人才）。p4nesmc

相比北上廣深等城市，南京的集成電路產(chǎn)業(yè)起步并不算早，然而2020年全國第一所“集成電路大學(xué)”在南京正式掛牌。p4nesmc

據(jù)報(bào)道，短短6年時(shí)間，南京江北新區(qū)從集成電路產(chǎn)業(yè)空白轉(zhuǎn)變?yōu)榧劢?00家集成電路相關(guān)企業(yè)，涵蓋芯片設(shè)計(jì)、晶圓制造、封裝測試、終端制造等產(chǎn)業(yè)鏈上下游全部環(huán)節(jié)。p4nesmc

談到未來布局，李輝表示，“我全程參與了南京包括江北新區(qū)集成電路產(chǎn)業(yè)從0到目前的建設(shè)，當(dāng)中其實(shí)政府機(jī)構(gòu)很少說要布局某個(gè)環(huán)節(jié)，更多的是做好服務(wù)，讓企業(yè)‘野蠻生長，百花齊放’。”p4nesmc