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中國(guó)半導(dǎo)體上游產(chǎn)業(yè)鏈八面觀

作者:信息發(fā)布員 來(lái)源:東莞市華圳電子科技有限公司 時(shí)間:2019/12/13 14:45:15


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IC設(shè)計(jì)業(yè)的發(fā)展離不開(kāi)其上游生態(tài)鏈的支持。EETimes-China、EDN-China和ESM-China在現(xiàn)場(chǎng)采訪了覆蓋EDA/IP、Foundry、以及設(shè)計(jì)服務(wù)的多位高層,全面解讀和總結(jié)為中國(guó)Fabless公司提供服務(wù)的上游產(chǎn)業(yè)鏈的最新動(dòng)態(tài)……

ICCAD 2019年會(huì)堪稱中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的同行大聚會(huì),吸引了來(lái)自全國(guó)各地及海外近3000位半導(dǎo)體行業(yè)專業(yè)人士參與。

中國(guó)IC設(shè)計(jì)業(yè)的各項(xiàng)指標(biāo)將再創(chuàng)歷史新高。在中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)IC設(shè)計(jì)分會(huì)理事長(zhǎng)魏少軍教授分享的年度總結(jié)報(bào)告中,中國(guó)IC設(shè)計(jì)公司的數(shù)量已達(dá)到1780家,2019年銷售額預(yù)計(jì)為3084.9億元人民幣,并預(yù)計(jì)在全球IC產(chǎn)品銷售額中首次突破10%。

IC設(shè)計(jì)業(yè)的發(fā)展離不開(kāi)其上游生態(tài)鏈的支持。EETimes-China、EDN-China和ESM-China在現(xiàn)場(chǎng)采訪了覆蓋EDA/IP、Foundry、以及設(shè)計(jì)服務(wù)的多位高層,全面解讀和總結(jié)為中國(guó)Fabless公司提供服務(wù)的上游產(chǎn)業(yè)鏈的最新動(dòng)態(tài)。

AI和云: EDA業(yè)界的兩個(gè)熱詞

AI與EDA工具的結(jié)合是最近幾年的一個(gè)熱點(diǎn),使EDA工具更具備自我學(xué)習(xí)能力,進(jìn)而提高效率。

新思科技一直在強(qiáng)調(diào)Shift Left的設(shè)計(jì)理念,讓客戶將更多精力放在上層的應(yīng)用軟件上。該公司也已經(jīng)在其EDA工具中增加AI輔助設(shè)計(jì),利用其多年積累的數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),將硬件抽象和建模,此外,新思還在中國(guó)成立了人工智能實(shí)驗(yàn)室,以針對(duì)國(guó)內(nèi)繁雜的應(yīng)用場(chǎng)景研究和開(kāi)發(fā)AI算法和軟件,更好地協(xié)助客戶發(fā)揮AI的價(jià)值。

新思科技中國(guó)董事長(zhǎng)兼全球資深副總裁兼葛群表示:“AI在EDA工具的應(yīng)用有更深層次的軟件和工程問(wèn)題。最早的EDA工具并不是基于AI算法或者是做一個(gè)基本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。很多年前,每個(gè)EDA工具可能投資十年以上,現(xiàn)在的EDA工具都是十年前設(shè)計(jì)的,當(dāng)時(shí)并沒(méi)有考慮到云端和AI,所以真正AI用起來(lái),第一步是你能夠接收足夠多的數(shù)據(jù),并且提取出你要的信息,F(xiàn)在新思在開(kāi)發(fā)新的EDA工具過(guò)程中,我們統(tǒng)一了新的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),它能夠充分利用未來(lái)AI的技術(shù),讓EDA每個(gè)環(huán)節(jié)很清楚知道需要什么信息,同時(shí)做AI分析之后,幫助早期或者其他環(huán)節(jié)能夠改進(jìn)參數(shù)設(shè)定或者工藝流程!

“以復(fù)雜的PLL設(shè)計(jì)為例,如果做PLL設(shè)計(jì)仿真需要設(shè)上萬(wàn)參數(shù),才能讓PLL仿真收斂。如果采用AI,就可以告訴工程師,根據(jù)過(guò)去的數(shù)據(jù)和參數(shù)是可以收斂的。這就把以前工程師們的積累,傳遞給新的工程師,做到更快、更好的效果。這就是AI可以給EDA帶來(lái)的巨大幫助!备鹑豪^續(xù)分享到。

AI在EDA工具上的應(yīng)用首先體現(xiàn)在后端布局布線和模擬版圖設(shè)計(jì)上。據(jù)Cadence南京凱鼎電子副總裁劉矛介紹,從模擬設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō),在不影響原來(lái)設(shè)計(jì)方法學(xué)的基礎(chǔ)上,可以很快看到AI給設(shè)計(jì)帶來(lái)的提高。對(duì)于前端設(shè)計(jì),Cadence有一個(gè)團(tuán)隊(duì)從7、8年前就開(kāi)始研究AI對(duì)前端設(shè)計(jì),包括仿真上的幫助。

Mentor, a Siemens Business將AI應(yīng)用到其自身產(chǎn)品,并整合到西門(mén)子的完整虛擬驗(yàn)證和以Digital Twin為基礎(chǔ)的工業(yè)軟件組合里。Walden Rhines博士在其主題演講中還專門(mén)從半導(dǎo)體生態(tài)系統(tǒng)和產(chǎn)業(yè)投資的角度分析了AI芯片及AI初創(chuàng)企業(yè)的興起,并預(yù)測(cè)中國(guó)在需要龐大數(shù)據(jù)量采集和挖掘的應(yīng)用場(chǎng)景會(huì)出現(xiàn)全球領(lǐng)先的AI技術(shù)和獨(dú)角獸公司。

工具上云是被EDA業(yè)界提及了多年的一個(gè)趨勢(shì),芯片設(shè)計(jì)業(yè)是否已認(rèn)同?

Cadence南京凱鼎電子副總裁劉矛表示,大規(guī)模并行計(jì)算的算法和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)使得芯片設(shè)計(jì)的時(shí)間和PPA都有了大幅提高。不管是芯片整體設(shè)計(jì)的周期縮短,還是整體芯片設(shè)計(jì)性能的提升,云計(jì)算已經(jīng)在芯片設(shè)計(jì)中發(fā)揮了重要作用。

“中國(guó)目前的現(xiàn)狀是芯片需求巨大,更需完善的EDA工具和IP產(chǎn)品線,以及足夠的人才儲(chǔ)備。將EDA工具和IP搬到云端,不但可以大大簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)流程,而且可以降低IP和EDA被盜取的風(fēng)險(xiǎn)。如果設(shè)計(jì)后端和基礎(chǔ)設(shè)置都部署在云端,就可以大大解放生產(chǎn)力,緩解IC設(shè)計(jì)人才短缺問(wèn)題! 劉矛表示。按照他的介紹,南京凱鼎電子是Cadence于2017年底在南京成立的一家子公司,是中芯國(guó)際14納米工藝上IP目前唯一供應(yīng)商,并將于明年2月份,發(fā)布其為騰訊公司開(kāi)發(fā)的第一顆人工智能芯片。

摩爾精英CEO張競(jìng)揚(yáng)分享了他的觀點(diǎn):“以前講云都是云計(jì)算的廠家,談云更多在IT層面,云有多少性能提升,這些對(duì)芯片行業(yè)有幫助,但是主要的幫助其實(shí)并不是來(lái)自于從機(jī)房到云的提升,而且到了云之后,改變了整個(gè)協(xié)作模式。過(guò)去協(xié)作模式是一個(gè)公司內(nèi)部協(xié)作,一旦上云之后,是全行業(yè)在協(xié)作,涉及人員上了兩個(gè)數(shù)量級(jí),這樣就會(huì)帶來(lái)效率的提升。這樣的云,我們總結(jié)了8個(gè)字‘各自成云、永不落地’

IC設(shè)計(jì)業(yè)的發(fā)展離不開(kāi)其上游生態(tài)鏈的支持。EETimes-China、EDN-China和ESM-China在現(xiàn)場(chǎng)采訪了覆蓋EDA/IP、Foundry、以及設(shè)計(jì)服務(wù)的多位高層,全面解讀和總結(jié)為中國(guó)Fabless公司提供服務(wù)的上游產(chǎn)業(yè)鏈的最新動(dòng)態(tài)……


而Mentor, a Siemens Business榮譽(yù)CEO Walden Rhines博士認(rèn)為目前影響EDA上云快速推廣的一個(gè)原因是其隱含成本,共享資源的理念還需要技術(shù)實(shí)現(xiàn)和市場(chǎng)接受才行。

與此同時(shí),代工企業(yè)也在積極上云。以TSMC為例,該公司去年攜手云平臺(tái)服務(wù)商和EDA供應(yīng)商啟動(dòng)了OIP虛擬開(kāi)發(fā)環(huán)境(VDE)項(xiàng)目,其中,Cadence云端EDA環(huán)境構(gòu)建在微軟Azure云平臺(tái)上,而新思科技將其云方案搭建在AWS平臺(tái)上。

EDA覆蓋從芯片到系統(tǒng)的完整設(shè)計(jì)流程

EDA不再單單是芯片設(shè)計(jì)的工具,已經(jīng)向后延伸到功能模組、PCB板卡和系統(tǒng)整機(jī)。

新思科技的解決方案覆蓋from Silicon to Software。經(jīng)過(guò)多年的深耕,已經(jīng)覆蓋從芯片到軟件的系統(tǒng)化設(shè)計(jì)工具,為整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈提供完整的設(shè)計(jì)工具和解決方案。新思科技中國(guó)董事長(zhǎng)兼全球資深副總裁葛群也多次強(qiáng)調(diào),新思不僅關(guān)注客戶,也關(guān)注客戶的客戶,即幫助其芯片客戶應(yīng)對(duì)潛在的應(yīng)用場(chǎng)景和系統(tǒng)需求。

“新思很早就不再定位為單純的EDA公司。我們看到傳統(tǒng)意義上的芯片公司現(xiàn)在大概三分之一的人在做硬件,三分之二做系統(tǒng)軟件,其實(shí)我們芯片公司也慢慢轉(zhuǎn)型,不單單提供芯片,還要提供更多解決方案給客戶。從更寬泛意義論,我們還是做電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化,但是提供系統(tǒng)性的解決方案給用戶。對(duì)客戶更重要的是軟硬件融合和系統(tǒng)融合,我們要做的工作是定義一個(gè)非常好的模型。EDA公司的傳統(tǒng)是建模,我們把模型提取出來(lái),看到抽象的信息,可以更高層次的做芯片設(shè)計(jì),不像以前需要了解詳細(xì)參數(shù)!备鹑罕硎。

Cadence三年前推出了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的概念,從整個(gè)系統(tǒng)考慮,無(wú)論是芯片封裝還是軟件設(shè)計(jì),最近又引入了電磁分析和熱分析,主要目的是幫助系統(tǒng)公司和芯片設(shè)計(jì)公司從設(shè)計(jì)構(gòu)思之初就把系統(tǒng)設(shè)計(jì)的每一個(gè)方面都考慮進(jìn)去。通過(guò)這些軟件導(dǎo)入,在系統(tǒng)公司引入設(shè)計(jì)流程之后,設(shè)計(jì)周期相比傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程減少了30%以上的時(shí)間。

三年前西門(mén)子宣布收購(gòu)Mentor,并將其納入西門(mén)子產(chǎn)品生命周期管理(PLM)軟件業(yè)務(wù),最近更名為西門(mén)子數(shù)字化工業(yè)軟件。據(jù)Walden Rhines博士稱,Mentor, a Siemens Business這兩年的業(yè)務(wù)增長(zhǎng)速度十分顯著,這要?dú)w功于西門(mén)子強(qiáng)勁的系統(tǒng)設(shè)計(jì)客戶基礎(chǔ)和市場(chǎng)需求。

Silvaco公司CEO Babak Taheri博士在高峰論壇主題演講中提到從原子到系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念,更將EDA工具往前延伸到納米級(jí)原子材料屬性和能量水平。該公司提出的設(shè)計(jì)技術(shù)協(xié)同優(yōu)化(DTCO)是一種基于軟件的半導(dǎo)體工藝節(jié)點(diǎn)開(kāi)發(fā)方法,可以衡量和提高技術(shù)元素對(duì)電路性能的影響。

中國(guó)本土EDA廠商長(zhǎng)足發(fā)展

伴隨著中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)計(jì)業(yè)的快速發(fā)展,中國(guó)本土EDA廠商在最近幾年取得了長(zhǎng)足發(fā)展。

作為中國(guó)EDA業(yè)的代表之一,華大九天副總經(jīng)理董森華稱該公司現(xiàn)在已經(jīng)可以提供模擬設(shè)計(jì)全流程、數(shù)字SoC設(shè)計(jì)優(yōu)化解決方案、晶圓制造輔助EDA工具以及平板顯示設(shè)計(jì)全流程,對(duì)中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)和平板顯示產(chǎn)業(yè)做出了不小的貢獻(xiàn)。十年來(lái),華大九天已經(jīng)在全球發(fā)展了300多家客戶。“在EDA市場(chǎng),光靠國(guó)產(chǎn)情懷和便宜的價(jià)格是無(wú)法參與競(jìng)爭(zhēng)的,也不可能得到客戶的認(rèn)可,核心和關(guān)鍵還是要技術(shù)創(chuàng)新,以客戶需求為導(dǎo)向,做有競(jìng)爭(zhēng)力的、符合市場(chǎng)需求的產(chǎn)品才能得到市場(chǎng)的認(rèn)可、客戶的認(rèn)同。”董森華認(rèn)為。華大九天在模擬方面已經(jīng)擁有自己的全流程產(chǎn)品,現(xiàn)在數(shù)字設(shè)計(jì)方面也開(kāi)始加強(qiáng)自己的核心技術(shù)和產(chǎn)品方案,并正在積極研發(fā)和布局更多的核心工具產(chǎn)品。

然而,中國(guó)EDA的基礎(chǔ)還比較薄弱,發(fā)展到今天也只有十幾家EDA公司,且規(guī)模都較小,這是目前本土EDA產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀。

2018年被國(guó)微集團(tuán)收購(gòu)的S2C是一家專注于FPGA快速原型驗(yàn)證的EDA供應(yīng)商,S2C CEO林俊雄認(rèn)為本土小型EDA公司在匹配客戶需求和市場(chǎng)動(dòng)向方面比EDA巨頭反應(yīng)更快,通過(guò)技術(shù)和市場(chǎng)的差異化可以在中國(guó)龐大而快速增長(zhǎng)的半導(dǎo)體市場(chǎng)找出獨(dú)特的發(fā)展之路。“本土EDA廠商要通過(guò)收購(gòu)兼并才能快速發(fā)展起來(lái),但目前適合兼并的本土EDA公司很少,希望有更多業(yè)界人士加入EDA行列,以共同發(fā)展和推進(jìn)中國(guó)IC產(chǎn)業(yè)發(fā)展!彼硎。