國產(chǎn)EDA，朝著全流程進發(fā)

導(dǎo)語

中美科技競爭激烈，中國半導(dǎo)體也已飛速發(fā)展了20年，作為其中小又重的一環(huán)——EDA，如今到底是個什么水平呢？如果真的使用國產(chǎn)EDA，對于中國IC產(chǎn)業(yè)到底是進步還是倒退呢？想要知道答案，還是要從國產(chǎn)EDA的境況說起。

01

過去的國產(chǎn)EDA，

一個尷尬的存在

EDA（Electronic design automation）電子設(shè)計自動化，由一系列方法、算法和工具組成，它們協(xié)助自動化電子系統(tǒng)的設(shè)計、驗證和測試。
從概念就可得知，為何EDA被稱為“芯片之母”了。
如此重要的EDA之所以會被“卡脖子”，實在是因為我們太依賴國外了。
早在40多年前的美國，EDA行業(yè)就開始興起，并飛速發(fā)展。
Synopsys、Cadence和Mentor Graphics（2016年被德國西門子收購）三家國外EDA企業(yè)向來被業(yè)內(nèi)稱為“國際三巨頭”，因為目前全球EDA市場都被這三巨頭瓜分了，全球市場份額約占68%，而國內(nèi)市場占據(jù)了約85%。
那么國產(chǎn)EDA在哪兒？可以說，過去的國產(chǎn)EDA，就是一個尷尬的存在。EDA就像我們公司里用的Office辦公軟件，大公司為了避免工具太差引起市場失利，就會選擇購買正版的專用軟件。但對于一些初創(chuàng)公司來說，為了省錢，更多的就會選擇“鉆空子”。
而EDA是一種非常重客戶體驗的工具。當(dāng)大家都習(xí)慣了三巨頭的工具，所有的教科書、使用教程都會圍繞這三家的產(chǎn)品開始，用戶習(xí)慣就會很難被改變。
EDA又需要不斷地更新迭代，才能達(dá)到良好效果。優(yōu)化的前提是什么？足夠多的用戶體驗和測試，其次是對測試結(jié)果進行收集與反饋，最終再進行優(yōu)化和迭代。
后發(fā)的國產(chǎn)EDA，使用的客戶自然不多，拿到的反饋數(shù)據(jù)自然就少，迭代更新及可靠性也就相對較差，性能差的工具，用戶自然會少……最終行成一個死循環(huán)。
當(dāng)所有的公司都在使用三巨頭的工具時，他們就會收到更多反饋，積累更多的用戶數(shù)據(jù)與使用需求，進而優(yōu)化工具。換句話說，過去的那幾十年，相當(dāng)于全球都在幫他們開發(fā)工具。
客觀來說，國際三巨頭的強大也不是沒有理由的。主要是因為它們擁有著能覆蓋整個流程的EDA產(chǎn)品。最初，它們也是從某個點工具開始，通過漫長的時間多達(dá)幾十次的兼并收購，迅速補全領(lǐng)先產(chǎn)品技術(shù)，其中Synopsys次數(shù)最多，高達(dá)80多次，這才組成了能覆蓋整個流程的EDA。
而當(dāng)時的國產(chǎn)EDA還處于行業(yè)發(fā)展早期階段，一些企業(yè)在個別工具或部分細(xì)分領(lǐng)域雖具有一定優(yōu)勢，但產(chǎn)品始終不夠全面，這也是國產(chǎn)EDA的主要短板所在。
此外，國產(chǎn)EDA要發(fā)展，還離不開人才。但是目前國內(nèi)的EDA人才比較缺乏。當(dāng)一個小領(lǐng)域并不受重視，大量的人才自然是不斷流出。要么是直奔三大家的懷抱，要么就是轉(zhuǎn)戰(zhàn)當(dāng)時火熱的互聯(lián)網(wǎng)、金融等領(lǐng)域。可以說，過去的國產(chǎn)EDA，整個生態(tài)都很差。

02

現(xiàn)在的國產(chǎn)EDA，

不是0到1，而是1到10

經(jīng)過近二十年的發(fā)展，國產(chǎn)EDA逐漸壯大，現(xiàn)在的國產(chǎn)EDA已從各個細(xì)分領(lǐng)域進行技術(shù)突破。
結(jié)合集成電路的電路類型與技術(shù)環(huán)節(jié)，集成電路EDA工具可以分為三大類：數(shù)字芯片設(shè)計全流程EDA、模擬及混合電路設(shè)計全流程EDA、集成電路制造類EDA。針對不同種類芯片，所用的EDA工具也不同。而每一類EDA工具都是由若干種EDA點工具組合而成。
其中，數(shù)字芯片為集成電路市場主要構(gòu)成部分，占據(jù)著大部分市場份額，所以國產(chǎn)數(shù)字EDA極為重要。在當(dāng)前國產(chǎn)EDA企業(yè)中也有做得不錯的，比如思爾芯。
思爾芯是國產(chǎn)原型驗證的龍頭，十八年來專注于數(shù)字芯片EDA前端驗證，已與超過 500 家國內(nèi)外企業(yè)建立了良好的合作關(guān)系，其中包含2020年世界前十五大半導(dǎo)體企業(yè)中的六家、中國前十大集成電路設(shè)計企業(yè)中的七家。根據(jù)賽迪顧問統(tǒng)計，光2020年的原型驗證市場，思爾芯在中國市場排名第一，在全球市場排名第二。
此外，像深圳國微芯科技有限公司致力于構(gòu)建數(shù)字芯片設(shè)計與制造的橋梁，擁有領(lǐng)先的EDA關(guān)鍵核心技術(shù)，主要產(chǎn)品及服務(wù)包括設(shè)計后端EDA工具、制造端EDA工具、IP設(shè)計、DFT設(shè)計服務(wù)及后端設(shè)計服務(wù)等。還有上海國微芯芯半導(dǎo)體有限公司，專注于一站式芯片設(shè)計驗證與量產(chǎn)服務(wù)。以上這些國產(chǎn)EDA企業(yè)完成了數(shù)字集成電路EDA平臺關(guān)鍵節(jié)點的技術(shù)部署。
如今的國產(chǎn)EDA遠(yuǎn)不是二十年前疲于0到1的初創(chuàng)企業(yè)，早已有了不錯的發(fā)展，以及關(guān)鍵點工具的硬核技術(shù)實力。問題是數(shù)字芯片本身從設(shè)計到流片成本就很高，所需EDA工具種類多、要求高，要實現(xiàn)真正的突破，必須要做到國產(chǎn)數(shù)字EDA全流程。這也早已不是0到1，而是1到10。

03

局面已打開，

朝著全流程進發(fā)

熟悉國產(chǎn)EDA發(fā)展史的人都知道，其實國產(chǎn)EDA起步并不算晚。1994年，因“巴統(tǒng)”禁令取消后，國內(nèi)流行了一波“造不如買”的觀念。在被海外廠商不斷沖擊下，國產(chǎn)EDA停滯了15年，之后國內(nèi)EDA的發(fā)展曲折而緩慢。直到2018年海外EDA企業(yè)巨頭Synopsys、Cadence停止與華為合作，國內(nèi)EDA才算有了新的轉(zhuǎn)機。
客觀說來，國產(chǎn)EDA還有著大約40%的工藝環(huán)節(jié)空白，只覆蓋了一小部分，或幾個環(huán)節(jié)。但現(xiàn)在的國產(chǎn)EDA的局面已打開，朝著全流程進發(fā)。
其實，國產(chǎn)EDA的成功從來不是單方面的。從它的研發(fā)和推廣來看，它既是科技也是商品。只有整個IC產(chǎn)鏈上下游緊密協(xié)作，相互給養(yǎng)，相互反饋，才有可能形成良性閉環(huán)。如果只是各自為營，那永遠(yuǎn)成不了氣候。這也是中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的出路，中國芯的出路。
沒錯，是時候共建國產(chǎn)EDA新生態(tài)了。
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