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工具与IP

EDA技术如何迈向2.0?产学研专家齐建言

今年6月,EDA(集成电路设计工具)智能软件和系统领先企业芯华章发布《EDA 2.0白皮书》,明确下一代集成电路智能设计流程(EDA 2.0)目标,并开创性地提出平台服务模式——EDaaS (Electronic Design as a Service)。该模式有助于推动开放、标准化和统一的芯片设计智能化流程,促进全新的芯片设计合作生态,以技术变革加速芯片创新效率,满足数字世界中系统应用对芯片多样化的需求,赋能科技进步。相关研究成果一经发布,便引起了业界的热烈讨论和持续关注。

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近日,“后摩尔定律时代,集成电路设计与新一代EDA”技术研讨会在北京成功举行。在数字经济成为经济增长新动能的当下,芯华章携手近二十位到场的相关行业主管部门代表、专家学者及知名企业家、产业界精英,共同探讨后摩尔时代,下一代EDA 2.0的关键技术路径及芯片产业对EDA 2.0的期望。记者在会上了解到,未来10年将是社会对芯片技术提出更快发展要求的10年,EDA工具和方法学需要全面进阶,才能降低技术门槛,进一步提升芯片技术发展的速度和创新的效率。《中国电子报》特刊登与会专家精彩观点,以飨读者。

芯华章科技董事长王礼宾

EDA软硬件框架和算法创新、融合、重构未来将进入数字经济时代,数字化将成为重要引擎,而基石将是芯片+软件。在这一变局下,EDA将以面向未来发展、面向数字化系统为长远目标。这就要求EDA工具和方法学需要全面进阶,打造EDA 2.0,这样才能降低技术门槛、解锁数字化时代芯片创新和系统开发效率需求,提升产业链整体效能,以全面支撑数字化发展。

芯华章开发EDA是采用终局思维,面向数字化系统这一长远目标,一定是要打造更智能的EDA,因而提出必须研究和发展下一代的EDA 2.0技术并构建面向未来的全新生态。而终局思维是自终而始,融合AI、云计算等技术,对EDA软硬件框架和算法做创新、融合、重构。同时,在硬件仿真系统、FPGA原型验证系统、智能验证、形式验证以及逻辑仿真五大产品线领域齐头并进,以打造一个完整的验证系统。

芯华章不断加大人员及其他投入力度、并且采用敏捷设计等先进技术手段,开发进度比预期要快,甚至在部分性能指标上已达到国际先进水平。

东南大学首席教授、南京集成电路培训基地主任时龙兴

政产学研用”要五位一体进行联动

一直以来,芯片设计创新与EDA发展形成了共同支持、相互促进的关系。现阶段,EDA创新不仅要适应芯片设计创新朝高集成、高能效和敏捷化方向发展的要求,同时也串起了制造、封测等关键流程,因此要想实现国产芯片产业链的本土化发展,必须牢牢抓住EDA这一抓手。

对于EDA行业的推进,我们必须要坚持政产学研用五位一体联动,政府应高度重视,统筹规划;同时,EDA企业一方面要尽快研发出产品,让产品在市场上尽快落地,通过产品“变现”的方式让企业持续运营;另一方面,也要关注未来开源、标准、AI融合等趋势,为长远发展布局。

产业创新离不开人才的支持。目前的EDA人才存在知识与产业脱节、缺乏实践能力等问题。未来EDA发展,需要更多跨领域的复合型人才。与此同时,人才问题与产业发展关系巨大,当产业大发展了,企业拥有足够的吸引力了,相信也会有更多优秀的人才靠拢。

国家集成电路产业投资基金技术总监张晋民

EDA企业要围绕产品商用制定规划

EDA行业目前很“吸金”,很多企业通过融资,估值越来越大。但是,目前国内EDA行业还存在小散弱问题。企业的产品只有在市场上被广泛使用,有了口碑,企业才能更好地生存。所以,EDA企业围绕产品商用要制定一些规划,以实现持续发展。另外,EDA企业也要注重人才培养问题。但由于EDA行业需要懂多领域知识的复合型人才,现在仍面临人才缺失问题。

安徽大学集成电路学院院长吴秀龙

企业需与高校联合培养EDA人才

EDA人才培养是一个漫长的过程。高校在本科阶段可以设置更多EDA方向的课程,但仅仅依靠高校的力量是远远不够的。企业也需要共同参与到人才培养的过程中来,要进一步推动产学研的结合。比如,鼓励老师多参与相关研究的课题。研究的课题主要包括两种,一种是政府推出的重点专项计划,另一种是和企业合作的课题。

鹏城实验室研究员、中国科学院大学和浙江大学兼职教授陈春章

推动EDA 2.0技术发展需构建基础设施

目前EDA技术从电子系统设计上来看,除了要包括数字电路设计验证实现、模拟和射频电路设计验证实现、产品制造协同优化实现、以及封装测试PCB设计验证实现之外;还应该扩展并发展CMOS和量子计算芯片、CMOS和硅光模块集成、异构和异质融合的EDA 技术等;更进一步的还可以从设计服务以及DTCO、STCO的角度来构建EDA。未来EDA相当于一个基础设施,通过软件加上操作系统平台,将Software as a Service(SaaS), 这也与芯华章提出的 Electronic Design as a Service (EDaaS)不谋而合。此外,EDA技术发展提出了云端化、+IP +ML等。云端化涉及安全及信任关系,而高端高速IP设计是更难更复杂的IC设计,EDA公司能否为复杂的SoC/IP芯片提供优化的系统性方案成为新的趋势。国内应给予EDA企业更多的时间和耐心来构建基础设施,包括设立专门的研究院,建立产业标准,推动完善EDA 2.0的技术发展。

北京华虹集成电路设计有限责任公司总工程师李云岗

市场是EDA企业发展的最关键要素

EDA技术有成长期,EDA企业的发展也需要时间。市场是EDA企业发展的最关键因素,其次才是资金和人才要素。成功的企业一定要能够占据市场,从市场中获得保证企业可持续发展的资金,再通过高水平薪酬来吸引人才。企业早期可以依靠政府和政策的力量,但后期一定要在市场中自己“造血”。EDA企业的串联还需要底层数据的支持,国内EDA企业只有把最底层的技术夯实,才能实现真正的独立自主。

地平线IP研发负责人谭洪贺

系统、自动驾驶对EDA工具提出更高要求

从系统角度来说,从系统开发到软件、硬件开发,再到芯片开发,最后到系统级验证,这套开发流程非常漫长,涉及的开发工具种类繁多。在这些开发工具中,目前使用到的本土化产品其实数量很少,所以国内EDA企业在开发工具方面要努力的空间还很大。

在自动驾驶领域,AI的算力变得越来越重要。这就对汽车芯片的工艺水平提出了更高要求,同时也需要EDA工具能实现突破。自动驾驶领域的芯片产品需要具备很高的可靠性和安全性,对EDA工具有特殊要求。希望能够以用户的需求进化为核心,采用迭代、循序渐进的方法对EDA工具进行敏捷开发,提前对潜在风险进行预判。

百度昆仑芯研发总监董祯

芯片行业高度依赖EDA工具

从集成电路产业的整个流程来说,我国需要在设计、制造和实现这三个方面加紧步伐,追赶国外先进水平。其中,实现是最难的一个环节。前端实现、后端实现再加上验证,对EDA工具的依赖性非常强。随着工艺的进步和设计规模的扩大,国内芯片行业对EDA工具的依赖程度更是与日俱增。

上海交大计算机科学与工程系副教授蒋立

新架构、新器件和新工艺为EDA带来新挑战

新架构、新器件和新工艺为EDA行业带来新的挑战。目前,EDA不只涉及芯片设计范畴,还承担了越来越多的任务,自动驾驶系统、云计算、IC全生命周期等领域都需要在进行验证和测试时使用EDA工具。在产品真实使用的时候,还需要自动化EDA工具对产品进行检测,以发现影响产品可靠性的问题,并对产品进行及时修复。

算力需求的变化非常快。以深度学习为例,每3~4个月,它的算力需求就要翻一番。传统工艺很难满足如此迅速的需求变化,所以必须找到一个能够涵盖软件、编辑、架构、电路、器件等方面的跨层协同设计方法。这可能需要把EDA和编辑结合在一起,通过集成不同的编程语言和编程应用来提高前端的设计效率。

中科院计算技术研究所高级工程师唐丹:

用开源工具链设计CPU和芯片

在探索EDA 2.0的过程中,我们提出了“面对对象结构设计方法学”这一概念,在设计、验证和数据的高效性方面有较为全面的提升;以高效数据为抓手去验证敏捷开发和云平台;针对EDA人才缺失问题提出了人才培养计划;在开源EDA工具链方面,引导学生用开源工具链设计CPU和芯片。

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责任编辑:张依依


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