一顆芯片從設計到制造成成品，少不了各種設備的輔助。

    我們熟知的光刻機、刻蝕機等機器，都屬于硬件設備，它們在芯片行業(yè)的地位極高。除了硬件設備，很少被人們提及的軟件工具也十分重要。

    EDA就是最重要的軟件工具之一。EDA是電子設計自動化（Electronics Design Automation）的縮寫，在20世紀60年代中期從計算機輔助設計（CAD）的概念發(fā)展而來?？梢岳斫鉃椋很浖O計者將一個個真實的電子元器件，“放入”軟件中，開發(fā)者可以利用軟件中的電子元件真實模擬芯片內(nèi)的電路和結構。

    圖：EDA設計軟件  來源：新思科技

    EDA處于芯片產(chǎn)業(yè)鏈的最上游，是芯片設計和生產(chǎn)的必備工具。利用EDA工具，芯片的電路設計、性能分析、設計IC版圖的整個過程都可以由計算機自動處理完成，提高了工作效率及芯片精度。

    離開專業(yè)的EDA工具，集成電路及半導體的設計和制造，都是不可想象的事情。雖然EDA十分重要，但是EDA的市場規(guī)模很小，目前全球總量為70億美元左右，只占整個集成電路市場的九牛一毛。

    解決行業(yè)痛點的明燈

    1987年新思科技在加利福尼亞州成立。誕生之初，新思科技正好趕上EDA技術的第三次變革。

    前兩代的EDA技術并不是由計算機自動完成的，而是一項精細的手藝活。它需要設計人員手工處理每一個晶體管，并連接硅芯片上使用的數(shù)千個節(jié)點，是一個不折不扣的勞動密集型工作。而隨著晶體管集成度的提高以及體積的不斷縮小，人類已無法用手工來完成這項工作。

    第三代EDA技術亟待完善。

    正在行業(yè)需要指路明燈之時，新思科技開發(fā)一款叫Synthesis的新軟件技術。有了Synthesis，設計人員就可以用電腦語言來“寫”電路的功能，而不是用單個“邏輯門”來描述。

    這款軟件可以自動創(chuàng)建電路邏輯鏈，減少電路設計人員大量的工作時間，從而讓工程師能將更多精力集中在創(chuàng)造性設計解決方案上，而不是做大量手動機械性工作。

    新思科技也一舉成名，開創(chuàng)了EDA技術的新時代，營收也迎來井噴式增長。1987年新思科技營收達13萬美元；1988 年營收達到 97．6 萬美元，增長了7倍；1989 年營收達到730萬美元，再次暴漲7倍。

    收購與授權，成行業(yè)霸主

    有了大量資金，新思科技便開始開疆拓土。面對玩家眾多，競爭激烈的市場，收購是一個絕佳的方法。

    1900年，由于當時新思科技意識到“硬件描述語言”（hardware description languages，HDL）的重要性，新思科技收購了Zycad公司的VHDL仿真業(yè)務，并推出了測試綜合產(chǎn)品。

    后來歷史證明，新思科技的判斷是正確的，VHDL語言是現(xiàn)在最流行的高級抽象設計語言。

    在1990年到1999年這十年間，完成了20次收購的新思科技已確定了其市場領先的地位。進入21世紀后，新思科技開始了更大規(guī)模的并購。2002年新思科技成為EDA歷史上第一家可以提供前后端完整IC設計方案的EDA工具廠商。2008年新思科技超越Cadence成為全球最大的EDA工具廠商。

    至此，新思科技正式登上了霸主之位。

    除了收購，新思科技能殺出重圍，還得益于他們使用了IP授權模式。

    提到這種模式，就不得不提到ARM公司。作為這種模式的開創(chuàng)者，ARM公司將各種設計庫虛擬化，然后授權給其它企業(yè)使用。以往芯片處理器交付的時候是實物交付。而ARM IP授權模式的出現(xiàn)意味著：產(chǎn)品交付的形式可以不再是具體的實物，而一種數(shù)字化IP模塊。如此一來，其他企業(yè)也可以在這種架構上繼續(xù)開發(fā)。

    ARM這種半定制化的模式對整個半導體行業(yè)產(chǎn)生了重大的影響。物理實體變成了軟件定義，還能滿足各個不同廠商的不同需求，各大廠商紛紛與ARM合作，加入這一陣營。

    而新思科技很快就注意到了這種模式的價值，它迅速地開辟了這塊陣地，使得IP模塊授權收入成為其營收的重要一環(huán)。經(jīng)過20多年的發(fā)展，新思科技IP授權業(yè)務一直保持著較高的增長率，目前已經(jīng)成為僅次于ARM的第二大IP授權商。

    AI帶來新的變革與機遇

    AI新時代的到來，也給行業(yè)帶來了新的生機。想要將AI移植到智能手機、車聯(lián)網(wǎng)、IoT等終端，具備深度學習能力的AI芯片就變得不可或缺。

    根據(jù)市場研究機構ABI Research發(fā)布的最新報告：云端AI芯片市場將從2019年的42億美元增長至2024年的100億美元規(guī)模；邊緣AI芯片市場也將以31％的年平均增長率持續(xù)擴張。而EDA作為AI芯片設計中不可或缺的角色，也在半導體軟硬件企業(yè)、創(chuàng)業(yè)者與開發(fā)者的共同推動下，迎來新的變革與機遇。

    AI芯片相對于以往無深度學習功能的芯片，需要追求更低的功耗、更高的性能、更小的面積等目標。在越來越小的單位面積上集成越來越多的晶體管，需要更復雜的工藝器件，電路之間的交互、熱物理效應等也都會發(fā)生改變，這意味著整個設計流程都需要被重新思考，EDA工具也必須與時俱進，才能滿足上述要求。

    同時，AI智能產(chǎn)品的市場激烈競爭，這也讓開發(fā)者對設計周期的要求越來越高，芯片的設計規(guī)模越來越大和規(guī)則限制也越來越多，這些都在倒逼EDA廠商升級。

    面對市場的變革，新思科技也沒有放松警惕。新思科技目前也推出了內(nèi)置神經(jīng)網(wǎng)絡引擎的嵌入式圖像處理器，以滿足對內(nèi)存高速存取的設計需求，還提供芯片開發(fā)初期就確保AI數(shù)據(jù)安全性的IP選項。國產(chǎn)一眾AI企業(yè)使用的都是新思科技的EDA工具。

    在馬太效應的加持下，新思科技的市場主導地位暫時應該很難被動搖。