前言：

半導(dǎo)體行業(yè)正在經(jīng)歷一個(gè)技術(shù)進(jìn)步和創(chuàng)新浪潮的復(fù)興時(shí)期。EDA工具至此也進(jìn)入2．0時(shí)代。

作者 ｜ 方文

芯片制作必需品

一顆芯片從設(shè)計(jì)到制造成成品，少不了各種設(shè)備的輔助。大眾熟知的光刻機(jī)、刻蝕機(jī)等機(jī)器，都屬于硬件設(shè)備，它們?cè)谛酒袠I(yè)的地位極高。除了硬件設(shè)備，很少被人們提及的軟件工具也十分重要。

目前EDA需要變得更加AI化，它能幫助客戶設(shè)計(jì)達(dá)到最優(yōu)化的PPA目標(biāo)（性能、功耗、面積），開(kāi)發(fā)性能更高的終端產(chǎn)品，并進(jìn)一步減少設(shè)計(jì)迭代，縮短設(shè)計(jì)周期，加快上市速度。最終，具備AI特性的EDA工具將助力客戶設(shè)計(jì)出更好的芯片，并快速推向市場(chǎng)。

EDA處于芯片產(chǎn)業(yè)鏈的最上游，是芯片設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的必備工具。利用EDA工具，芯片的電路設(shè)計(jì)、性能分析、設(shè)計(jì)IC版圖的整個(gè)過(guò)程都可以由計(jì)算機(jī)自動(dòng)處理完成，提高了工作效率及芯片精度。

離開(kāi)專業(yè)的EDA工具，集成電路及半導(dǎo)體的設(shè)計(jì)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(chǎng)規(guī)模很小，目前全球總量為70億美元左右，只占整個(gè)集成電路市場(chǎng)的九牛一毛。

EDA市場(chǎng)中的新思科技

如今的EDA市場(chǎng)，是標(biāo)準(zhǔn)的寡頭市場(chǎng)。三家公司共同瓜分了全球92％的份額，新思科技（Synopsys）就是其中之一。

新思科技強(qiáng)調(diào)數(shù)字芯片設(shè)計(jì)技術(shù)的融合，通過(guò)融合同類最佳的優(yōu)化功能以及行業(yè)經(jīng)典signoff工具改善了RTL到GDSII設(shè)計(jì)流程，幫助開(kāi)發(fā)者以業(yè)界最佳的全流程質(zhì)量和最短的獲得結(jié)果時(shí)間加速交付其下一代設(shè)計(jì)。

融合技術(shù)重新定義了EDA工具進(jìn)入2．0時(shí)代，它在綜合、布局布線以及signoff這些業(yè)界首要的數(shù)字設(shè)計(jì)工具間共享引擎，并使用了獨(dú)特的數(shù)據(jù)模型表達(dá)邏輯及物理信息。

此外，在數(shù)字芯片設(shè)計(jì)過(guò)程中，新思科技亦提供ECO 、Signoff、Test等融合技術(shù)，使得RTL到GDSII的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)流程具有最高的可預(yù)見(jiàn)性，同時(shí)能夠以最少的設(shè)計(jì)迭代次數(shù)得到卓越的設(shè)計(jì)時(shí)序、功耗和面積結(jié)果。

該技術(shù)基于共用的大規(guī)模并行及機(jī)器學(xué)習(xí)就緒的基礎(chǔ)架構(gòu)，使設(shè)計(jì)規(guī)則和設(shè)計(jì)意圖在整個(gè)流程中有著一致的解讀。

新思科技下一代EDA設(shè)計(jì)

數(shù)字設(shè)計(jì)邁進(jìn)新紀(jì)元，融合技術(shù)也可以應(yīng)用到EDA工具本身。每款工具從前到后需要經(jīng)過(guò)多道工序，且每一個(gè)算法不是都往同一個(gè)方向去優(yōu)化，比如有些算法是為了讓芯片跑得更快，有些算法是讓芯片變得更小，有些算法讓芯片功耗更低。

如果沒(méi)有早期采用融合技術(shù)，后期的不確定性會(huì)變大。因此新思科技推出創(chuàng)新性的RTL－to－GDSII產(chǎn)品Fusion Compiler，來(lái)解決先進(jìn)工藝節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。

Fusion Compiler通過(guò)把新型高容量綜合技術(shù)與布局布線技術(shù)相結(jié)合，以更好地預(yù)測(cè)結(jié)果質(zhì)量，來(lái)應(yīng)對(duì)行業(yè)最先進(jìn)設(shè)計(jì)所帶來(lái)的挑戰(zhàn)；并能夠在RTL－to－GDSII流程中共享技術(shù)，從而形成一套高度收斂的系統(tǒng)，將QoR提升20％，TTR縮短2倍。

同時(shí)Fusion Compiler提供的RTL－to－GDSII的單座艙（single－cockpit）解決方案，可實(shí)現(xiàn)高效率、靈活性和吞吐量，并可最大限度地提高性能、功耗和面積（PPA）。

新思科技發(fā)展趨勢(shì)

①要整合各種先進(jìn)工藝，新思的DTCO設(shè)計(jì)方法學(xué)將是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)數(shù)字化的重要里程碑，從創(chuàng)造工藝的開(kāi)始就考慮到設(shè)計(jì)者的需求，打通設(shè)計(jì)到制造工藝的數(shù)據(jù)鏈條。目前DTCO已經(jīng)幫助客戶實(shí)現(xiàn)2nm工藝設(shè)計(jì)。

此外，新思還能夠通過(guò)3DIC Compiler將異質(zhì)芯片整合在同一微系統(tǒng)，統(tǒng)一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

②使用AI做為生產(chǎn)工具提升數(shù)據(jù)價(jià)值和效能，提升EDA的性能，協(xié)助開(kāi)發(fā)者創(chuàng)造出更好的芯片，如DSO．a(chǎn)i是業(yè)界首款A(yù)I自主芯片設(shè)計(jì)解決方案。

③以數(shù)據(jù)提升客戶捕捉終端應(yīng)用需求的能力。新一代EDA還能夠?yàn)榭蛻籼峁?shù)據(jù)化模型，了解需求，讓軟件開(kāi)發(fā)更容易，并通過(guò)收集、整合、分析半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈上的離散數(shù)據(jù)，讓客戶體驗(yàn)數(shù)據(jù)化。

④以新一代EDA的理念構(gòu)建新的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈垂直合作，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、產(chǎn)業(yè)互聯(lián)，讓中國(guó)更早實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，賦能未來(lái)數(shù)字社會(huì)。

新思科技中國(guó)董事長(zhǎng)兼全球資深副總裁葛群認(rèn)為，下一代EDA不僅僅是解決制造問(wèn)題，還要支持產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。未來(lái)EDA需要和AI與云計(jì)算協(xié)作，來(lái)更有效的處理任務(wù)；還需要整合各種先進(jìn)工藝，統(tǒng)一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

新思還在更高層面上思考如何讓開(kāi)發(fā)者更好地通過(guò)數(shù)據(jù)了解終端應(yīng)用需求、帶來(lái)更好體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)需求、應(yīng)用、體驗(yàn)的數(shù)字化以及拓展產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈。

EDA進(jìn)入2．0時(shí)代

云計(jì)算＋EDA：云技術(shù)的應(yīng)用主要有三大優(yōu)點(diǎn)：快速部署可提高工程效率并加速項(xiàng)目完成；通過(guò)靈活的解決方案和大規(guī)模可擴(kuò)展的云就緒工具實(shí)現(xiàn)無(wú)痛采用；經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的解決方案具有很好的安全性，被許多客戶信賴和使用。

人工智能＋EDA：芯片敏捷設(shè)計(jì)是未來(lái)發(fā)展的一個(gè)主要方向，深度學(xué)習(xí)等算法能夠提高EDA軟件的自主程度，提高IC設(shè)計(jì)效率，縮短芯片研發(fā)周期。機(jī)器學(xué)習(xí)在EDA的應(yīng)用可專門為芯片設(shè)計(jì)工程師提供仿真和驗(yàn)證工具的EDA細(xì)分行業(yè)是整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)生態(tài)鏈中最上游，最高端的節(jié)點(diǎn)。

因此，把AI引入EDA工具來(lái)支持大規(guī)模并行運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)云端部署EDA，將是未來(lái)的趨勢(shì)。

結(jié)尾：

半導(dǎo)體行業(yè)持續(xù)驅(qū)動(dòng)著工藝沿摩爾定律發(fā)展，為EDA帶來(lái)了日益增長(zhǎng)的技術(shù)挑戰(zhàn)。未來(lái)的芯片挑戰(zhàn)來(lái)自于工藝、豐富的應(yīng)用場(chǎng)景、整體設(shè)計(jì)規(guī)模以及成本。

為了應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，除了要把工具做得更好外，還需要積極探索EDA工具與AI和云技術(shù)的融合，讓芯片開(kāi)發(fā)者可以把研發(fā)的重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到如何創(chuàng)造出更有意義的芯片。