全球半導(dǎo)體業(yè)已進(jìn)入紅海競爭,且IC設(shè)計(jì)公司越來越多,特別是在中國,近幾年的公司數(shù)量呈現(xiàn)出爆發(fā)式增長態(tài)勢(shì)。在這種行業(yè)背景下,競爭越來越激烈,且產(chǎn)品同質(zhì)化難以避免,以手機(jī)為例,幾大品牌廠商都在使用高通的基帶和AP芯片,雖然其性能很好,但這樣很難使自家的手機(jī)有凸出的亮點(diǎn)和特色,同質(zhì)化競爭嚴(yán)重,也正是因?yàn)槿绱耍絹碓蕉嗟氖謾C(jī)廠商開始自研主芯片。互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)也是如此,很多都在自研服務(wù)器芯片,道理相同。
系統(tǒng)廠商如此,產(chǎn)業(yè)鏈上游的IC設(shè)計(jì)廠商也面對(duì)著類似的問題,為了使自家的芯片具備與眾不同的特點(diǎn),很多廠商在各顯神通,芯啟源就是典型企業(yè),該公司主營業(yè)務(wù)是IC設(shè)計(jì)和系統(tǒng)解決方案,同時(shí)也自研EDA工具和IP,特別是其開發(fā)的軟硬件仿真工具,非常有特色,為該公司自研芯片提供了很大的支撐作用。
11月7日,在中國國際進(jìn)口博覽會(huì)上,芯啟源的自研EDA工具M(jìn)imicTurbo受到關(guān)注,特別獲得了FPGA巨頭賽靈思的青睞。雙方共同簽署了合作備忘錄,就未來在FPGA應(yīng)用和EDA工具生產(chǎn)方面達(dá)成深度合作意向。賽靈思大中華區(qū)副總裁唐曉蕾女士表示,芯啟源是賽靈思的長期合作伙伴,此次合作備忘錄的簽署意味著雙方的合作向著更穩(wěn)固更深入的方向發(fā)展。目前,芯啟源的多款產(chǎn)品與賽靈思的技術(shù)能力匹配度高,相得益彰,雙方將在2022年開展更多維度和體量的合作。
基于賽靈思的UltraScale+ VU19P FPGA,芯啟源正式推出了MimicTurbo GT卡樣品,該產(chǎn)品配備了MimicTurbo原型驗(yàn)證軟件,簡化了基于FPGA的原型驗(yàn)證部署,可加快芯片研發(fā)過程中的芯片設(shè)計(jì)和軟件開發(fā)驗(yàn)證工作。
有針對(duì)性地自研EDA工具和IP
作為一家IC設(shè)計(jì)公司,芯啟源的主賽道是5G通信和數(shù)據(jù)中心芯片及整體解決方案,為什么還要自研EDA工具呢?對(duì)于這個(gè)問題,該公司董事長兼CEO盧笙先生表示:“我們做這樣的事情,主要是自己用,因此,并不會(huì)像EDA三強(qiáng)公司那樣,把所有EDA工具鏈全部做出來,而是做整個(gè)工具鏈里邊,我們認(rèn)為有待于提高,或者EDA公司無法提供的,又符合我們需求的工具。”
盧笙在硅谷有20多年的工作經(jīng)歷,多次創(chuàng)業(yè)都取得了成功,他表示,在過去這么多年的職業(yè)生涯中,他們團(tuán)隊(duì)一直在向EDA廠商提各種需求,現(xiàn)在市場上很多被廣泛采用的EDA工具,都是當(dāng)年在他們提出需求后,EDA廠商有針對(duì)性地研發(fā)出來的,使得整個(gè)業(yè)界受惠。
早期的芯片驗(yàn)證,必須要等到流片回來才能進(jìn)行,這就存在著很大的風(fēng)險(xiǎn),如果芯片有問題的話,那么這次流片的成本,以及前期工程師的大量驗(yàn)證工作就都打水漂了,且會(huì)拉長芯片上市周期,很可能將錯(cuò)過市場窗口。這些對(duì)于廣大中小規(guī)模IC設(shè)計(jì)企業(yè)來說是很難承受的,成本太過高昂。
因此,必須想辦法將這些潛在的風(fēng)險(xiǎn)降到最低,而在業(yè)界還沒有好的解決方案時(shí),自研EDA是一個(gè)很好的方法,因?yàn)樾酒O(shè)計(jì)公司對(duì)自己的需求,以及要解決的問題最為了解,研發(fā)出的EDA工具具有很強(qiáng)的針對(duì)性。
另外,這樣的EDA工具還可以幫業(yè)界的其它IC設(shè)計(jì)公司解決問題,同時(shí),通過對(duì)外授權(quán),也可以攤平EDA工具的研發(fā)成本,實(shí)現(xiàn)一舉多得的效果。
因此,自研EDA工具,實(shí)現(xiàn)差異化競爭,已經(jīng)成為芯啟源的公司理念,只有這樣,才能做出有特色,且能快速上市的優(yōu)質(zhì)芯片。
盧笙說:“雖說自研的EDA工具是我們的秘密武器,但芯啟源還是秉持著開放的態(tài)度,愿意與業(yè)務(wù)分享他們的研究成果,同時(shí),我們還在不斷創(chuàng)新,以積累更多的經(jīng)驗(yàn)和秘密技術(shù)武器?!?/p>
除了EDA工具,自研IP同樣重要,盧笙表示,這也是整個(gè)團(tuán)隊(duì)中最難的工作,它比做芯片設(shè)計(jì)要難,因?yàn)樵O(shè)計(jì)芯片只需要將已有的IP“串接”起來,對(duì)于芯片設(shè)計(jì)工程師來講,IP就像個(gè)黑盒子,不需要知道里邊是什么,只需要知道怎么用就可以了。而對(duì)于IP研發(fā)工程師來說,必須把各種標(biāo)準(zhǔn)做成IP,使得芯片公司可以使用它,這是很難的工作。
而對(duì)于整個(gè)芯片研發(fā)團(tuán)隊(duì)來說,如果具備修改IP的能力,就多了一種差異化競爭的手段。盧笙舉例說,當(dāng)年他在博通做100兆/1000兆以太網(wǎng)芯片的時(shí)候,就通過改變IP做了一個(gè)差異化設(shè)計(jì),即當(dāng)探測到芯片的另一端也是自己公司芯片的時(shí)候,就可以將速度切換到200兆或2000兆模式,這樣,客戶在網(wǎng)絡(luò)兩端都用我的芯片時(shí),就可以將網(wǎng)絡(luò)帶寬大幅提升,這就是差異化競爭的優(yōu)勢(shì)所在。很多時(shí)候,這些都是非標(biāo)準(zhǔn)的,而通過不斷地差異化設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新,給市場和客戶帶來價(jià)值,就很有可能一步步引領(lǐng)出新的標(biāo)準(zhǔn),從而在未來競爭中處于優(yōu)勢(shì)地位。
差異化競爭利器MimicPro
對(duì)于IC設(shè)計(jì)公司來說,其核心競爭力就是芯片設(shè)計(jì)方法,也就是know-how,基于此,盧笙表示,多年的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)積累,使他對(duì)IC設(shè)計(jì)公司和芯片設(shè)計(jì)工程師要解決的問題,以及需要的工具和方法,有著深刻的理解。因此,他看到了芯片設(shè)計(jì)過程當(dāng)中普遍存在的痛點(diǎn)。芯啟源研發(fā)的軟硬件仿真工具M(jìn)imicPro就是一款非常有價(jià)值的EDA驗(yàn)證環(huán)境。
以MimicPro為代表的工具是為芯片設(shè)計(jì)流程前端工作服務(wù)的。一般情況下,在一個(gè)芯片設(shè)計(jì)流程中,前端所花費(fèi)的精力和資源占總量的70%,包括時(shí)間、人力和資金等。要縮短周期,降低成本,爭取一次流片成功,實(shí)現(xiàn)快速上市,就需要在最短的時(shí)間內(nèi)找出所有bug。為了解決這些問題,EDA廠商都在加大研發(fā)投入,以期為客戶提供能解決各種新問題的工具。但是,很多情況下,有些問題只有芯片設(shè)計(jì)工程師能看明白,EDA廠商根本無法看到。這方面,盧笙認(rèn)為,原型仿真和硬件仿真的割裂是個(gè)很大的問題,EDA廠商核心技術(shù)里邊的一些底層邏輯限制了他們的設(shè)計(jì),原型仿真缺乏分析和糾錯(cuò)的能力。硬件仿真工具已經(jīng)非常完善了,但是速度有一定的局限,同時(shí)開發(fā)環(huán)境中間有一個(gè)斷層,就是在原型仿真上發(fā)現(xiàn)的問題不一定能夠在硬件仿真上面得到實(shí)現(xiàn),因?yàn)樗乃俣炔蛔阋灾嗡牟僮飨到y(tǒng)和上層軟件。
盧笙說:“我們站在一個(gè)用戶的角度,基于對(duì)5G和數(shù)據(jù)中心通信類芯片的需要,對(duì)軟硬件一體驗(yàn)證的需求,我們開發(fā)了MimicPro,整合了硬件仿真和原型仿真的優(yōu)勢(shì),糾錯(cuò)的功能以及快速的特點(diǎn),我們把兩個(gè)割裂的環(huán)境整合到一個(gè)一體化的環(huán)境里面,可以做很多工作。”
MimicPro還能滿足車規(guī)級(jí)應(yīng)用。汽車?yán)锩孀钪匾墓δ芫褪亲鏊^的故障反應(yīng),在平穩(wěn)運(yùn)行的前提下,如果有一個(gè)故障,系統(tǒng)會(huì)怎么反應(yīng),最后整個(gè)系統(tǒng)的問題在哪里,是軟件的問題,還是硬件的問題,MimicPro都可以帶來很好的解決方案。
今年7月,基于賽靈思UltraScale FPGA的原型驗(yàn)證與仿真系統(tǒng)MimicPro已正式量產(chǎn)并供貨, 而擁有32塊FPGA的MimicPro也將在下個(gè)月正式交付客戶。
據(jù)盧笙介紹,除了與賽靈思深度合作外,在國內(nèi),晶晨半導(dǎo)體已經(jīng)在使用MimicPro仿真工具了。
主攻DPU芯片和智能網(wǎng)卡
EDA工具只是芯啟源的一個(gè)特色板塊,該公司的主業(yè)務(wù)是5G和數(shù)據(jù)中心芯片及解決方案,特別是DPU芯片和智能網(wǎng)卡,是該公司主推產(chǎn)品。采用DPU和智能網(wǎng)卡,與x86架構(gòu)產(chǎn)品相比,可以大幅提高效率,并大大降低服務(wù)器的采購成本,還可以大幅降低電費(fèi)支出。
正是因?yàn)橛腥绱硕嗟膬?yōu)勢(shì),目前,全球排名前列的多家芯片廠商都在開發(fā)自家的DPU,當(dāng)然,各家的命名會(huì)有所不同,如英特爾的IPU,英偉達(dá)收購邁洛斯后,引爆了全球科技媒體對(duì)DPU的關(guān)注,此外,Marvell和AMD也在做類似的事情,特別是AMD收購賽靈思,就是要發(fā)展智能網(wǎng)卡。這些巨頭的動(dòng)作,充分說明DPU和智能網(wǎng)卡市場是具有無限潛力的。
盧笙表示,目前,芯啟源是國內(nèi)唯一一家量產(chǎn)DPU芯片和智能網(wǎng)卡的廠商,在這個(gè)領(lǐng)域,芯啟源是與國際巨頭直接對(duì)標(biāo)的,而他們的目標(biāo)也是賦能全球化,引領(lǐng)業(yè)界。
盧笙說芯啟源很早就開始布局DPU的研發(fā)工作了,這也是基于他在硅谷20多年的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)積累,盧笙看到過硅谷半導(dǎo)體爆發(fā)的那10年,也就是1994~2004年,那時(shí),行業(yè)完全依照摩爾定律的時(shí)間規(guī)劃快速前行,后來,半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展平緩下來,直到現(xiàn)在,摩爾定律所產(chǎn)生的影響越來越弱。這20多年,他看到了整個(gè)行業(yè)很多規(guī)律性的東西。當(dāng)前,中國半導(dǎo)體業(yè)正在發(fā)生的事情和過程,與當(dāng)初那10年的硅谷非常相似。
這樣的積累讓盧笙及其團(tuán)隊(duì)對(duì)中國芯片業(yè)未來可能發(fā)生的事情有所預(yù)判,包括技術(shù)的瓶頸和替代技術(shù)的出現(xiàn)。基于此,芯啟源在兩年半前就看到了DPU和智能網(wǎng)卡的發(fā)展前景,并開始進(jìn)行相關(guān)工作,包括并購相關(guān)的芯片廠商。2017年,他們是用FPGA和該公司的TCAM芯片(網(wǎng)絡(luò)搜索引擎,用于核心路由器)開發(fā)智能網(wǎng)卡。目前,采用的是基于DPU的新方案。
2020年,芯啟源的智能網(wǎng)卡產(chǎn)品就打入了中國移動(dòng)供應(yīng)鏈。目前,該公司的目標(biāo)是以最快的速度搶占中國市場,為客戶提供更高性能、更低功耗的解決方案。
一次流片成功
隨著應(yīng)用復(fù)雜程度的提升,要想將一款芯片做成功,特別是一次流片成功,是一件很難的事,如果沒有一些強(qiáng)大的“地基”支持是不可能做到的。
在硅谷工作的20多年里,盧笙參與的幾家公司先后被大芯片企業(yè)收購。第一家任職的公司在納斯達(dá)克上市,第二家公司主攻GPU,是任天堂董事長投資的,以他為核心的技術(shù)團(tuán)隊(duì)當(dāng)時(shí)就實(shí)現(xiàn)了一次流片成功,這家公司在1998年以4億美金賣給了ATI,后來,ATI又把這個(gè)部門賣給了AMD。
那之后,盧笙又開始做網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)芯片,那家公司于2000年被博通收購,后來,他又去了Marvell,當(dāng)時(shí),Marvell收購了英特爾的手機(jī)芯片部門,盧笙團(tuán)隊(duì)只用了6個(gè)月的時(shí)間,就做出了一款手機(jī)芯片,且依然是一次流片成功。
這些經(jīng)歷,使他對(duì)交換機(jī)、WiFi、藍(lán)牙,以及手機(jī)芯片有很深的理解。盧笙表示,要想使這些高端、復(fù)雜的芯片一次流片成功,必須要有一套獨(dú)特的設(shè)計(jì)方法,同時(shí)要有高端軟件工具支撐。另外,對(duì)IP也有很高的要求,要想使芯片不千篇一律,有差異化競爭能力,相應(yīng)的IP就必須有差異化,這就需要自己開發(fā)。
因此,芯啟源從成立開始,就對(duì)標(biāo)高端芯片,特別是要保持一次流片成功的水準(zhǔn),就要有自己的核心競爭力,而自研EDA工具和IP,就是在為高水準(zhǔn)的芯片設(shè)計(jì)打地基。
正是基于這樣的技術(shù)實(shí)力和功底,芯啟源在資本市場備受青睞。近期,該公司宣布完成數(shù)億元的Pre-A4輪融資,本輪融資由中國互聯(lián)網(wǎng)投資基金(簡稱“中網(wǎng)投”)領(lǐng)投,華潤資本潤科基金、興旺投資、允泰資本、正海資本跟投,老股東熠美投資(上海市北高新大數(shù)據(jù)基金)繼續(xù)堅(jiān)定跟投。此次融資將進(jìn)一步支持芯啟源在下一代DPU芯片的研發(fā)投入,加速在5G、云數(shù)據(jù)中心的生態(tài)布局,持續(xù)強(qiáng)化芯啟源在國內(nèi)這一領(lǐng)域的領(lǐng)跑地位。