日前，以“計算萬物·湘約未來”——計算產業(yè)新動能為主題的2020年世界計算機大會在長沙開幕。算力改變世界、算力驅動未來、計算力就是生產力。計算機產業(yè)作為國民經(jīng)濟戰(zhàn)略性、基礎性、先導性產業(yè)，成為推動人工智能、大數(shù)據(jù)、5G、互聯(lián)網(wǎng)+、虛擬現(xiàn)實、超高清視頻等為代表的新一代信息技術持續(xù)發(fā)展的關鍵力量，計算機產業(yè)正成為新興產業(yè)發(fā)展及傳統(tǒng)產業(yè)轉型升級的“新動能”。

國產EDA新兵芯華章科技創(chuàng)始人、董事長兼CEO王禮賓先生應邀在2020年世界計算機大會發(fā)表“數(shù)字經(jīng)濟雙循環(huán)，EDA技術突破正當時”的主題演講。在演講中，王禮賓先生重磅預告芯華章即將推出國內首個支持國產計算機架構的動態(tài)仿真技術，屬于驗證EDA的核心領域之一。

一、何為EDA

1、EDA是數(shù)字經(jīng)濟時代的關鍵系統(tǒng)，也是鏈接數(shù)字世界和物理世界的橋梁。

隨著科技的不斷推進，人類文明開始全新的發(fā)展階段，以5G通信和人工智能等新興技術為支撐、以新基建為落腳點的新篇章已經(jīng)掀開序幕。

2020年3月，中共中央政治局常務委員會召開會議，提出加快新型基礎設施建設進度。新型基礎設施建設（簡稱：新基建）主要包括5G基站建設、特高壓、城際高速鐵路和城市軌道交通、新能源汽車充電樁、大數(shù)據(jù)中心、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)七大領域，涉及諸多產業(yè)鏈，是以新發(fā)展理念為引領，以技術創(chuàng)新為驅動，以信息網(wǎng)絡為基礎，面向高質量發(fā)展需要，提供數(shù)字轉型、智能升級、融合創(chuàng)新等服務的基礎設施體系。

新基建是數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的基礎，而新基建的發(fā)展過程中，集成電路作為新基建的基礎，對新基建的作用將日益凸顯。新基建主要包含的信息基礎設施、融合基礎設施和創(chuàng)新基礎設施，都離不開集成電路的基礎支撐作用。沒有集成電路，就沒有現(xiàn)代信息技術，也就無法實現(xiàn)融合。EDA作為根技術，將通過集成電路賦能新基建，推進中國引領第四次工業(yè)革命，也就是數(shù)字革命。

2、EDA是集成電路產業(yè)鏈的命脈。

EDA作為集成電路產業(yè)鏈的命脈，自始至終連接和貫穿著芯片制造和科技應用的發(fā)展；芯片設計、晶圓制造、封裝測試，直至電子產品的設計，每個環(huán)節(jié)都離不開EDA工具。其實EDA市場是一個比較小的市場，2019年EDA/IP全球產值約110億美元，然而就是這小小的110億美元，卻撬動了約5千億美元的半導體市場甚至是約1.6萬億的電子產品市場。

3、EDA技術成就芯片集成度提高。

1970年代屬于CAD時代，也是是EDA的雛形時期，設計人員依靠手工完成電路圖的輸入、布局和布線，隨著可編程邏輯技術的出現(xiàn)，開發(fā)人員常識將整個設計工程自動化，不再僅僅滿足于完成光刻演模版的出圖；1980年代EDA走向商業(yè)化，由于可編輯邏輯器件的成熟，硬件描述語言VHDL和Verilog產生了，為EDA的商業(yè)化打下來非常好的基礎；1990年代系統(tǒng)設計階段，隨著硬件語言的標準化和集成電路設計方法的不斷發(fā)展，推動了EDA設計工具的普及和發(fā)展，該時期的EDA技術特征是高級語言描述、系統(tǒng)級仿真和綜合技術；2000年代后EDA進入快速發(fā)展階段，在仿真驗證和設計兩個層面支持標準硬件語言的EDA軟件工具功能更加強大，更大規(guī)模的可編程邏輯器件不斷推出，系統(tǒng)級、行為級硬件描述語言趨于更加高效和簡單。

二、全球EDA現(xiàn)狀

從全球EDA產業(yè)格局來看，2019年全球EDA/IP市場約110億美元。在EDA領域，新思科技、楷登電子、明導三大美國公司擁有完整的、有總體優(yōu)勢的全流程產品，在部分領域擁有絕對的優(yōu)勢，各家營收超過10億美元，合計約占全球70%的市場，約占中國市場的90%；美國ANSYS、PDFSOLUTIONS、SILVACO和中國華大九天擁有特定領域全流程根據(jù)，在局部領域技術領先，合計約占全球15%的市場；另外還有超過50家的小型EDA公司是做點工具的。

三、國產EDA突破勢在必行

1、EDA是中國芯片產業(yè)鏈最薄弱的環(huán)節(jié)

我國從1980年代中后期開始，就投入到EDA產業(yè)的研發(fā)當中。當時我國包括集成電路在內的高科技領域都受困于“巴統(tǒng)”的禁運，國外EDA無法進中國，集成電路產業(yè)發(fā)展倍受掣肘。為了更好發(fā)展集成電路產業(yè)，我國在1986年動員了全國17家單位、200多位專家齊聚北京，研發(fā)我國自有的集成電路計算機輔助設計系統(tǒng)“熊貓系統(tǒng)”，在1992年首套熊貓系統(tǒng)問世，是我國第一個大型ICCAD系統(tǒng)，也是國家意志的體現(xiàn)和集體智慧的結晶。1994年“巴統(tǒng)”取消對中國禁運，1994年至2008年，國家對國產EDA的支持非常有限，中國EDA產業(yè)陷入發(fā)展低谷，發(fā)展曲折而緩慢。

2、國產EDA迎來春天

2020年，EDA更是廣受資本的青睞，華大九天、國微思爾芯、概倫電子、芯華章都紛紛發(fā)布融資信息。

2020年7月，華大九天獲得元禾璞華的投資，而在2018年更是獲得大基金、，中國電子、蘇州疌泉致芯、深創(chuàng)投、中小企業(yè)發(fā)展基金的億元投資；2020年9月，廣立微獲得崇福投資、中金浦成的投資；2020年9月，國微思爾芯獲得大基金、芯鑫租賃、浦東科創(chuàng)等的億元投資；2020年4月概倫電子獲得興橙資本、英特爾投資等的億元級投資；2020年10月芯華章獲得云暉資本等的億元投資。

3、國產EDA現(xiàn)狀

發(fā)展至今，華大九天、國微集團、芯華章、廣立微、概倫電子、芯和半導體等國產EDA開始展露頭角。

華大九天是目前我國規(guī)模最大、技術最強的EDA企業(yè)，在EDA方面有四大解決方案：一是模擬IC設計全流程EDA平臺，是全球第一個采用GPU加速技術實現(xiàn)SPICE電路仿真的，而且目前還是全球唯一的。二是數(shù)字Soc設計優(yōu)化EDA系統(tǒng)。三是晶圓制造專用工具和服務。四是平板顯示設計EDA系統(tǒng)。

國微集團在EDA領域中以傳統(tǒng)的FPGA原型方案為主，也正在布局實現(xiàn)支持主流工藝、與主流工具兼容的數(shù)字電路全流程EDA平臺。2019年11月20日，國微集團發(fā)布了全球第一款單核最大容量FPGA原型驗證平臺；目前，國產第一臺大型企業(yè)級硬件仿真器正在研發(fā)中，計劃于2020年下半年正式量產。而在后端實現(xiàn)方面，國微集團正在建設以布線為中心的統(tǒng)一的層次化數(shù)據(jù)模型。其中包含業(yè)界最好的布線技術、PowerFirstTM技術、對高容量及iHO的全層次化技術以及靈活高效的Tcl和C語言的應用程序接口（API）。

甫于2020年3月成立的芯華章，作為一個EDA產業(yè)的后起之秀，抓住國產驗證EDA這一短板，產品將覆蓋全驗證流程，主要包括硬件仿真器以及FPGA的原型驗證、形式驗證、智能驗證、以及邏輯仿真。芯華章在成立短短半年時間，吸引了多位世界級EDA研發(fā)的泰斗級人物加入，以其團隊近20年的深厚研發(fā)實力和服務于行業(yè)市場30年的洞察力，從今年9月起陸續(xù)推出開源的數(shù)字仿真器EpicSim和和開源的形式驗證工具“靈驗”（EpicFV），其中EpicSim達到了iVerilog兩倍的性能提升，而“靈驗”的分布式計算/并行計算，更能有效加速驗證收斂，加上計劃年內推出的高性能多功能接口子板，已然具備開發(fā)完整全流程驗證平臺扎實的技術實力，值得業(yè)界期待。開源此舉，能夠在提高芯片設計驗證效率的同時，釋放EDA技術創(chuàng)新活力。在2020年11月3日舉辦的世界計算機大會上，芯華章宣布即將推出首個支持國產計算機架構的動態(tài)仿真技術，不僅兼容現(xiàn)有國際和國內的計算機架構，更能面向未來，有助于支持新一代的多核與異構等計算機架構，是建設中國自主研發(fā)集成電路產業(yè)生態(tài)之路上的一個里程碑，將積極促進技術和產業(yè)內外雙循環(huán)。

廣立微提供基于測試芯片的軟、硬件系統(tǒng)產品以及整體解決方案，一方面為晶圓代工廠的新工藝制程研發(fā)提供整合性的技術服務，包括從早期設計、中后期量產時的可尋址測試結構，直到 yield ramp階段基于產品版圖的測試芯片；另一方面為設計公司提供定制化的測試芯片工具和服務，幫助提高IC設計的可制造性、性能、成品率并縮短產品上市時間。廣立微的良率解決方案已成功應用于180nm～5nm工藝技術節(jié)點，其高效可靠的智能化測試芯片系統(tǒng)和一站式提高良品率、工藝穩(wěn)定性技術服務系統(tǒng)得到了國際一線客戶的認同與肯定。

四、國產EDA的未來

中國集成電路的發(fā)展需要集舉國之力完善產業(yè)鏈上下多個環(huán)節(jié)，其中EDA作為產業(yè)鏈最上游的核心工業(yè)軟件，需要支撐數(shù)字經(jīng)濟時代下的多個科技應用領域。而EDA的發(fā)展需具備以下幾項關鍵要素：

第一，創(chuàng)新性。EDA與當今的軟件算法、硬件結構以及機器學習、云計算等新一代技術的融合，會幫助EDA公司大大提高研發(fā)質量，融合新一代技術推出的EDA產品更可以大大縮短芯片研發(fā)周期，推動產品快速上市。

第二，人才。集成電路是一個相當龐大且精深的產業(yè)鏈，涉及從設計到制造的多個環(huán)節(jié)，交叉學科無數(shù)，EDA的開發(fā)不僅需要傳統(tǒng)計算機科學的基礎知識，如算法、數(shù)據(jù)結構、編譯原理等，更需要EDA領域的一些特定知識。國產EDA的發(fā)展需要延攬國際尖端人才，并透過產學研深入合作共同培育屬于自己的的人才梯隊。

第三，市場需求。EDA技術的研發(fā)與產業(yè)生態(tài)息息相關，需要與生態(tài)合作伙伴密切合作，共同創(chuàng)新。團隊的國際視野和對市場前沿需求的豐富經(jīng)驗能夠加速催化產品的成熟度。

中國EDA已迎來最好的時代，華大九天、國微集團、芯華章、廣立微、概倫電子、芯和半導體等多家國產EDA公司已整裝待發(fā)，期待能以厚積薄發(fā)的技術實力快速完善中國集成電路產業(yè)鏈，支持5G、人工智能、云計算等多項未來科技的發(fā)展。

責任編輯：haq