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華大九天潛心力作,,異構(gòu)仿真助力設計驗證再加速

2018-11-12

10月29日,,華大九天在南京舉行了新產(chǎn)品發(fā)布會暨用戶研討會,。華大九天董事長劉偉平在發(fā)布會上致歡迎詞,。同時,,華大九天還發(fā)布了三款重磅新品,,GPU-Turbo模擬電路異構(gòu)仿真系統(tǒng)Empyrean ALPS-GT,、超快速Monte Carlo分析方案Empyrean Mcfly及AI-Powered IP質(zhì)量智能驗證方案Empyrean Qualib,。


華大九天是首批落戶南京江北新區(qū)軟件園的集成電路企業(yè)之一,,他們所專注的EDA工具研發(fā)是集成電路設計中的關鍵環(huán)節(jié),是南京建設“兩城一中心”產(chǎn)業(yè)鏈中的重要組成部分,。


東南大學首席教授,、南京集成電路產(chǎn)業(yè)服務中心主任時龍興表示:“EDA工具和關鍵IP是目前我國集成電路設計中的短板,“工欲興其事,,必先利其器”,,沒有自主可控流程設計能力,沒有優(yōu)秀的EDA和IP供給能力對本土的集成電路發(fā)展制約極大,?!?/p>


換句話說,EDA是集成電路產(chǎn)業(yè)進一步發(fā)展,、實現(xiàn)自主可控的核心要素,。華大九天落戶江北新區(qū),新區(qū)將支持華大九天在人才方面的需求,,通過校企合作,、人才培訓以及科研院所的合作來促進其發(fā)展,助力國產(chǎn)EDA的進步,。

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(東南大學首席教授,、南京集成電路產(chǎn)業(yè)服務中心主任 時龍興)


EDA作為IC設計中的利器在國際市場上的表現(xiàn)如何?與全球EDA發(fā)展情況相比,,本土EDA工具在國內(nèi)市場是什么狀況,?未來,國產(chǎn)EDA應該如何發(fā)展,?華大九天總經(jīng)理楊曉東就這些問題做出了分析,。


楊曉東介紹:“2012至2017年,全球EDA市場增加了$1.13B,,在此期間,,中國EDA市場增加了$294M。其中,2017年全球IC設計收益為$80.6B,,EDA的收益占比為7.4%,,但2017年中國EDA占國內(nèi)IC設計的收益比僅為1.7%。這些數(shù)據(jù)表明,,中國EDA市場成長雖然迅速,,但投入比例仍然遠低于國際同行?!?/p>

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(全球EDA產(chǎn)業(yè)格局)

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(部分本土EDA企業(yè))


要發(fā)展中國的EDA,,不僅要加大人才的培養(yǎng),還要加強自主創(chuàng)新能力,。但創(chuàng)新不能靠靈光乍現(xiàn)的偶爾為之,,而是要保持長期的緊貼市場和客戶,根據(jù)市場的發(fā)展趨勢,,發(fā)現(xiàn)用戶需求的痛點,,以此來進行研發(fā)創(chuàng)新。

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(華大九天產(chǎn)品路線規(guī)劃)

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(本次華大九天發(fā)布三款新產(chǎn)品)


近年來,,隨著工藝進入FinFet時代,,AI、IoT,、5G等設計迎來了爆發(fā),,但如何應對先進工藝和復雜設計帶來的設計挑戰(zhàn),特別是因為先進工藝和低功耗設計帶來的巨大的設計驗證挑戰(zhàn),,這要求作為芯片設計支撐的EDA軟件必須從設計方法,、核心算法和算力支撐等多方面進行創(chuàng)新。


隨著設計規(guī)模的不斷膨脹,,加之先進工藝帶來的復雜效應,,使得模擬電路的仿真驗證、特別是后仿真驗證,,成為了制約模擬設計發(fā)展的主要瓶頸,。就此設計難題,華大九天潛心研發(fā),,重磅發(fā)布了GPU-Turbo模擬電路異構(gòu)仿真系統(tǒng)Empyrean ALPS- GT,。


ALPS-GT是全球首款模擬電路異構(gòu)仿真系統(tǒng),在這個產(chǎn)品中融合了華大九天獨創(chuàng)的GPU-Turbo Smart Matrix Solver(SMS-GT)技術(shù),,可大幅度縮短后仿驗證時間,,尤其是底層矩陣的仿真時間。

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(模擬仿真算法對異構(gòu)架構(gòu)的適用性分析)


據(jù)華大九天副總經(jīng)理董森華介紹,,ALPS-GT異構(gòu)仿真系統(tǒng)首個商用版本將于2018年底正式發(fā)布,,第一代異構(gòu)仿真系統(tǒng)將大規(guī)模電路后仿真性能提升5-10倍,,第二個商用版本預計2019推出,后仿真性能可提升到10倍以上,。同時,,華大九天將會進一步拓展異構(gòu)仿真技術(shù)的應用場景,開發(fā)更多基于異構(gòu)仿真技術(shù)的產(chǎn)品,。


將技術(shù)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品,,再將產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為商品,從來都不是一件容易的事,。如何讓市場接受新的產(chǎn)品?


按照董森華的說法,,面對算力要求的大幅度提升,,模擬仿真需要探索出一條新路來滿足未來集成電路的發(fā)展,而異構(gòu)仿真的出現(xiàn)是EDA行業(yè)為適應新的發(fā)展趨勢而做出的一次大膽探索,。


“2010年之后,,CPU的性能增長逐步減緩,但GPU的性能開始以每年翻一倍的速度成長,,這為華大九天選擇GPU異構(gòu)方案提供了動力,,也是華大九天優(yōu)先選擇基于GPU/CPU異構(gòu)解決方案的原因之一”,董森華補充說,。


董森華指出,,要想使產(chǎn)品變?yōu)樯唐罚粌H需要解決用戶痛點,,還需要能夠為用戶提供完整的解決方案,。只有完整的產(chǎn)品生態(tài)系統(tǒng),才能使用戶的接受度更高,,愿意更深入去了解國產(chǎn)EDA工具,。因此,華大九天在推出異構(gòu)仿真系統(tǒng)ALPS- GT的同時,,還推出了另外兩款新產(chǎn)品:超快速Monte Carlo分析方案Empyrean Mcfly及新升級的AI-Powered IP質(zhì)量智能驗證方案Empyrean Qualib,。


為解決先進工藝偏差帶來的良率問題,華大九天研發(fā)團隊在數(shù)學算法方面經(jīng)過多年的深入研究,,推出了超快速Monte Carlo分析方案Mcfly,。其獨創(chuàng)的SAT蒙特卡洛分析技術(shù)基于九天ALPS SPICE引擎構(gòu)建,顛覆了“傳統(tǒng)”蒙特卡洛分析技術(shù),。該技術(shù)專為大規(guī)模電路3σ蒙特卡洛分析設計,,相較傳統(tǒng)的蒙特卡洛分析,性能提升近1000倍,,即便是與其他快速蒙特卡洛分析方案相比,,性能也有20-50倍的提升,。

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(Mcfly產(chǎn)品介紹)


為了更好地解決傳統(tǒng)EDA技術(shù)無法解決的問題,華大九天一直在探索將AI與EDA相結(jié)合的技術(shù)方向,。眾所周知,,IP的ARC驗證一直是業(yè)界難題,現(xiàn)在的一款IP通常有數(shù)千個管腳,,形成的ARC可能高達數(shù)百萬甚至是上千萬,,傳統(tǒng)的基于仿真驗證的方法根本是不切實際的。但也正是這數(shù)百甚至上千萬的ARC,,為AI技術(shù)的可訓練性及模型訓練精度提供了充足的樣本支撐,,AI-Powered IP ARC驗證也就應運而生了。


據(jù)董森華介紹,,Qualib不僅可以做預測,,還可以生成預測結(jié)果的分析報告,通過分析報告反饋訓練系統(tǒng),,可進一步檢驗訓練系統(tǒng)模型的精度,,并提供更好的優(yōu)化方向以提升模型訓練精度,從而不斷優(yōu)化改進整個AI預測系統(tǒng),,提升ARC驗證的精度和效率,。華大九天本次發(fā)布的IP質(zhì)量智能驗證方案使得AI技術(shù)在IP功能驗證方面實現(xiàn)了完美落地。

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(Qualib產(chǎn)品介紹)


在本場發(fā)布會中,,中科院EDA中心和蘇州芯禾等合作伙伴分享了行業(yè)前沿信息及產(chǎn)業(yè)鏈合作情況,,通過來自芯原、紫光展銳,、華為海思,、上海兆芯和等實際用戶分享的華大九天EDA工具使用體驗,我們真切地感受到了國產(chǎn)EDA的進步,。相比國外競爭對手,,國產(chǎn)EDA在某些領域上甚至可以更好地解決用戶在實際設計中碰到的問題。希望華大九天能夠幫助中國集成電路產(chǎn)業(yè)走上一個新臺階,。


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