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,。
我們熟知的光刻機(jī),、刻蝕機(jī)等機(jī)器,，都屬于硬件設(shè)備，它們在芯片行業(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。
EDA就是最重要的軟件工具之一,。EDA是電子設(shè)計(jì)自動化（Electronics Design Automation）的縮寫,，在20世紀(jì)60年代中期從計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）的概念發(fā)展而來。可以理解為：軟件設(shè)計(jì)者將一個個真實(shí)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(shí)模擬芯片內(nèi)的電路和結(jié)構(gòu)。
圖：EDA設(shè)計(jì)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(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版圖的整個過程都可以由計(jì)算機(jī)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(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(diǎn)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(shù)的第三次變革。
前兩代的EDA技術(shù)并不是由計(jì)算機(jī)自動完成的,，而是一項(xiàng)精細(xì)的手藝活,。它需要設(shè)計(jì)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(diǎn),，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(xiàng)工作,。
第三代EDA技術(shù)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(shù),。有了Synthesis,，設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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(shè)計(jì)解決方案上,，而不是做大量手動機(jī)械性工作,。
新思科技也一舉成名，開創(chuàng)了EDA技術(shù)的新時代，營收也迎來井噴式增長,。1987年新思科技營收達(dá)13萬美元,；1988 年?duì)I收達(dá)到 97．6 萬美元，增長了7倍,；1989 年?duì)I收達(dá)到730萬美元,，再次暴漲7倍。
收購與授權(quán),，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(dāng)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(wù),，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(shè)計(jì)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(lǐng)先的地位,。進(jìn)入21世紀(jì)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(shè)計(jì)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(quán)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(shè)計(jì)庫虛擬化,，然后授權(quán)給其它企業(yè)使用。以往芯片處理器交付的時候是實(shí)物交付,。而ARM IP授權(quán)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(shí)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(gòu)上繼續(xù)開發(fā),。
ARM這種半定制化的模式對整個半導(dǎo)體行業(yè)產(chǎn)生了重大的影響,。物理實(shí)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(quán)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(quán)業(yè)務(wù)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(quán)商。
AI帶來新的變革與機(jī)遇
AI新時代的到來,，也給行業(yè)帶來了新的生機(jī),。想要將AI移植到智能手機(jī)、車聯(lián)網(wǎng),、IoT等終端,，具備深度學(xué)習(xí)能力的AI芯片就變得不可或缺。
根據(jù)市場研究機(jī)構(gòu)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(kuò)張,。而EDA作為AI芯片設(shè)計(jì)中不可或缺的角色，也在半導(dǎo)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(jī)遇。
AI芯片相對于以往無深度學(xué)習(xí)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(biāo),。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(fù)雜的工藝器件,，電路之間的交互,、熱物理效應(yīng)等也都會發(fā)生改變，這意味著整個設(shè)計(jì)流程都需要被重新思考,，EDA工具也必須與時俱進(jìn),，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(shè)計(jì)周期的要求越來越高,，芯片的設(shè)計(jì)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(luò)引擎的嵌入式圖像處理器,，以滿足對內(nèi)存高速存取的設(shè)計(jì)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(xiàng)。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(yīng)的加持下,，新思科技的市場主導(dǎo)地位暫時應(yīng)該很難被動搖。