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,。
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。
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(gè)集成電路市場的九牛一毛,。
EDA市場中的新思科技
如今的EDA市場,,是標(biāo)準(zhǔn)的寡頭市場。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,,來解決先進(jìn)工藝節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。
Fusion Compiler通過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)測結(jié)果質(zhì)量,,來應(yīng)對(duì)行業(yè)最先進(jìn)設(shè)計(jì)所帶來的挑戰(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
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,讓軟件開發(fā)更容易,,并通過收集,、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),讓中國更早實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng),,賦能未來數(shù)字社會(huì),。
新思科技中國董事長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題,,還要支持產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng),。未來EDA需要和AI與云計(jì)算協(xié)作,來更有效的處理任務(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發(fā)者更好地通過數(shù)據(jù)了解終端應(yīng)用需求、帶來更好體驗(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)無痛采用,;經(jīng)過驗(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工具來支持大規(guī)模并行運(yùn)算,,實(shí)現(xiàn)云端部署EDA,將是未來的趨勢,。
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帶來了日益增長的技術(shù)挑戰(zhàn)。未來的芯片挑戰(zhàn)來自于工藝,、豐富的應(yīng)用場景,、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,。