隨著超大規(guī)模集成電路的持續(xù)發(fā)展，晶體管密度進一步快速上升,，伴隨芯片規(guī)模擴大使芯片設(shè)計難度的持續(xù)加大,，在多種因素的影響下，芯片設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)需要利用EDA工具來提升設(shè)計效率,，如邏輯綜合、布局布線、仿真驗證,。芯片設(shè)計的演進方向已經(jīng)對EDA的發(fā)展提出了方向性的新需求，然而縱觀國內(nèi)市場,，其主要流程和技術(shù)平臺依然由國際EDA廠商所主導(dǎo),。因此，作為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的一項卡脖子技術(shù),，國內(nèi)EDA產(chǎn)業(yè)的發(fā)展成為了業(yè)界關(guān)注的焦點之一,。

　　在這種時勢的推動下，國內(nèi)也涌現(xiàn)了一些EDA初創(chuàng)企業(yè),。作為本土EDA行業(yè)的新秀,，芯華章在2021世界半導(dǎo)體大會期間發(fā)布了《EDA 2.0 白皮書》，期望能為國內(nèi)EDA產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供一條新的思路,。

　　而筆者認(rèn)為透過《EDA 2.0 白皮書》,，能夠讓我們更加深刻地理解EDA這個產(chǎn)業(yè)正在發(fā)生什么變化,。以及在向EDA2.0轉(zhuǎn)變的過程當(dāng)中，EDA價值的變化能為本土EDA廠商帶來哪些機會,。

　　什么是EDA 2.0時代

　　在探尋國內(nèi)EDA產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展之前,，我們要先了解EDA產(chǎn)業(yè)正在發(fā)生的變化，以及是什么原因促使EDA產(chǎn)業(yè)發(fā)生了這種變化,。對癥下藥,，才能從根本上解決國內(nèi)EDA產(chǎn)業(yè)發(fā)展的難點問題。

　　在芯華章所發(fā)布的《EDA 2.0 白皮書》中,，他們將19世紀(jì)90年代到今天的EDA發(fā)展劃分為EDA 1.0階段和EDA 1.X階段,。其中，EDA 1.0階段是指從1990到2003年之間所建立起來的EDA,，在這期間,，集成電路設(shè)計已經(jīng)基本定型為基于IP的模塊以及大規(guī)模RTL集群的設(shè)計方法。在2003年之后,，隨著AI和工藝制程的進步,，基于EDA 1.0的疊加式工具的出現(xiàn)，推動了EDA 1.X階段的到來,。

　　但從EDA 1.0到EDA 1.X這個階段,，也就是從2003年到如今的20年間，芯片的復(fù)雜度雖然比前20年提高了數(shù)萬倍,，成本提高了100倍,，芯片工藝也已演進到納米級別。但芯片設(shè)計方法學(xué)卻始終沒有革命性改變,。

　　而隨著物聯(lián)網(wǎng)和AI時代的到來,，市場對定制芯片的需求量增加，定制芯片則要求芯片設(shè)計周期和設(shè)計成本在目前的基礎(chǔ)上大幅優(yōu)化,，對從設(shè)計驗證到制造的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈提出了更高的要求,。因此，現(xiàn)有EDA 1.X也面臨著越來越多的挑戰(zhàn),。芯華章認(rèn)為,，在后摩爾時代，EDA 1.X所面臨的挑戰(zhàn)主要體現(xiàn)在以下四點：

　　1.設(shè)計周期長,，無法滿足應(yīng)用快速創(chuàng)新需求

　　2. EDA設(shè)計流程于系統(tǒng)級軟硬件需要缺少關(guān)聯(lián)

　　3.設(shè)計投資大,，成本大，項目風(fēng)險大

　　4.需要新建大規(guī)模團隊,，高度依賴經(jīng)驗,，人才難求

　　這些挑戰(zhàn)推動著EDA進行升級，也推動著EDA行業(yè)從1.X階段向2.0階段邁進,。

　　“芯片發(fā)展是由系統(tǒng)來驅(qū)動,，在這種情況下,，賦能系統(tǒng)創(chuàng)新是EDA的新任務(wù)?！毙救A章運營副總裁傅強表示：“EDA 2.0不再是工具的組合,，而是支撐系統(tǒng)+芯片+算法+軟件協(xié)同開發(fā)的服務(wù)化平臺，這是EDA 2.0與其他時代相比的最大的區(qū)別,?！?/p>

　　芯華章認(rèn)為，“系統(tǒng)+芯片+算法+軟件”協(xié)同開發(fā)的定制化芯片,，決定了系統(tǒng)應(yīng)用的競爭優(yōu)勢,，芯片的創(chuàng)新效率成為關(guān)注的焦點。未來10年將是社會對芯片技術(shù)提出更快發(fā)展要求的10年,，EDA工具和方法學(xué)需要全面進階,，才能降低技術(shù)門檻，進一步提升芯片技術(shù)發(fā)展的速度和創(chuàng)新的效率,。

　　實現(xiàn)EDA 2.0的關(guān)鍵路徑

　　也就是說,，EDA 1.0階段當(dāng)中，為通用高性能計算設(shè)計的EDA工具,，需要面向垂直行業(yè),，向更加精細(xì)化的方向發(fā)展。在這個發(fā)展過程當(dāng)中,，就需要EDA工具和方法學(xué)的全面進階,，而這則意味著EDA要從底層技術(shù)開始革新,。

　　從EDA 2.0所要達到的目標(biāo)上看,，滿足以下四點，即可實現(xiàn)EDA 2.0：一是用工具填補軟硬件鴻溝,；二是自動且智能的流程,、不止是點工具的結(jié)合；三是需要開放的服務(wù)化平臺,，提供定制化的可能性,，提供開源的可能性；四是縮短從芯片需求到應(yīng)用的周期,。

　　芯華章產(chǎn)品與業(yè)務(wù)規(guī)劃總監(jiān)楊曄表示：“從系統(tǒng)設(shè)計的需求上看,，EDA 2.0是從系統(tǒng)向下到芯片的制造和生產(chǎn)的過程，從軟件來,，這個流程最終要回到軟件中去,，這是EDA 2.0的關(guān)鍵特征?！?/p>

　　由此,，芯華章也在其發(fā)布的《EDA 2.0白皮書》中提出了EDA 2.0的三條關(guān)鍵路徑,，包括開放和標(biāo)準(zhǔn)化、自動化和智能化,，平臺化和服務(wù)化：

　　開放和標(biāo)準(zhǔn)化,。產(chǎn)業(yè)上下游共同制定開放的標(biāo)準(zhǔn)?；谶@些開放接口和標(biāo)準(zhǔn),，以需求為導(dǎo)向進行定制，方便流程自動化和AI智能處理的集成,。

　　自動化和智能化,。EDA 2.0的目標(biāo)是要從現(xiàn)有的EDA 1.0過程中大幅減少芯片架構(gòu)探索、設(shè)計,、驗證,、布局布線等工作中的人力占比，將過去的設(shè)計經(jīng)驗和數(shù)據(jù)吸收到EDA工具中,，形成智能化的EDA設(shè)計,。

　　平臺化和服務(wù)化。打造基于云原生軟件架構(gòu)的全新EDA服務(wù)平臺EDaaS,，深度利用云端彈性性能,，給用戶提供近乎無限的計算彈性以及更優(yōu)化的使用模式。

　　需要注意的是,，向EDA 2.0方向升級,，也并不意味著全盤摒棄EDA 1.X階段的成果。

　　“EDA 1.X階段的一些經(jīng)驗標(biāo)準(zhǔn),，一些設(shè)計規(guī)則,，一定會繼續(xù)在芯片設(shè)計領(lǐng)域長期存在。芯片設(shè)計不可能繞過這些物理的規(guī)則和設(shè)計的需求”,，楊曄表示：“但是這些東西會更多的從現(xiàn)有的工具和經(jīng)驗當(dāng)中提煉出來,，進入EDA 2.0的內(nèi)部，EDA 2.0會將經(jīng)驗變成一個個模型或者算法,，提高整體流程的自動化,、智能化，降低使用門檻以及對人的高度依賴,?！?/p>

　　但對于EDA廠商來說，將新技術(shù)應(yīng)用到EDA工具當(dāng)中仍存在著巨大的挑戰(zhàn),。楊曄表示：“EDA 2.0工具的內(nèi)部會變得更復(fù)雜,，EDA公司要在EDA工具當(dāng)中完成智能化的任務(wù)。但是對用戶來說,，EDA工具只是變得更簡單更好用,，變成一種更加普惠的技術(shù),。”

　　除此之外,，還需要我們重點關(guān)注的是,，EDA 2.0白皮書當(dāng)中所提到的開放和標(biāo)準(zhǔn)這一關(guān)鍵路徑。根據(jù)筆者了解,，這里所提到的開放的EDA并不是單純地指開源EDA,。芯華章認(rèn)為，未來EDA產(chǎn)業(yè)的開放和標(biāo)準(zhǔn)化不僅僅由EDA廠商或標(biāo)準(zhǔn)化組織決定,，而應(yīng)該由產(chǎn)業(yè)鏈上游的EDA生態(tài)和下游的業(yè)界共同定義——從系統(tǒng)廠商,、芯片廠商到EDA廠商的全產(chǎn)業(yè)生態(tài)來共同制定開放的標(biāo)準(zhǔn)?；谶@些開放接口和標(biāo)準(zhǔn),，EDA廠商、用戶,、第三方都可以以需求為導(dǎo)向進行定制,，方便流程自動化和AI智能處理的集成。

　　在開放和標(biāo)準(zhǔn)化這條路徑的背后,，則藏著國內(nèi)EDA產(chǎn)業(yè)發(fā)展的契機,。

　　眾所周知，缺少全流程的EDA工具是國內(nèi)EDA企業(yè)發(fā)展的痛點之一,。也正是因為國內(nèi)廠商沒有做全流程的工具,，也就代表國產(chǎn)EDA工具的發(fā)展需要本土廠商之間的合作，而這也是開放和標(biāo)準(zhǔn)的誕生,。

　　中科院EDA中心主任陳嵐也曾在EDA 2.0白皮書的發(fā)布會中表示：“開放EDA可以滿足Chiplet,、AI等新的技術(shù)，EDA 2.0沒有歷史包袱,，因此,，可以快速讓新的技術(shù)進入到EDA工具當(dāng)中,，并讓客戶客戶進行快速驗證,。對于國內(nèi)來說，開放的EDA是具有牽引性技術(shù)的產(chǎn)品,，尤其是在只有點工具的情況下,，開放的EDA工具可以幫助企業(yè)快速建立系統(tǒng)的競爭力?！?/p>

　　EDA 2.0時代下的EDA企業(yè)核心價值

　　在產(chǎn)業(yè)向EDA 2.0做升級的同時,，EDA企業(yè)的核心價值也發(fā)生了轉(zhuǎn)變。

　　楊曄表示,，工業(yè)軟件它的關(guān)鍵在于對垂直領(lǐng)域的深入的理解,，以及將這種理解放到系統(tǒng)整體的框架里當(dāng)中,。所以，EDA工具不再是作為單獨的點工具發(fā)揮價值,，EDA與各種平臺的結(jié)合以及云的結(jié)合,，打造出來智能和自動的流程，其所發(fā)揮的作用將遠(yuǎn)超于軟件的本身,。

　　傅強表示：“未來EDA公司真正的核心競爭力,，是要去擁抱系統(tǒng)公司的需求?！?/p>

　　同時,，由于定制化的系統(tǒng)需求增加，這也會促使整個產(chǎn)業(yè)內(nèi)部進行迭代,，而不僅僅是靠EDA企業(yè)本身對工具的迭代,。從這個角度來說，EDA產(chǎn)業(yè)的迭代一定會加快,，而這種需求到工具的迭代加快之后,，也必然促進芯片的設(shè)計和制造也會加快。而這也擴大了EDA的市場空間,，對于國內(nèi)EDA廠商來說,，這為產(chǎn)業(yè)帶來了更多換道超車的機會。

　　他表示：“當(dāng)我們?nèi)肀н@樣的一個新的科研范式,，新的產(chǎn)業(yè)變革的時候,，我們新企業(yè)會更具發(fā)展前景?！?/p>

　　芯華章推動EDA 2.0發(fā)展

　　芯華章在做好現(xiàn)實產(chǎn)品開發(fā)的同時,，也為國內(nèi)EDA產(chǎn)業(yè)的發(fā)展描繪出了一個十分可行的藍圖，同時,，芯華章也為這個藍圖制定了一個明確的時間點,。芯華章認(rèn)為，EDA 2.0的元年將發(fā)生在2026年,。

　　為推動EDA 2.0時代的到來,，芯華章也做了許多工作。

　　傅強表示：“技術(shù)的發(fā)展與革新需要沉淀和準(zhǔn)備,，另外,，新的技術(shù)生態(tài)還要培育，所以依照我們在這個行業(yè)二三十年的經(jīng)驗來看,，這個過程需要5年左右的時間,。” 而這一全新生態(tài)需要產(chǎn)業(yè)鏈上下游的共識與協(xié)作。

　　基于EDA 2.0將不再是對工具的組合,，而是一個自主化智能化的流程和一個服務(wù)化和可定制的平臺,，來賦能更高效、更敏捷的系統(tǒng)創(chuàng)新,。芯華章開創(chuàng)性地提出芯片設(shè)計平臺服務(wù)模式——EDaaS （Electronic Design as a Service）,。并以此為基礎(chǔ)開啟EDA 2.0時代。

　　根據(jù)芯華章的規(guī)劃,，EDaaS可以提供專業(yè)的咨詢或設(shè)計服務(wù),，也可基于云平臺和開放數(shù)據(jù)進行定制服務(wù)。EDA 2.0的目標(biāo)是要讓系統(tǒng)工程師和軟件工程師也能參與到芯片設(shè)計中來,，解決設(shè)計難,、人才少、設(shè)計周期長,、設(shè)計成本高企的問題,，用智能化的工具和服務(wù)化的平臺來縮短從芯片需求到應(yīng)用創(chuàng)新的周期，滿足數(shù)字世界中系統(tǒng)應(yīng)用對芯片多樣化的需求,，賦能科技進步,。