前言：

半導(dǎo)體行業(yè)正在經(jīng)歷一個技術(shù)進步和創(chuàng)新浪潮的復(fù)興時期。EDA工具至此也進入2．0時代。

作者 ｜ 方文

芯片制作必需品

一顆芯片從設(shè)計到制造成成品，少不了各種設(shè)備的輔助。大眾熟知的光刻機、刻蝕機等機器，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)計達到最優(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，并進一步減少設(shè)計迭代，縮短設(shè)計周期，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)計和生產(chǎn)的必備工具。利用EDA工具，芯片的電路設(shè)計、性能分析、設(shè)計IC版圖的整個過程都可以由計算機自動處理完成，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。

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。

新思科技強調(diào)數(shù)字芯片設(shè)計技術(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)果時間加速交付其下一代設(shè)計。

融合技術(shù)重新定義了EDA工具進入2．0時代，它在綜合、布局布線以及signoff這些業(yè)界首要的數(shù)字設(shè)計工具間共享引擎，并使用了獨特的數(shù)據(jù)模型表達邏輯及物理信息。

此外，在數(shù)字芯片設(shè)計過程中，新思科技亦提供ECO 、Signoff、Test等融合技術(shù)，使得RTL到GDSII的設(shè)計實現(xiàn)流程具有最高的可預(yù)見性，同時能夠以最少的設(shè)計迭代次數(shù)得到卓越的設(shè)計時序、功耗和面積結(jié)果。

該技術(shù)基于共用的大規(guī)模并行及機器學(xué)習(xí)就緒的基礎(chǔ)架構(gòu)，使設(shè)計規(guī)則和設(shè)計意圖在整個流程中有著一致的解讀。

新思科技下一代EDA設(shè)計

數(shù)字設(shè)計邁進新紀元，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，且每一個算法不是都往同一個方向去優(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，來解決先進工藝節(jié)點設(shè)計的復(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)對行業(yè)最先進設(shè)計所帶來的挑戰(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Fusion Compiler提供的RTL－to－GDSII的單座艙（single－cockpit）解決方案，可實現(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要整合各種先進工藝，新思的DTCO設(shè)計方法學(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)計者的需求，打通設(shè)計到制造工藝的數(shù)據(jù)鏈條。目前DTCO已經(jīng)幫助客戶實現(xiàn)2nm工藝設(shè)計。

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還能夠為客戶提供數(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)，促進產(chǎn)業(yè)鏈垂直合作，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、產(chǎn)業(yè)互聯(lián)，讓中國更早實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，賦能未來數(shù)字社會。

新思科技中國董事長兼全球資深副總裁葛群認為，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與云計算協(xié)作，來更有效的處理任務(wù)；還需要整合各種先進工藝，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，實現(xiàn)需求、應(yīng)用、體驗的數(shù)字化以及拓展產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈。

EDA進入2．0時代

云計算＋EDA：云技術(shù)的應(yīng)用主要有三大優(yōu)點：快速部署可提高工程效率并加速項目完成；通過靈活的解決方案和大規(guī)模可擴展的云就緒工具實現(xiàn)無痛采用；經(jīng)過驗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)計是未來發(fā)展的一個主要方向，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)計效率，縮短芯片研發(fā)周期。機器學(xué)習(xí)在EDA的應(yīng)用可專門為芯片設(shè)計工程師提供仿真和驗證工具的EDA細分行業(yè)是整個半導(dǎo)體行業(yè)生態(tài)鏈中最上游，最高端的節(jié)點。

因此，把AI引入EDA工具來支持大規(guī)模并行運算，實現(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)計規(guī)模以及成本。

為了應(yīng)對這些挑戰(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)的重點轉(zhuǎn)移到如何創(chuàng)造出更有意義的芯片。