读懂EDA:想要卖芯片,留下买水钱( 四 )


通过统计三巨头在EDA关键技术专利数量和分布情况来看 , 发展程度、重点和专长上没有太大差异 , 但研究基本集中在“验证”“仿真”“布线”三个主题上 , “时序分析”和“综合”两个部分研究还不多 , 这意味着“时序分析”“综合”是能拉开技术差距的部分[18] 。 另外 , “验证”占芯片设计总成本70%以上 , 是国产EDA正在突破的领域 。 [25]
读懂EDA:想要卖芯片,留下买水钱
文章图片
三大巨头关键技术专利数量和分布情况 , 信息来源丨EDPSciences[18]
2.发展Chiplet是关键点
传统芯片是将所有器件放在单一裸晶(Die)上 , 功能越多芯片尺寸越大 , Chiplet(小芯片)是将大尺寸多核心分散到多个微小裸芯片上 , 如不同类型的处理器、模拟组件、存储器等 , 再用3D立体堆栈的方式 , 像搭积木一样组合在一起 。 [26]
Chiplet有多重要?AMD、英特尔、英伟达等头部IC设计企业都推出过基于Chiplet技术的产品 , 苹果也准备在下一代高端处理器中采用Chiplet技术[27] 。 为了让Chiplet更好发展 , Arm、AMD、Meta、英特尔、谷歌云、微软、高通、三星、日月光和台积电还发起了UCIe产业联盟 。 [28]
实现Chiplet , EDA是关键 。 目前来说 , Chiplet的最大问题是如何将部件组合在一起 , 谁来将这些部件组合在一起 , 国产EDA可就这些问题进行研究 。
3.做更好用的EDA工具
以软件为核心的EDA , 好用 , 让更多人能用才是王道 。
近年来 , 随着芯片设计基础数据量和系统运算能力上升 , AI(人工智能)和云技术开始深入EDA 。 这种模式也逐渐被行业认可 , 用户的使用习惯也随之改变 。 另外 , 传统SoC设计需要在RTL级别下使用硬件描述语言进行逻辑、验证 , 后来EDA逐渐开始支持C/C++/SystemC , 学习晦涩难懂的语言不再是硬性要求 。 [29]
这种变化得益于设计方法学的进化 , 最终目的在于提升设计效率、确保设计正确性、提升芯片生产良率、加速设计流程 , 国产EDA也应当遵循这种模式进行发展 。
读懂EDA:想要卖芯片,留下买水钱
文章图片
EDA工具在设计方法学层面的发展方向 , 资料来源丨华大九天招股书[16]
4.开源化增强EDA领域研究
近几年 , 开源风潮盛行 , 诞生了开放的硅知识产权生态系统 。 开源EDA工具能快速引导国产EDA找到方向 , 同时还能为科学发展创造了全新生态系统 。
开源EDA有五大可行性:
其一 , 能够快速识别最新基准测试结果 , 从而可以快速确定新的EDA解决方案 , 推动技术发展;
其二 , 开源工具能够加速EDA研究 , 可以在现有开源工具和组件的基础上以更快的速度实现迭代 , 降低进入门槛;
其三 , 由于EDA改进可能会被下游工具所掩盖 , 完整开源的EDA工具能够确保改进坚持到最后;
其四 , 具有标准I/O格式交换的开源工具 , 能够在开源工具和闭源工业间形成健康的生态系统 , 加快学术界和工业界知识传播;
其五 , 开发者社区能够发现更多后门或漏洞 , 能够带来更值得信赖的设计过程 。 [30]
5.各种力量应该拧成一股绳
EDA贯穿芯片整个产业链 , 各个工具也环环相扣 。 三巨头均不同程度地采取收购整合方式 , 实现全流程工具的覆盖 。 国内目前仅有华大九天一家公司实现部分设计全流程方案 , 整体市场仍然呈现碎片化、地理化分散 。 [31]
读懂EDA:想要卖芯片,留下买水钱
文章图片
EDA工具的两种突破方案对比 , 图源丨华福证券[32]