“EDA+高端芯片设计服务”赋能数字未来
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2021年9月2日,36氪“WISE2021企业服务生态峰会”在上海新发展亚太JW万豪酒店举办,在峰会现场,数十位企服行业大咖、投资机构代表们将围绕“企服新浪潮”,共同寻找中国企业的成长新动力,以及中国企服市场的未来趋势与挑战。
芯行纪资深技术副总裁邵振
在WISE2021企业服务生态峰会上,芯行纪科技有限公司资深技术副总裁邵振以“‘EDA+高端芯片设计服务’赋能数字未来”为主题,介绍了EDA(集成电路设计工具)以及芯行纪在研发数字实现EDA产品方面做了什么。邵振表示,芯行纪的目标是研发出世界一流的软件,再结合一支支持能力卓越的团队,帮助芯片设计公司和系统厂商实现性能优异的芯片,理想之一是想把我们的IC市场和实现引领到一个新时代。
演讲实录:
大家好!我是来自芯行纪的邵振。今天我的主要目的是带领大家深入几个名词——芯片、高端设计服务、EDA,以及我想告诉大家芯行纪正在做什么样的事情。
首先,如果各位在座的手上都有一部智能设备,那么每个人身上至少有十颗左右的芯片,刚刚我也粗略估算了一下,我们整个会场所有的芯片加起来估计有四千颗左右,包括我面前的电视机和所有的电脑里都有大量芯片。
如果大家还不了解EDA和设计服务,我们可以从新基建开始讲起。新基建本身的定义是立足于科技的新型基础设施建设,我们可以将新基建应用到日常生活中来解释:提到充电桩,我们就会想到新能源汽车,每一部新能源汽车里都有一块非常关键的车载芯片;说到5G,每个人手上的5G手机里面至少都有一颗5G芯片,除此之外,我们的5G基站里也会有5G芯片;再比如大数据中心,我们需要用到诸如GPU做数据挖掘和数据分析;还有人工智能、互联网等其实都需要用到芯片。
整个芯片的设计制造流程其实非常复杂,但总体来说可以分成几个步骤。第一步是当我们有想法时,我们需要用机器能懂的语言将想法描述出来;第二步需要用仿真或者验证的方式验证我们的想法,以保证我们的想法没有错;如果我们的想法被证明没错,接下来就进入了非常重要的部分——芯片的设计、实现;设计实现的输出,是一个类似于胶片但是比胶片复杂成千上万乃至数亿倍的东西;上述提到的胶片被提供给工艺厂商,进行制造、封装,最后加到终端产品里面成为一个系统。
如果大家不了解芯片的复杂度的话,我在这里举一个例子:人类最早的一块集成电路是一个大概A4纸大小的基板上排列了12个元器件,其实这并不复杂,如果用人工摆这12个元器件,在有限的时间内可以完成。但是在今天的手机里,芯片基本上达到什么样的规模呢?就是一个指甲盖大小的面积的芯片里面,我们需要放入并且连接上百亿个元器件。所以大家可以想象,芯片就是上百亿个元器件放置、连接的过程。如何把上百亿个元器件在最短时间内有效地摆到指甲盖大小的芯片里面?EDA就成为了一个不得不说的要素。
EDA,也就是集成电路设计工具,以前是计算机辅助设计的一种,但我目前更愿意称其为计算机主导设计,借助于高效算法,它可以在几小时内完成一个人或者一个团队几百年也完成不了的事情。EDA存在于上述我们讲的芯片流程五步骤里面的每一个步骤,不只辅助功能,而是绝对不可缺少的部分。
我们经常讲,EDA虽然目前是一个小市场,却有着大前途——EDA全球的市场规模是百亿美金级别,但是它撬动的是万亿美金级别的集成电路市场。从图表中,我们可以看到近几年EDA市场和IC市场的趋势,总体来说,EDA是一个非常良性的市场,并处在一种良性的上升趋势中,究其原因,一方面与IC市场的增速有关,另一方面,越来越多的人理解到EDA的重要性,以及越来越多的集成电路厂商,包括系统厂商,亲身体会到了EDA的必要性和不可或缺性。
在整个EDA的市场中,绝大部分现在被国际厂商垄断,而芯行纪作为本土化的EDA企业,我们也正在努力,力求在创新中寻求突破。
芯行纪有两大业务模块,一是数字实现EDA,二是高端设计服务。在这里我想打个比方,要把一辆F1赛车开到最快,我们需要两个必要因素,一是一辆性能非常好的赛车,二是可以把这辆赛车的性能发挥到最大的一位车手。大家可以把这两点对应成我在前面提到的两大业务模块,芯行纪的目标,一是要做出一流的软件产品,二是要培养善用软件产品的优秀的设计服务团队,也就是我们的“车手”。
在高端设计服务的对象方面,一块芯片的指标有很多。拿Timing QoR举例,大家可以把Timing QoR简单对应于各位的手机最高频率,比如说,一块芯片里的图象处理模块,即GPU,它运行于1G和800M赫兹时给大家带来的体验是不一样的,直接影响到我们看视频、玩游戏的流畅程度,甚至990M和1G赫兹都很不同。所以在Timing QoR上,EDA和高端设计服务是芯片质量的不断攀高的重要保证,不断给所有人的手机带来更高的性能。
芯行纪通过两个维度来建设设计服务团队。一是在工艺节点方面,芯行纪设计服务团队在上至65nm、40nm,下到12nm、7nm、5nm都有完整的流程以及非常丰富的设计经验和成功案例。
第二个维度是垂直系统领域,无论是手机还是网络芯片、车载芯片、人工智能芯片,我们都有非常丰富的经验。近几年随着人工智能和汽车电子的发展,我们与客户合作了非常多人工智能芯片、车载芯片的项目,并且保证了客户的成功。跟大家多分享一点车载芯片方面的知识,车载芯片最重要的是功能安全,功能安全代表着需要分析出一个芯片如果失效会带来的结局是什么。手机芯片的失效带来的也许只是黑屏或者玩不了游戏。但是汽车的芯片失效,尤其和刹车相关的功能失效,带来的,就是无法承受的后果,这一部分在设计时需要具备非常丰富的经验,在芯片里添加非常多的内容,进行严格的冗余设计和处理,才能符合车规级标准。
除了优秀的“车手”,就研发这一部分而言,我们需要造出好的“赛车”,芯行纪主要研发的是数字实现EDA产品。在这一方面,我们从一开始就立足于有着革命性变革的研发理念,我们并不想做出一个软件,然后再让它上云;我们从研发的第一天开始,就力求融合当前最新的机器学习技术和云架构,是真正原生态的上云软件。
值得一提的是,芯行纪的研发团队是目前国内唯一有把数字布局布线这一核心工具产品化经验的团队,同时也是全球第一个把机器学习技术成功应用到数字芯片设计自动化工具并使之产品化的团队。
最后总结一下,芯行纪要做的是什么?我们的目标是研发出世界一流的软件,再结合一支支持能力卓越的团队,帮助芯片设计公司和系统厂商实现性能优异的芯片,我们的理想之一是想把我们的IC市场和实现引领到一个新时代。
谢谢大家!