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国产EDA的发展：从满足基本国产替代需求到走向差异化竞争之路

时间：2023-12-13 16:38:32

关键字： EDA 鸿芯微纳芯华章芯易荟合见工软

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[导读]EDA工具是半导体设计和生产的核心环节，对芯片设计的精确性、效率和创新能力有直接影响。没有高效的EDA工具，就难以进行复杂芯片的设计和优化；而没有了高PPA的芯片，AI、智能汽车和应用层面的创新更是无从谈起。

EDA工具是半导体设计和生产的核心环节，对芯片设计的精确性、效率和创新能力有直接影响。没有高效的EDA工具，就难以进行复杂芯片的设计和优化；而没有了高PPA的芯片，AI、智能汽车和应用层面的创新更是无从谈起。

随着中国半导体产业的发展，对高端、定制化的芯片需求不断增长。在全球贸易和技术环境日益复杂的背景下，自主可控的EDA工具可以减少对国外技术的依赖，提高在国际竞争中的自主性和灵活性。发展国产EDA工具有助于我们构建更加完整的半导体产业链，从设计、制造到封装测试形成闭环，增强整个产业链的竞争力。

然而EDA是技术、人才密集型产业，想要实现超越谈何容易？但要实现基本的国产替代，似乎已经不是问题。近年来一大波国产EDA公司成立，并在之后短短的几年时间内快速完成了产品研发和市场验证。接下来，将会是国产EDA的关键时期，从完成国产替代到走向差异化竞争，在市场的浪潮中经受住考验存活下来，才是最考验各家功力的时刻。

在ICCAD2023上，我们采访了多家国产EDA公司的高层，他们针对国产EDA发展进行了精彩的分享。

合见工软：多维演进战略，迈入系统级层面

合见工软是中国EDA领域成长非常快速的一家公司，从成立之初到现在已经实现了在验证领域的全平台解决方案，并且开始向着实现、系统级和IP等方向推进，据悉，合见工软最早只专注在验证领域，在创业初期只有一个小团队专注在Simulator工具上，而后经过了短短两年半的时间，已经做到了验证的全平台。今年更是一个重要的节点，合见工软在此次ICCAD上发布了一系列新的工具，开始从验证全平台拓展到系统级和IP，开始更宏大的战略布局。

“这样一个多维演进的战略，主要是应对整个行业的需求。”上海合见工业软件集团联席总裁徐昀分享到，“中国半导体设计行业其实急需的是处理数字大规模芯片的能力，该能力首先也需要EDA的支撑。”

现在的高性能计算芯片，在RTL层次要做实现，要选择IP，并不断验证来保证正确性；在系统层面，要做软硬件协同的系统设计优化；像chiplet等趋势，对芯粒、对先进封装、对整个板级的优化需求也非常高。正是基于这个需求，合见工软将产品拓展到系统级和IP。

扎根中国生态培育，走向全球领先

受到无可避免的地缘政治因素影响，国内外芯片设计整个生态可能会走向两个方向，而这对于EDA而言也有着不同的要求。传统的EDA国际三大家，布局服务于全球客户，会配合全球市场不断微缩的工艺演进，服务这样的未来需求。而国内芯片设计需要在成熟工艺上实现性能突破，就要求EDA能够在低工艺节点上帮助客户解决芯片设计的性能问题，这是一个真正的需求所在，也是国内EDA厂商当前生存下去，走向差异化竞争的途径。

据了解，合见工软从成立到现在已经在研发上花了10亿人民币，已经积累了国内差不多两百多家客户，核心产品客户评估后的Benchmark可以超越美国主流竞品，整个公司在商业和研发上做到了正向循环。

而除了有着国产替代需求的客户外，合见工软也不乏国际一线芯片设计厂商的投资和青睐。因为对比EDA三大家，作为合见工软有着同样的优秀的运营和技术团队，能够灵活、快速地配合客户的研发要求，做到更及时的响应。“做一个新的产品，全世界顶级的产品，并不是一个简单的国产替代，而是要做下一代的产品。”徐昀道出了我国EDA创业者的心声。

鸿芯微纳：跑通国产数字EDA全流程

鸿芯微纳从2019年成立，主要的方向是搭建国产数字EDA的全流程工具。这是一条艰难的道路，但一路走来鸿芯微纳也做出了一些成绩。据鸿芯微纳CTO、联合创始人王宇成介绍，当前已经数字后端完整工具链部署，从而做到了真正的全流程。

国产数字EDA全流程可以分为两步，第一步当然是要先实现国产点工具开发，实现最基本的保障的需求。然后第二步还是要考虑产品完整性的竞争力，完整的工具链开发。对于国内新生的EDA产品，大多数设计公司仍然处在早期探索阶段。评估工具是很复杂的过程，决定采购，直至推广使用更是充满了挑战。？

而要形成竞争力，智能化是不可获取的一个技术。鸿芯微纳正计划通过AI outside的方式，加速客户的布局布线工作流程。王宇成表示，要借助AI outside的力量，首先得有一个成熟的工具，不然在一个不成熟的布局布线工具上运用AI的能力帮助客户调参，起到事半功倍的效果。经过三年的开发，鸿芯微纳的布局布线工具已经到了一个非常成熟的地步，预期年底可能会看到一些在AI outside方面探索的成果。

鸿芯微纳首席技术官、联合创始人王宇成表示，鸿芯微纳正在努力把整个芯片开发流程“串起来”，从一个芯片的RTL开始、一直走到GDS、然后走到签核，每一个步骤要用的工具都联通起来。“串起来”的意义，本土真正完整的从头走到尾的全流程只有串起来，才能够把整体的工具解决方案优化，形成一个生态，在该生态的基础上，最后能够达到超越国际的水平。

接下来国产EDA关键时期，寻求商业成功

王宇成表示，新的EDA工具开拓市场，从来就是充满了困难和阻力。国外foundry的演进路线是随着各个时期产品的需求而形成的。国内互联网，汽车，移动等电子产品和技术演进跟美欧很不一样，有理由相信工艺和EDA技术的演进也会带上中国特色。作为立足本土的EDA公司，鸿芯微纳相信，我们比国外同行更能敏捷快速开发出更适用国内设计客户需求的，有竞争力和差异化的产品和技术。

芯华章：X轴横向布局，Y轴纵向突破

芯华章成立于2015年，专注于数字EDA验证领域研发，涵盖了逻辑综合、物理设计、电路仿真等关键环节。该公司已经打造了完整的数字验证EAD全流程工具，技术发展重点在于实现产品的高性能、高效率，并且具有良好的用户体验。在满足基本设计需求的同时，也在不断追求对国际先进水平的超越。

“我们是第一个提出来在原型验证和硬件仿真两种工具，在速度和Debug能力之间进行取舍的。”傅勇讲到，“20多年前，我是第一批将硬件仿真工具引入国内的。20几年下来，硬件仿真和原型验证工具各有胜场，但在某些领域又都有局限性。这么多年了，我们认为是时候将两种成熟的方法学进行某种融合，从而让客户有更多灵活选择，降低使用成本。”

而针对中国的本土供应链的生态搭建上，傅勇认为更是要注重“点状突破，面状布局”。

首先要实现中国的本土的全链条，就需要各方的密切合作。例如芯华章在做好自己的聚集的数字验证的领域之外，还与上下游的伙伴一起合作，从而帮助构建一套完整的可用可信的生态。而要真正赢得客户的信赖，傅勇认为并没有捷径，而是要扎扎实实做好每一个客户，从而让客户给国产EDA公司来建立口碑。不仅如此，芯华章还深入到了中国的产学研工作中，通过高校合作将自己的仿真工具做到了大学生的学习阶段中去，让下一代的芯片设计工程师更早地熟悉和了解芯华章的产品，形成使用习惯和品牌好感度。

对于未来的产品布局，傅勇表示芯华章会从X和Y两个轴向上去发展。X轴即继续拓展产品线。随着9月份芯华章等价性验证工具GalaxEC的发布，公司产品覆盖领域从数字验证领域拓展到后端的布局布线、综合等领域，进一步完善了公司数字全流程验证解决方案。

Y轴是针对热门的垂直应用方向，做一些全流程的解决方案。例如RISC-V、汽车和GPU等。近日新发布的消息，芯擎与芯华章展开了在高端车规芯片领域的合作，便可以看作是芯华章在Y轴上的一个突破。

作为国内数字芯片EDA验证全流程解决方案提供商，芯华章相关逻辑仿真工具近期也获得德国莱茵TÜV集团ISO 26262 TCL3功能安全工具认证，能够支持汽车安全完整性标准最高ASIL D级别的芯片开发验证。这也是目前国内唯一获得国际安全标准认证的逻辑仿真工具，芯华章成为率先在汽车电子领域做垂直布局的中国 EDA 公司。

芯易荟：填平软硬件设计方法之间的鸿沟

芯片并不是设计的最终，而是服务于最终的产品，例如手机、手表和汽车等。一切设计的起点在于系统和软件，而非单独的半导体部件。在传统的设计方法中，软硬件设计存在明显分离，这造成了整个设计上的难题。而芯易荟旨在通过C语言的EDA设计工具，并以处理器为中心的方法，填平软硬件设计方法之间的鸿沟，优化客户的整个设计流程。

据芯易荟创始人和CTO汪人瑞介绍，定制处理器（XPU）将成为一个趋势，而芯易荟的工具能够适应定制处理器的趋势，并且使软件设计能更好地理解并与硬件设计相结合。这种围绕处理器的设计，不仅提高电子系统设计的效率和效果，而且也顺应了现代芯片设计行业的发展趋势。

据芯易荟CEO汪达钧分享，其最新推出的工具可以适用于音频、视频、AI、工控等各种不同的应用场景，可以根据不同行业客户的实际应用定制XPU。从能效、计算的效率来讲，使用芯易荟工具定制出来的处理器要比现在行业常见的处理器运算FIR、FFT的效率高很多。“对我们来说，针对不同应用，不同客户需求，通过我们的工具来定制具有差异化的、最优能效比的处理器是我们的目标。”汪达钧解释到。

传统的设计方法是链条式的，逐级从架构设计到应用层设计推进进行优化，应用层的功能验证不理想还要返回到架构层再进行重新调优，这样的效率并不高。而芯易荟提供了一种新的设计方法论，通过FARM Studio可以直接分钟级自动生成所需要的软硬件和配套工具链，从而实现软硬件协同开发、优化，并且将系统验证周期提前。这种新的设计方法也更适合当下和未来异构多核的设计需求，让客户更快地将多个核放在一起来做融合场景，加快设计缩进优化的效率。