2020年IC峰会上国产EDA企业说了什么?
作者: 2020-11-16 14:11:40
       每年一届的中国(深圳)集成电路峰会(简称“IC峰会”)是集成电路产业界研讨和交流的盛会,2020年中国(深圳)集成电路峰会10月29—30日在深圳南山区召开,华大九天、芯和半导体等国内EDA企业相继发言,说明EDA领域逐步受到了各方重视

一、华大九天郭继旺:三大举措开拓国产EDA创新之路
     在大会的集成电路设计创新专题论坛上,北京华大九天软件有限公司副总经理郭继旺发表了以《技术创新支撑产业芯生态》为主题的演讲。


 

         EDA、集成电路装备和集成电路材料是集成电路产业的三大战略基础支柱,可以说,没有EDA,就没有IC。
 
      然而,从全球EDA产业现状来看,三大EDA公司占据绝对优势,占全球市场约80%,排名前五的EDA公司都是美国公司,约占全球市场95%,其EDA业务收入超过$100M。而其他小规模的EDA公司有60家左右,EDA业务收入绝大部分在$30M以下。
 
      在美国垄断程度排行榜中,EDA是第一名,也就是说,EDA受制于人的情况最为严重。因此,国产EDA工具的崛起对集成电路产业来说尤为重要。
 
      据郭继旺介绍,EDA产业发展有以下特点:

 


1、寡头垄断、技术壁垒高、依赖技术创新
2、典型投资周期长、见效慢的基础性产业
    (1)算法密集型大型软件系统,需要长期的技术积累
    (2)研发周期长、产业化周期长,需要持续不断的资金投入
3、需要建立产业生态圈,得到产业链上下游的全力支持
4、对人才的依赖性很高
5、并购整合是EDA产业发展的重要手段

国产EDA创新之路
 
      郭继旺认为,EDA是全球充分竞争市场,创新是保持竞争力的唯一选择,研发与并购是创新的两条路径。国外EDA巨头每年都投入大量资金用于研发,其中Synopsys的研发支出占总营收比例多于40%。

      郭继旺指出,国产EDA创新之路需要技术创新、应用创新、模式创新三者结合。在技术创新方面,国产EDA需要将Al、云计算等新技术融合到EDA工具中。

      EDA+AI,能够帮助客户设计达到最优化的PPA目标,开发性能更高的终端产品并快速推向市场;EDA+云,云端软件和服务是行业发展趋势,但云端服务的最大阻碍在于EDA行业的高度垄断;EDA+X,后摩尔时代IC设计技术的放缓,给了国产EDA厂商追赶的机会。
 
      在应用创新方面,5G、物联网、区块链等新兴市场呼唤新的EDA方法学。
事实上,当前的半导体产业已经出现一些变化,新工艺和新应用带来了新的挑战,给国产EDA公司带来了新的机遇。

      一方面,中国半导体产业链需要紧密合作,与国产EDA公司的相互配合度大幅提升;另一方面,在一些新兴产业的关键技术(如5G,人工智能,区块链等)上,中国处于“领跑“或“并跑”地位。
 
      在模式创新方面,国产EDA需要打造开源EDA平台,吸引大量技术人才参与,加速EDA工具开发进程。郭继旺指出,从研发资金、研发人员数量/质量、产品技术完整度、市场销售额来看,中美EDA资源存在巨大差距。因此,国产EDA需要发挥新型举国体制的优势,通过开源平台聚集国内外优势资源,吸引全球高端人才参与国产EDA建设,解决制约产业发展的技术、资金、人才等核心问题。

      在EDA创新方面,华大九天已经从仿真环节、单元库环节、时序环节、版图环节等各个方面进行技术、应用和模式的创新。

业务规模占国产EDA半壁江山

      对于EDA行业而言,产教融合十分重要,华大九天已经通过完备的教学体系、创新创业大赛、产业链委托培养、EDA实验室共建、项目联合申报等方式加强产教融合。同时,华大九天还在开展学科共建、建立开源社区、实训基地等加强产业生态建设。
郭继旺认为,在EDA产业生态共建方面,我们需要致力于核心支撑工具开发,完善集成电路EDA产业链条。同时,以市场为导向,以应用为牵引,与国内集成电路制造企业、设计企业、公共服务机构、高校、科研院所共建产业生态。

      据其介绍,华大九天成立于2009年,致力于面向半导体行业提供一站式 EDA及相关服务,是目前国内规模最大、技术实力最强的EDA龙头企业。
 
      在EDA方面,华大九天可提供模拟/数模混合IC设计全流程解决方案、数字SoC IC设计与优化解决方案、晶圆制造专用EDA工具和平板显示设计全流程EDA系统。围绕EDA提供的相关服务包括晶圆制造工程服务及设计支持服务。
 
      在知识产权方面,华大九天累计申请发明专利达288项,累计授权发明专利13项。
早在上世纪八十年代末,“熊猫系统”获得国家科技进步一等奖。近年来,华大九天的业务和技术能力呈现快速增长的状态,人员规模和业务规模占国产EDA半壁江山,目前已实现商业化产品20余种,占主流EDA工具一半以上,服务全球近400家客户,并与行业头部企业形成紧密战略合作关系。

      郭继旺指出,华大九天将推出更优秀的产品和解决方案支撑5G、IOT、汽车电子等更多行业应用,通过技术创新、应用创新以及模式创新的方式助力中国芯。

 

二、芯和副总裁仓巍:专注仿真EDA,引领国产突围

      在大会的EDA研究及发展布局专题论坛上,芯和半导体科技(上海)有限公司副总裁仓巍发表了以《覆盖芯片,封装及系统的完整仿真EDA解决方案》为题的主题演讲。


        在过去几十年中,我们经历的几次计算革命,从大型机到小型机到个人电脑到手机再升级到如今的人工智能、物联网,每一次的计算革命的革新都会引起相关的电子产品以数十倍上百倍的数量巨增。

     据最新的数据统计,2020年全球已经有超过400亿的物联网设备,这些设备到2020年产生的数据量将会达到10个Zettabytes,这是非常恐怖的数据量,这催生了近几年的新兴科技,像5G、人工智能、云计算和边缘计算的存在和发展,他们最主要的使命,就是来解决这些数据从采集、传输、存储、处理所存在的挑战。
 
     仓巍表示,在这些新兴科技背后,半导体扮演着举足轻重的作用,我们有理由相信半导体行业从芯片到封装到系统的各个环节都必须做出相应的改变,来适应这些方面的挑战。EDA作为半导体行业金字塔塔尖技术,面临着整个半导体行业的革新,我们会发现很多EDA传统的技术不够用了、不好用了,这其实给了很多新的EDA公司,尤其是国产EDA公司难得的弯道超车机会。


专注仿真EDA领域
 
     仓巍表示,芯和成立于2010年,经过十年的发展,虽然我们还不能跟国际顶尖的EDA公司相提并论,但是可以很自豪地告诉大家,在仿真EDA这个细分领域,无论是国内还是国外,芯和都做出了一定的影响力。

     EDA仿真技术始于上世纪70年代的SPICE电路仿真,随着芯片、系统的高频高速的发展,电磁场仿真引入到EDA仿真的流程,,5G、数据中心、高性能计算使得电磁场仿真和电路仿真一样重要,芯和专注的主要领域是电磁场为主的EDA仿真。我们当前的问题是传统的场、路仿真技术远远满足不了先进工艺、先进封装和复杂系统所带来的新的需求,这给了芯和这样的后来者提供了赶超的机会。
 
     在电磁场求解器的市场中,除几家老牌美国厂商外,芯和是唯一拥有兼顾两条产品线的国产EDA,并且延伸出了不同的产品线,能提供覆盖芯片、封装及系统的完整仿真EDA解决方案,拥有多项电磁、电路仿真自主创新技术,还囊括了新颖的并行云计算方案。

芯和核心竞争力
 
      一是我们拥有多项电磁、电路仿真自主创新技术,可以支持多尺度的EM仿真,从纳米到厘米级的完整覆盖;植入了智能mesh技术,将网格数量减少了50%以上,大大提升了仿真的效率;同时拥有先进的并行计算技术,并成为国内首批上云的EDA公司,其在亚马逊AWS上的EDA云平台已经运营了近一年的时间。。

     二是构建了丰富的晶圆厂及合作伙伴生态系统。EDA工具需要与产业相结合,芯和的EDA工具经过了像台积电、三星、格芯、中芯国际、意法半导体等主流晶圆厂严格认证,包括传统CMOS、FinFET、、BiCOMS 、SOI、IPD等不同的工艺,都已经通过了技术认证;与此同时,芯和生态圈中还有众多的EDA合作伙伴,像Synopsys, Cadence, Mentor, Ansys, 实现与主流设计流程的无缝衔接。

     三是本地化定制能力,芯和能够根据客户的设计流程开发定制EDA工具,也有本土化支持团队快速响应,效率显著,通过和客户一起完成产品的迭代,这也从另一侧面帮助芯和EDA工具的提升。

     四是芯和是国内唯一自有滤波器设计和系统级封装设计的EDA公司,我们设计团队,会在自有的EDA工具推向市场之前,作为第一批客户,进行试用和验证,确保产品在上市时精度和流程上都得到验证。

引领国产EDA突围

     仓巍介绍,芯和EDA产品覆盖芯片、封装、系统,一共有11款工具,围绕着高频高速两条主线,针对不同市场的客户提供领先的EDA仿真解决方案。

     在芯片仿真层面,芯和的片上无源提取工具帮助RFIC、高性能模拟IC设计工程师快速建模和分析,缩短最终达到芯片一次流片成功。

     在封装层面,芯和的封装提取工具不仅能满足传统封装的快速提取,还能实现芯片封装联合仿真,2.5D interposer和3D IC等先进封装的HBM通道和TSV高速通道的提取。

     在系统层面,芯和的针对射频PCB仿真和针对高速数字系统的信号完整性分析的工具全面解决板级射频和高速接口带来的各种信号问题。
 
     在终端应用方面,芯和可以提供智能手机、物联网、5G基站、数据中心、汽车电子、WIFI Connectivity 六大行业级的解决方案。其中,最火热的5G射频前端解决方案,涵盖了芯片、封装、滤波器的EDA工具以及集成无源器件的设计,获得了众多客户青睐;在数据中心解决方案方面,芯和提供了包括芯片、封装、连接器、线缆、高速系统在内的整套EDA解决方案,被网络通信、数据中心产业链上下游企业广泛采用。

     在演讲的最后,仓巍总结说,第四次计算革命带来的数据大爆炸,催生了5G、人工智能、云计算、边缘计算的发展,成为推动整个半导体行业革新的原动力。EDA作为半导体产业链的最上游,我们面临巨大的挑战和机遇,芯和精耕的是仿真EDA领域,覆盖从芯片、封装到系统的全链路,我们希望能和所有的国产EDA厂商一起引领国产EDA突围。
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