本土EDA再迎重大突破：HuaEmu E1發(fā)布，國內(nèi)首臺超百億門硬件仿真器誕生

2023年6月15日，芯華章在北京發(fā)布了第七款重磅產(chǎn)品——百億門級硬件仿真系統(tǒng)樺敏HuaEmu E1。至此，芯華章成為國內(nèi)首家具有完備的全流程數(shù)字驗證工具平臺的國產(chǎn)EDA公司。作為國內(nèi)最專注數(shù)字驗證領(lǐng)域的EDA公司，芯華章在其專注領(lǐng)域內(nèi)已經(jīng)基本實現(xiàn)國產(chǎn)替代，甚至出現(xiàn)了局部突破。

為超大規(guī)模系統(tǒng)驗證應(yīng)勢而生的HuaEmu E1

芯華章首席技術(shù)官傅勇先生作為近15年來，推動亞太地區(qū)數(shù)字芯片驗證技術(shù)建設(shè)及更新?lián)Q代的布道者之一，點明了HuaEmu E1作為真正Emulator的四大關(guān)鍵特點，同時也堅定了芯華章未來的發(fā)展方向。

第一，功能正確性。傅勇表示Emulator本身是一個相當(dāng)復(fù)雜的系統(tǒng)，甚至被稱為“披著硬件外衣的軟件系統(tǒng)”，因此軟件的功能正確性就顯得極為重要。芯華章自主可控的完整軟件棧和統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫底層，可以和芯華章的其他產(chǎn)品，包括波形調(diào)試形成一個完美的結(jié)合。這一切保證了芯華章HuaEmu E1的功能正確性，包括系統(tǒng)的穩(wěn)健性、一致性、自主可控等等。

第二，強大查錯能力、靈活的查錯手段。驗證系統(tǒng)強大的查錯能力是非常關(guān)鍵的一點。芯華章通過自己的debug工具，加上非常精準的、豐富的加探針手段，決定了芯華章可以超脫于FPGA原型，打造真正的硬件仿真器。

第三，完備的系統(tǒng)方案。傅勇通過展示一個非常成熟的GPU和AI系統(tǒng)驗證方案，引出了芯華章的solution團隊。團隊通過開發(fā)大量的接口和子卡，配合emulator形成了一個完整的系統(tǒng)，從而幫助客戶。

第四，高運行速度。HuaEmu E1的標(biāo)準速度在1到10兆赫茲，并且在開啟debug模式及TBA模式后，速度仍可以維持在數(shù)百千赫茲，這兩個數(shù)字可以直接對標(biāo)國際同類產(chǎn)品。

此外，憑借這些特點及優(yōu)勢，HuaEmu E1可以快速檢測設(shè)計的正確性和性能，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。芯華章在集成電路領(lǐng)域不斷創(chuàng)新，從算法、軟件、硬件和結(jié)構(gòu)等方向進行了大量的創(chuàng)新，并申請了諸多專利，成功打造了一個支持150億門以上設(shè)計的emulation系統(tǒng)，在短時間內(nèi)實現(xiàn)了從0到1的突破。傅勇強調(diào)，芯華章將繼續(xù)保持追求創(chuàng)新和工匠精神，為集成電路和電子行業(yè)提供更好的產(chǎn)品和服務(wù)。

三方專業(yè)機構(gòu)的認可

中國通信學(xué)會副秘書長歐陽武，作為第三方專業(yè)機構(gòu)的代表，參加了芯華章創(chuàng)新成果發(fā)布會，并帶來了中國通信學(xué)會專家組的評估結(jié)果，見證了國產(chǎn)EDA的發(fā)展與突破。

學(xué)會專門成立的專家組認定，芯華章HuaEmu E1 在支持的設(shè)計容量、仿真數(shù)據(jù)、軟件工具、調(diào)試功能、仿真方案等方面，其核心指標(biāo)具有國內(nèi)領(lǐng)先性，主要技術(shù)指標(biāo)正在向國際同類先進產(chǎn)品看齊，能夠滿足當(dāng)前國內(nèi)大容量芯片的設(shè)計硬件仿真和系統(tǒng)驗證需求，是國內(nèi)首臺公開發(fā)布的在設(shè)計上支持百億門以上的硬件仿真系統(tǒng)。

同時，他也強調(diào)了持續(xù)完善和改進產(chǎn)品的必要性，并指出創(chuàng)新永遠是科技發(fā)展的核心推動力，是產(chǎn)業(yè)競爭力的優(yōu)勢源泉，道出了芯華章新品背后的創(chuàng)新推動力。

E1的創(chuàng)新技術(shù)解析

芯華章研發(fā)副總裁顏體儼博士則現(xiàn)場介紹了E1的三大亮點——大容量，高性能，強大調(diào)試能力。

大容量指的是在芯片設(shè)計過程中，當(dāng)需要同時執(zhí)行許多的芯片測試，或者驗證芯片中不同的模塊時，E1可以同時支持最高128個用戶同時使用，每一個用戶可以使用不同的資源，資源的顆粒度可以以2,000萬門為單位。并且由于relocation的能力，在不同的使用者之間還可以進行快速切換，而不再需要重新編譯。

高性能則主要來自于它內(nèi)部的快速低延遲連接，加上前端到后端高效的編譯流程，以及E1中對稱的互聯(lián)結(jié)構(gòu)。具體表現(xiàn)上，如果一個客戶只用到8000門的容量，E1最高的執(zhí)行速度可以達到10兆赫。如果客戶用從8,000萬門到3.2億門，E1最高可以跑到5兆赫，如果超過3.2億門，E1最高可以跑到一兆赫。

在強大調(diào)試能力方面，

• ?E1可以通過自主技術(shù)，把芯片設(shè)計中原始的RTL，代碼中的信號全部提供作為debug
• ?可以在運行中對信號讀寫，對memory內(nèi)容讀寫
• ?能夠讓使用者讀取或看到波形，并取出無限深度的波形
• ?精準的觸發(fā)功能，好比自駕汽車到某種狀態(tài)下完成自動剎車、自動換擋的操作

顏體儼博士還強調(diào)，芯華章在打造E1的過程中，沒有并購、吸收任何一家公司或產(chǎn)品，完全是靠自己的團隊從零開始設(shè)計、打磨，來之不易。而在筆者看來，這也恰恰使得芯華章在產(chǎn)品的研發(fā)過程中、創(chuàng)新的道路上，更加自信，更能創(chuàng)造出強有力的產(chǎn)品。

典型的開發(fā)驗證的流程演示

芯華章驗證技術(shù)專家張哲文，對E1進行了現(xiàn)場Demo秀，主要演示了一個AI算法——生命游戲的應(yīng)用和設(shè)計流程。張哲文從硬件實現(xiàn)、軟硬件整合、全系統(tǒng)驗證等方面詳細闡述了整個流程，并且現(xiàn)場進行驗證和實現(xiàn)。最后，他展示了通過Emulation系統(tǒng)的導(dǎo)入，可以大幅縮短整個驗證開發(fā)流程。同時，也印證了之前提到的關(guān)鍵亮點和技術(shù)——高速精確的觸發(fā)器和高速全信號可見。

合作伙伴的發(fā)聲與期待

現(xiàn)場除了芯華章的技術(shù)專家們進行詳細講解以及第三方專業(yè)機構(gòu)代表的發(fā)言外，還有來自合作伙伴的分享。

涌現(xiàn)科技驗證團隊負責(zé)人晏陽表示，芯華章E1的推出填補了國產(chǎn)驗證板塊中的一些空白，也很高興看到涌現(xiàn)關(guān)注的多項功能在該產(chǎn)品上得到了實現(xiàn)。清微智能的SOC首席驗證專家呂林鵬，對于E1為他們提供了高效的技術(shù)驗證手段而感到興奮：原來一個case需要跑一個月，現(xiàn)在可以縮短到一天，大大提升了現(xiàn)在的工作效率。

交流與結(jié)尾——EDA 2.0的踐行之路

在現(xiàn)場的交流環(huán)節(jié)中，筆者針對汽車駕艙融合及其他的一些嵌入式計算行業(yè)，芯華章產(chǎn)品能否融入到對大算力追求的環(huán)境中去，如何去構(gòu)建自己的生態(tài)提出了疑問。芯華章首席市場戰(zhàn)略官謝仲輝表示，芯華章完全可以發(fā)揮芯片設(shè)計環(huán)節(jié)，其產(chǎn)品的供應(yīng)鏈優(yōu)勢。由于當(dāng)前新能源汽車行業(yè)競爭愈發(fā)激烈，汽車芯片的選擇也越來越多，主機廠商希望能夠有一項工具或一個平臺，讓它們串起來，幫助他們?nèi)バ纬缮鷳B(tài)的閉環(huán)并加速，從而降低其產(chǎn)品的風(fēng)險，那硬件仿真自然而然便能起到相應(yīng)的作用。

針對復(fù)雜、多樣的應(yīng)用場景，用戶可以借助芯華章自主研發(fā)的高性能硬件仿真系統(tǒng)HuaEmu E1，實現(xiàn)軟硬件的開發(fā)解耦和前置，來預(yù)判車輛在實際使用過程中出現(xiàn)的風(fēng)險，幫助主機廠縮短研發(fā)周期，降低創(chuàng)新門檻，豐富開發(fā)工具的同時優(yōu)化硬件設(shè)計，更快進階到個性化定義EEA系統(tǒng)，從而縮短產(chǎn)品上市時間，在激烈的市場競爭中贏得先機。

對于芯華章長期致力的EDA 2.0，謝仲輝認為這不是一蹴而就的，而是需要漫長的時間進行慢慢“澆灌”。千里之行始于足下，更重要的是，當(dāng)下芯華章已經(jīng)在行動的路上。比如說芯華章研究院已經(jīng)在做的一些課題，包括把人工智能導(dǎo)入形式驗證；甚至通過AI的方式，把調(diào)試的手段不只是看波形，而是以數(shù)據(jù)驅(qū)動的方式做調(diào)試，這都是芯華章踐行EDA 2.0的落地方式。

無論是其標(biāo)桿性還是實用性，本次芯華章新品的突破意義重大，一臺嚴格意義上的Emulation呈現(xiàn)在了世人面前。但這并不是終點，相信未來芯華章還會給我們帶來更多的驚喜，更多芯華章工程師的創(chuàng)新結(jié)晶。