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近期在跟業(yè)內(nèi)人士的交流中，總離不開一個(gè)話題，那就是美國(guó)芯片法案的持續(xù)影響，而一個(gè)共識(shí)是搭建完整的本土半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的緊迫性和重要性顯而易見，雖然大多數(shù)人也同意要形成一個(gè)足夠強(qiáng)大的本土產(chǎn)業(yè)鏈仍有極大挑戰(zhàn)、仍需長(zhǎng)期持續(xù)的投入和努力，我們的第一步是盡快先做補(bǔ)全，然后再做強(qiáng)。如行芯科技董事長(zhǎng)兼總經(jīng)理賀青所言，“我們陪伴芯片設(shè)計(jì)公司、芯片制造商的EDA企業(yè)正采用速度的方式，基本上是快3倍，以前大家在用國(guó)外的EDA軟件做的一些事情，我們所采用的周期是直接除以3，以3倍速在做產(chǎn)品開發(fā)，中國(guó)人的勤勞，除以2或多或少還是可以的，但是除以3是超出極限的，目前我們每天都處于極限狀態(tài)，就是用速度換取時(shí)間。”
在近期舉辦的ICDIA 2023論壇期間，與非網(wǎng)記者得以近距離與多位來自EDA、IP、測(cè)試測(cè)量企業(yè)的意見領(lǐng)袖交流，就一些大家普遍關(guān)心的熱點(diǎn)話題進(jìn)行深入溝通。筆者將此次交流中的一些收獲分享如下：
EDA視角
2年后將形成完整的本土EDA工具鏈？
作為加速芯片設(shè)計(jì)的最重要的工具性產(chǎn)品，本土EDA工具的發(fā)展在這幾年被格外關(guān)注，與非網(wǎng)也多次撰文對(duì)本土EDA產(chǎn)業(yè)的分布以及發(fā)展思路進(jìn)行分析和梳理（產(chǎn)研 | 跨過溝壑，國(guó)產(chǎn)EDA工具將一馬平川 、適合中國(guó)EDA發(fā)展的道路思考）。
對(duì)于本土EDA工具在模擬方向上已有相對(duì)完整的工具鏈，而在數(shù)字方向仍相對(duì)薄弱的現(xiàn)狀，賀青表示，“數(shù)字芯片從開發(fā)到流片投入動(dòng)輒數(shù)億元，試錯(cuò)代價(jià)高，所需EDA工具種類繁多，對(duì)精度、效率、容量都有極高要求。行芯從2018年成立，一直專注于芯片物理設(shè)計(jì)Signoff領(lǐng)域，與行業(yè)頭部客戶協(xié)同作戰(zhàn)，用了四年時(shí)間才實(shí)現(xiàn)數(shù)字EDA工具的商業(yè)化。。”
行芯科技董事長(zhǎng)兼總經(jīng)理賀青
在被問及數(shù)字全流程工具需要多久才能補(bǔ)全時(shí)，賀青回答“2年”。這點(diǎn)在后面跟其他業(yè)界人士交流中也被反復(fù)驗(yàn)證。而除了數(shù)字以外，我們要打造全套EDA工具，包括設(shè)計(jì)、制造，以及應(yīng)用端，真正全流程的工具鏈，比較理想和樂觀的預(yù)估是2027年即5年，是基本要求。
這其中我們?nèi)悦媾R很多問題和挑戰(zhàn)：
首先是人員規(guī)模。放眼全球3大EDA工具廠商，規(guī)模較小的西門子EDA，其全球員工數(shù)也在6000人以上，而本土規(guī)模最大的EDA企業(yè)華大九天目前人員也只有660人（2021年12月數(shù)據(jù)）。要打造完整的工具鏈，技術(shù)層面至少要有3000人的團(tuán)隊(duì)，我們國(guó)內(nèi)所有相關(guān)從業(yè)人員總數(shù)可能也就在4000多人，其中技術(shù)人員可能不到3000人，這其中還有很多做重復(fù)性產(chǎn)品開發(fā)的，可謂資源相當(dāng)有限，而真正有經(jīng)驗(yàn)的高層次人才就更為稀缺。
因?yàn)槿瞬排囵B(yǎng)周期較長(zhǎng)，所以本土EDA企業(yè)之間尤其是近幾年一大批新創(chuàng)的EDA企業(yè)是否能形成某種程度的產(chǎn)業(yè)同盟，盡量避免資源內(nèi)耗，尋求一些差異化的產(chǎn)品線布局和競(jìng)爭(zhēng)對(duì)整體產(chǎn)業(yè)和工具鏈的快速健全顯得尤為重要。這里除華大九天等作為傳統(tǒng)行業(yè)龍頭的目標(biāo)是努力打造完整的工具鏈以形成綜合性國(guó)際品牌競(jìng)爭(zhēng)力外，如行芯科技則是布局在針對(duì)高端工藝的數(shù)字工具鏈，而英諾達(dá)聚焦在低功耗設(shè)計(jì)和EDA云平臺(tái)的建設(shè)上；
其次是資金。 有業(yè)內(nèi)人士提出，“未來五年要把全流程工具做好，每年要投入40到50億，就是200億的資金”；
還有標(biāo)準(zhǔn)。在溝通中大多數(shù)嘉賓也都認(rèn)同，要打造完整本土工具鏈不可能由某一家企業(yè)獨(dú)立完成，而應(yīng)該是多家企業(yè)甚至全產(chǎn)業(yè)的協(xié)作，過程中的合作、整合和收并購(gòu)也不可避免。事實(shí)上，一些初具規(guī)模的本土企業(yè)已經(jīng)開始有所行動(dòng)，且收購(gòu)標(biāo)的不僅局限于國(guó)內(nèi)，但相關(guān)人士也表示，整合中核心要考慮的首先是技術(shù)層面，包括技術(shù)好不好，以及技術(shù)能不能聯(lián)通，，一般來講技術(shù)層面的事都是可以通過一定的時(shí)間解決的。但比較重要的是不同企業(yè)的工具產(chǎn)品能否在底層數(shù)據(jù)格式上統(tǒng)一，這樣能比較方便工具的集成和對(duì)接。對(duì)此，美國(guó)有EDIF標(biāo)準(zhǔn)致力于解決EDA工具標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)庫(kù)、接口問題，相應(yīng)的，國(guó)內(nèi)則需要有自己的一套標(biāo)準(zhǔn)，避免可能受制于人。
從有到用，挑戰(zhàn)更大
以上可以說是舉全國(guó)EDA業(yè)界之力解決本土EDA工具從無到有的問題，而從有到用起來，挑戰(zhàn)更大。
首先是工具本身的質(zhì)量。業(yè)內(nèi)人士指出，本土EDA工具要做好，面臨一個(gè)很大的問題，是先進(jìn)工藝技術(shù)支撐的缺陷，現(xiàn)在很多芯片設(shè)計(jì)公司都可以做7nm、5nm甚至做3nm的設(shè)計(jì)，但是國(guó)內(nèi)的EDA工具還做不到先進(jìn)工藝的支持，“這里面最大的問題，因?yàn)槲覀兡貌坏较冗M(jìn)工藝的參數(shù)”，沒有參數(shù)，就沒辦法做工藝的適配、結(jié)合。
其次，國(guó)產(chǎn)工具的應(yīng)用除了要解決工具本身質(zhì)量問題外，還要面臨的問題是，客戶此前采用其他EDA產(chǎn)品長(zhǎng)期積累下來的底層數(shù)據(jù)。這在模擬芯片會(huì)更嚴(yán)重一點(diǎn)，數(shù)字芯片相對(duì)好一些，也就是PDK，“要想更多的客戶能夠用本土的工具做設(shè)計(jì)，必須要解決PDK的問題，現(xiàn)在確實(shí)有這個(gè)障礙。因?yàn)槠渌焉痰腜DK不能拿來直接用，一方面有加密的問題，另外還有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的問題，必須要重新做一套。”
現(xiàn)在很多芯片設(shè)計(jì)企業(yè)在采用本土EDA工具時(shí)，多是與EDA公司共同開發(fā)的方式來解決PDK的問題，同時(shí)也有EDA公司提供的PDK自動(dòng)化開發(fā)的工具，協(xié)助設(shè)計(jì)公司可以自己完成PDK的搭建，但這也會(huì)相應(yīng)增加設(shè)計(jì)公司的工作量，提高了其與本土EDA公司合作的門檻。
此外，一個(gè)事實(shí)是，國(guó)內(nèi)現(xiàn)在有幾千家芯片設(shè)計(jì)企業(yè)，但實(shí)際上愿意采用國(guó)產(chǎn)EDA的企業(yè)少之又少，而下游企業(yè)和客戶對(duì)EDA工具的打磨和迭代又至關(guān)重要。
對(duì)此，芯啟源EDA&IP銷售總經(jīng)理裘燁敏感同身受，“前幾年我們做好的工具，實(shí)際上沒有特別好的場(chǎng)景給我們做打磨?，F(xiàn)在這些機(jī)會(huì)越來越多，我們也希望這個(gè)機(jī)會(huì)能夠擴(kuò)大。”裘燁敏補(bǔ)充，“我們已經(jīng)看到有地方政府開始有不少政策引領(lǐng)，但可能里面有一些條件還有較多的限制，同時(shí)資金扶持的額度相對(duì)也比較小?，F(xiàn)在雖然有一些企業(yè)開始用到本土的EDA工具，但同時(shí)也有一些企業(yè)希望用到國(guó)產(chǎn)化的解決方案，芯啟源的系列產(chǎn)品在這一方面也能夠滿足客戶需求，為這些企業(yè)提供更大的助力。。而我們看到現(xiàn)在地緣政治的因素越來越顯著，所以希望在政策方面能夠提供給我們更多的機(jī)會(huì)和時(shí)間窗口，這樣可以加快推進(jìn)我們產(chǎn)品的迭代，使之更加成熟穩(wěn)定，我們后面也能更好的反哺本土芯片產(chǎn)業(yè)。”
芯啟源EDA&IP銷售總經(jīng)理裘燁敏
賀青也強(qiáng)調(diào)，要實(shí)現(xiàn)本土EDA工具的快速迭代，有兩類客戶很重要，一類是大客戶，另一類是細(xì)分賽道的尖端客戶。
而對(duì)于像英諾達(dá)這類嘗試EDA上云這種新的商業(yè)模式和產(chǎn)品開發(fā)模式的EDA企業(yè)來說，一個(gè)更大的挑戰(zhàn)則是產(chǎn)業(yè)成熟度和如何打破固有認(rèn)知上。英諾達(dá)副總裁熊文坦言，“我們?cè)谧鲈谱赓U的時(shí)候，安全是客戶最大的顧慮。”
英諾達(dá)副總裁熊文
從英諾達(dá)的角度，通過技術(shù)和機(jī)制保證云上EDA工具的安全已經(jīng)不是問題，熊文提到，“安全可以分成兩個(gè)方面，一方面是企業(yè)通過互聯(lián)網(wǎng)接入內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)安全，這個(gè)不但是客戶要求的傳輸數(shù)據(jù)安全，也包括要防范一些黑客攻擊，這點(diǎn)我們可以通過成熟的Palo Alto Networks防火墻技術(shù)來解決，外網(wǎng)接入也是以白名單的方式。從外部網(wǎng)絡(luò)方面，我們達(dá)到Gartner的第一象限標(biāo)準(zhǔn)。另一方面是客戶接入內(nèi)網(wǎng)之后的數(shù)據(jù)安全，畢竟IC設(shè)計(jì)公司最核心的價(jià)值就是它的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。我們有很多的措施，接到內(nèi)網(wǎng)之后，英諾達(dá)有一套物理上的隔離和保護(hù)措施，另外，我們認(rèn)為人是會(huì)犯錯(cuò)誤的，所以我們有嚴(yán)格以及不斷強(qiáng)化的操作日志，并定期培訓(xùn)工程師嚴(yán)格按照操作日志，避免發(fā)生人為故障。同時(shí)在硬件隔離之后，還會(huì)為客戶提供24小時(shí)的視頻監(jiān)控，監(jiān)控錄像會(huì)保留三個(gè)月，如果有特殊需求，我們可能會(huì)保留一年以上。”
測(cè)試測(cè)量視角
本土芯片產(chǎn)業(yè)遠(yuǎn)未到成熟期 合作更顯重要
和EDA工具與客戶之間在產(chǎn)品迭代上的雞生蛋、蛋生雞的問題類似，本土芯片產(chǎn)業(yè)同樣面臨從無到有，以及更重要的應(yīng)用落地的挑戰(zhàn)。
對(duì)此，是德科技大中華區(qū)運(yùn)營(yíng)總監(jiān)任彥楠表示，“我覺得關(guān)鍵是和應(yīng)用端有個(gè)磨合，我們知道最近幾年國(guó)內(nèi)IC發(fā)展的非常快，幾乎每個(gè)細(xì)分領(lǐng)域都有國(guó)內(nèi)design house的身影，但是IC其實(shí)離實(shí)際的應(yīng)用，就是工程化的這一段，是一段必經(jīng)之路，能不能實(shí)現(xiàn)真正的國(guó)產(chǎn)替代，是我們國(guó)內(nèi)IC企業(yè)可以再花一些力氣往前走的，和下游企業(yè)磨合，真正從實(shí)驗(yàn)室走向一個(gè)IP概念，走向工程化，最終完全實(shí)現(xiàn)在性能、指標(biāo)、功耗各個(gè)方面都能具備競(jìng)爭(zhēng)力，這一步是國(guó)內(nèi)企業(yè)需要做的事情，而不僅僅停留在“好芯片”層面，也要“用起來”。”
是德科技大中華區(qū)運(yùn)營(yíng)總監(jiān)任彥楠
而國(guó)內(nèi)雖然號(hào)稱有2000多家的芯片設(shè)計(jì)企業(yè)，但無論產(chǎn)業(yè)總體規(guī)模，還是個(gè)體企業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)水平以及體量，都和國(guó)際大廠存在較大差距。這一點(diǎn)，從測(cè)試測(cè)量代表性企業(yè)NI在主推的自動(dòng)化測(cè)試業(yè)務(wù)可見一斑。NI亞太區(qū)半導(dǎo)體業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理周文昊介紹，“NI的業(yè)務(wù)模式在歐美和中國(guó)有很大的不同。以半導(dǎo)體來看，歐美集中在一些巨頭企業(yè)，NI的業(yè)務(wù)有非常大的比重來自于幾個(gè)大廠，這些大廠自己也具有非常好的knowhow，NI更多是提供基礎(chǔ)設(shè)施和軟硬件工具，我們幫助它們提升效率；但在中國(guó)，情況完全不一樣，即便我們現(xiàn)在說半導(dǎo)體很火熱，但是在中國(guó)，如果按照傳統(tǒng)意義上定義的半導(dǎo)體大廠，現(xiàn)在可能還屈指可數(shù)。”周文昊補(bǔ)充，“這不意味著這些企業(yè)不需要自動(dòng)化，只不過對(duì)NI的產(chǎn)品和服務(wù)模式提出了更大的挑戰(zhàn)。因應(yīng)這樣的挑戰(zhàn)，首先NI近年來投資研發(fā)將過去單純的儀表產(chǎn)品擴(kuò)展成現(xiàn)在應(yīng)用場(chǎng)景下無需編程的方案系統(tǒng)，搭配快速交付的界面加速用戶上手。
NI亞太區(qū)半導(dǎo)體業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理周文昊
并同時(shí)攜手中國(guó)本地專業(yè)合作伙伴 — 孤波科技從運(yùn)營(yíng)面向助力本土芯片設(shè)計(jì)公司的創(chuàng)新加速與效率提升。孤波科技CEO何為提到: “隨著更多的中國(guó)芯片設(shè)計(jì)企業(yè)已經(jīng)在近些年的發(fā)展中逐漸邁向高端、復(fù)雜的芯片應(yīng)用場(chǎng)景, 期間遇到的挑戰(zhàn)之一就是需要更加精益化地進(jìn)行研發(fā)管理、產(chǎn)品管理和運(yùn)營(yíng)管理，而人才的缺乏要求更多方案級(jí)的解決方案”，而這正是孤波聚焦芯片設(shè)計(jì)研發(fā)運(yùn)營(yíng)一體化而生的先進(jìn)軟件方案能解決的。
孤波科技CEO何為
作為深度參與到芯片產(chǎn)業(yè)的測(cè)試測(cè)量企業(yè)，任彥楠提倡全產(chǎn)業(yè)鏈需要更加緊密的協(xié)作，“我們是盡力把工具做好，讓大家可以用到最好的工具，而整個(gè)國(guó)內(nèi)的產(chǎn)業(yè)環(huán)境，不僅是芯片設(shè)計(jì)公司，包括EDA、IP企業(yè)、晶圓代工和封裝測(cè)試企業(yè)，還有下游的應(yīng)用，大家都可以集體協(xié)力向前，有一個(gè)受惠的過程。”
賀青也強(qiáng)調(diào)，“這個(gè)過程不是簡(jiǎn)單替換的過程，比如晶圓代工廠、芯片設(shè)計(jì)企業(yè)和EDA公司在現(xiàn)在的環(huán)境下，需要與客戶建立深度互信，摒棄傳統(tǒng)的程式化合作方式，采用不分彼此的協(xié)同機(jī)制快速響應(yīng)訴求并直接探討可能的實(shí)現(xiàn)方案，極大提升開發(fā)效率。”
任彥楠補(bǔ)充，“我們?cè)谝恍┉h(huán)節(jié)上互相嵌套在一起，形成閉環(huán)。包括像IP企業(yè)，我們都是互為客戶和合作伙伴，有非常良好的互動(dòng)，但是這個(gè)互動(dòng)是基于信任，可以在產(chǎn)品開發(fā)之初盡早的介入，了解的越深，合作的方式方法才會(huì)更多。我們相信這種開放合作最終也將讓整個(gè)產(chǎn)業(yè)收益。”
