国产EDA工具近日宣布取得了重要的突破,该公司表示其核心产品成功突破3nm工艺节点,具备了国际市场竞争力,并成功构建了较高的技术壁垒。这家公司就是概伦电子,成立于2010年,专注于EDA工具的自主设计与研发,并通过战略合作不断完善产业链,推动了国产EDA的发展与生态建设。
而另一家企业华大九天也宣布其部分EDA工具已经支持5nm先进工艺制程,并已实现商业化。这两家公司的突破无疑是振奋人心的消息,标志着国产EDA工具已经打破了国外的垄断,为国产芯片打造全产业链提供了重要的支持。
在EDA工具出现之前,工程师们只能凭借手工绘制芯片的设计图和布线图,然而随着芯片功能的增强,这种方式已经不再适用。因此,研究如何利用计算机来自动绘制设计图成为了当务之急。
1980年,超大规模集成电路被提出,芯片开始利用编程语言进行设计,一年后,EDA工具开始商用,使得芯片的复杂性得以快速增长。于是,全球各国都纷纷布局EDA工具产业,其中美国的发展速度最快,分别诞生了明导国际、新思科技和铿腾电子这三家EDA巨头。
EDA的设计流程包括前端设计和仿真、后端设计及验证、后仿真、signoff检查、数据交付代工厂等多个环节,每一项工作都非常复杂。前端设计涉及模拟电路设计和Verilog代码,而后端设计则涉及物理设计和版图设计,包括将数据转换为图形并引入寄生电容和寄生电阻。验证是芯片设计中非常重要的一环,需要确认逻辑代码是否符合预期的要求和定义好的规范,而后仿真是对设计的验证过程。signoff检查是按照厂家要求做的最后一次规则验证,确保设计符合标准,数据交付则是最终的产品交付。
然而,早在美国的EDA三巨头创建之前,大陆就已经着手研发EDA工具了。在1978年秋,广西桂林召开了一个“数字设计自动化学术会”,研讨如何发展国产EDA工具并做到世界领先。但当时研发机构各自为战,进展缓慢,没有取得明显的成果。80年代,由于受到国外的限制和禁运,大陆芯片研发受到严重影响,然而在国家层面的动员下,17家科研单位共200多名相关专家赴京,共同研发了第一款自主知识产权的国产EDA工具——熊猫系统。
然而,在过去的十多年里,国外三巨头不断兼并重组,而以熊猫系统为代表的国产EDA软件则原地踏步,甚至有所倒退。这种情况一直持续到中兴华为事件的爆发,国产芯片再次陷入“卡脖子”的困境,这让我们意识到自主研发的重要性。
EDA工具在全球芯片市场中具有重要的地位,它是芯片设计的关键工具,撬动着巨大的产业链,没有EDA就没有IC
然而,要想在EDA领域取得突破,大陆企业面临着一些挑战。首先,人才问题是其中最为关键的因素。虽然大陆已经在EDA研发方面取得了一定进展,但与海外三巨头相比,从业人员数量仍然较少,而且大部分集中在少数几家公司中。吸引、培养和留住高端人才是企业的迫切需求。必须加大人才引进和培训力度,提高人才的专业水平和创新能力。
另外,研发投入不足也是制约国产EDA工具发展的问题。科技研发需要持续的投入,而一些国内企业在研发方面投入仍显不足。相比之下,海外三巨头在研发方面的投入占到营收的35%到40%,这也是他们能够保持技术领先和市场份额的重要原因。国内企业应该加大研发投入,提高技术创新能力,以便在全球市场中立于不败之地。