到底是 EDA 技术成就了 IC 产业还是 IC 应用的爆发成就了 EDA 技术?这就是一个“鸡生蛋,蛋生鸡”的哲学问题,谁也说不清楚。但是 EDA 技术一定是推动了 IC 技术的发展,IC 应用也给了 EDA 技术不断迭代的机会,所以我们才在今天有幸用上 7nm 的芯片,而且未来会继续向 5nm、3nm、2nm 甚至 1nm 的工艺制程延伸。

 

今天我们先不谈 IC 技术的发展,先从 IC 发源地硅谷挖掘一下 EDA 技术如何从原始的野蛮成长阶段走向如今 SynopsysCadence、 Mentor Graphics(现已被西门子收购)的三足鼎立格局。

 

EDA 在芯片设计中起到什么作用?如果没有 EDA,IC 产业就玩不转了吗?通俗一点讲,EDA 就是一款 IC 设计工具,就好比画家的画笔,有了这只笔才有可能画出绝世之作,IC 设计者有了 EDA 工具才能设计出高性能的芯片。利用 EDA 工具,工程师可以将电子产品从电路设计、性能分析到设计出 IC 版图或 PCB 版图的整个过程的计算机上自动处理完成,我们用的手机、电脑、电视等电子产品都和 EDA 工具息息相关。如果不用 EDA 进行设计理论上是可以的,只是需要人工一根一根去布线,现在一颗 CPU 上可以容纳几亿颗晶体管,恐怕一个人几辈子也搞不完。

 

而且在这么小的一块芯片上对那么多“零部件”进行设计,做好布线才可以节省面积,提高信号的完整性、稳定性,从而提高芯片的可靠性,就好比房子装修,如果整体布局好,60 平可以做成三居室,而且美观实用。因此,专业的芯片公司都要用使用专业的 EDA 软件辅助设计。

 

就像李渊灭隋建立了唐朝,却是李世民开创了大唐盛世一样,EDA 起源于二十世纪七十年代,早期并没有 Synopsys、Cadence、 Mentor 的身影,而是大家并不熟悉的 Calma、ComputerVision 与 Applicon 在驰骋江湖。直到二十世纪八十年代,Mentor Graphics、Daisy、Valid 才开始崛起。

 

物理学家转身电子领域,成就 EDA 巨头
能够形成今天的 EDA 市场格局和一个人有巨大的关系,这个人就是卡斯特罗
(Joe Costello),是他成就了如今的 Cadence。

 

卡斯特罗进入 EDA 领域纯属偶然,因为他最初的人生理想是成为一个物理学家,并成功考入了耶鲁大学,但是他的女朋却被旧金山一所学校录取了,一个东海岸一个西海岸忍受了四年异地恋,终于熬到在本科毕业,卡斯特罗转入西海岸的柏克利大学继续攻读物理学位。在攻读博士学位期间,他去 National Semiconductor 做暑期工。有一次他兴致勃勃地向女朋友描述了他的暑期工作内容,他女朋友听完对他说:“相对你的攻读的博士学位,你似乎更喜爱你的暑期工。”卡斯特罗如题灌顶,经过一番深入思考,他放弃了攻读的博士学位,毅然进入了电子行业。

 

半路出家并不招人待见,经过一番职场碾转,1983 年,卡斯特罗才进入了 SDA,并于 1986 年成为 SDA 的总裁;1988 年 SDA 与另外一家 EDA 公司 ECAD 合并,更名为 Cadence,卡斯特罗任出任其总裁与首席执行官。

 

从 1988 年开始,卡斯特罗开启了 EDA 丛林的征伐之战,他带领 Cadence 不断扩展、兼并、收购。卡斯特罗最出彩的地方是管理,他以市场驱动公司的管理模式,让 Cadence 从 1988 年的市场第七,上升到 1992 年的市场第二。

 

故事讲到这里,如果没有人出来搅局,EDA 市场也就这样了,但是有市场机会就有人敢于出来冒险征战,Arcsys 出来抢市场份额了。

 

Arcsys 出道 EDA 市场搅浑水
Arcsys 是谁呢?是从 Cadence 出来的四人组在 1991 年初成立的一家 EDA 公司,这四个创始人分别是中国人史帝芬·伍(Stephen Tzyh-Li Wuu),廖育曾(Yuh-Zen Liao),卓艾克(Yuln-Chung “Eric” Cho),蔡麦克(Michael Mon-Yen Tsai),他们的主要产品是芯片布局与布线 ArcCell。

 

如果 Arcsys 是做点儿 Cadence 看不上的边角料市场也就罢了,偏偏他们做的是 Cadence 的命脉产品,抢人饭碗夺人财路,必将迎来生死之战。ARCSYS 虽然有强大生命力,但是销售的能力非常有限。卡斯特罗决定将敌人扼杀在摇篮里。于是他派出了当时 EDA 市场的 2 号人物徐建国出征讨伐 Arcysys。

 

徐建国也不负所托,在 1992 年年底成立了一个 B 小组(B-team),取名 AK47(Kill Arcysys in 47 weeks),计划在 47 周内消灭 ARCSYS。战略方针是:在技术上要超越 ARCSYS;在市场上要压迫 ARCSYS。

 

在市场方面,徐建国亲自带领着销售人员走访抛弃 CADENCE 而选用 ARCSYS 的用户,询问产品差异的每个细节,问清用户转变的每个原因,并答应每个用户归返的各种条件。在技术方面,芯片设计开始进入亚微米与超亚微米技术时期,旧的通道布线技术将会被新的面积布线技术取代。他要求研发部门必须先于 ARCSYS 完成新技术的革新。

 

很快 Arcsys 就被徐建国的 AK47 拍了下去,公司财务严重恶化。1993 年,Arcsys 的营收只有 170 万美元,净亏损 200 万美元。如果徐建国的团队再坚持坚持,估计 Cadence 就胜利了,但是就在这个关键时刻,Cadence 发生内讧了。

 

都说本事大的人脾气也大,而往往脾气大会在关键时刻坏事,徐建国的亏就吃在自己的臭脾气上。因为他的脾气暴戾,让研发团队苦不堪言,工程师们憋久了要么跑掉,要么爆发。最终,在 1993 年底,徐建国触怒了 Cadence 芯片设计部的 James Solomon,James Solomon 是 Cadence 前身 SDA 的创始人,在公司深受尊重。时任 Cadence CEO 的卡斯特罗在市场和研发的争端面前,选择了站在 James Solomon 一边,从外面聘请了另一位总经理,将徐建国架空了。

 

当年的徐建国就像战场上叱咤风云的将军,面对卡斯特罗的如此决断,他自然难以忍气吞声,于是毅然递交了辞职信。

 

后续内容,请参照:硅谷 EDA 往事 1:物理学家转投电子领域,成就 EDA 巨头

 

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