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近几年，在政府的大力推动之下，国内集成电路产业迅猛发展，国内集成电路创业热情高涨。到今年 10 月，国内的芯片设计公司已经增长到 1780 家。虽然在集成电路产业链设计、制造、封测这三个环节中，制造和封测基本能够实现自给自足，但是在设计环节却困难重重，就 EDA 工具来看，全球的大部分市场还是把持在三大国际公司手中，国内 EDA 厂商的市场占有率非常小。
在北京华大九天软件有限公司成立十周年庆典上，其董事长刘伟平表示，EDA 作为广泛应用于集成电路产业链的软件系统，与装备、材料构成了集成电路产业的三大战略支撑基础，没有 EDA 就没有集成电路产业发展。由于长期以来，我国集成电路产业依赖进口 EDA，导致我们的设计业技术进步受制于人，随时存在“断供”危险，这一点已经在中兴和华为事件中得到体现。如果我们无法解决 EDA 自主可控的问题，那么我国集成电路产业安全、信息安全就无法得到根本保障。
十年成长，羽翼渐丰
经过十年的打磨，华大九天从产品到应用已经逐渐成熟，我们可以回顾一下华大九天的成长历程：
2009 年，华大九天成立于北京，初创团队 40 人；
2010 年，发布全球第一款 Physical-aware 时序优化解决方案 TimingExplorer 和 SoC 时钟分析工具 ClockExplorer；
2011 年，发布模拟 / 数模混合 IC 设计 EDA 全流程工具，跻身模拟全流程 IC 设计平台全球四大提供上之一；
2012 年，发布快速大版图分析工具 Skipper；
2013 年，发布平板显示（FPD）全流程设计解决方案，以及高性能电路仿真工具 ALPS；
2014 年，助力全球首款 16nmFinFET 芯片成功发布；
2017 年，FPD 国内新建产线市场占有率超过 80%，时任国务院副总经理马凯调研华大九天，推动 EDA 产业驶入快车道；
同年，发布 SoC 时序签核软件，打造业界签核新标准，提升芯片设计效率，改善芯片性能与良率；
2018 年，全球首发模拟异构仿真系统 ALPS-GT，拓展晶圆制造工程服务业务，并助力全球首款 7nm 芯片成功发布；
从 2009 年倒 2019 年，在华大九天成立十周年之际，面对这十年中所取得的成绩，刘伟平将以前的成功归结为，重视市场拓展，紧跟市场需求开发产品。现在华大九天全球客户已经达到 300 多家，包括国内前十设计公司、全球主要晶圆代工商、全球前 20 大半导体企业、国内面板企业等。在 EDA 产品方面，可提供数模混合 / 全定制 IC 设计全流程解决方案、数字 SoC 后端优化解决方案、晶圆制造专用 EDA 工具和平板全流程设计解决方案；可以提供集成电路 IP 和设计服务，晶圆制造工程服务可以提供 SPICE 模型服务、PDK 服务、工艺评估用 SRAM Test Chip、单元库和 Memory Compiler 设计。”
从人员布局来看，华大九天员工已经达到 420 人，在南京、成都和深圳设有全资子公司，并在上海、日本、韩国、东南亚等地设有分支机构。
迎接挑战，再推四款新产品
在 EDA 应用中，单元库特征化面临新挑战，先进工艺和低压设计使单元库特征化成为了主要设计瓶颈，包括 Comer 越来越多，Cell 越来越多、越来越复杂，LVF 模型成为用户的刚需；而且设计流程严重依赖 sign-off library char。为了进一步满足客户的设计需求，华大九天推出了一站式 signoff+AI 单元库特征化方案。
其内置 ALPS 和 ALPS-LMC 核心引擎，K 库效率提升 2-3 倍，内置 Char-adaptive ALPS Engine（CAE）最大限度发挥 ALPS Engine 性能优势；超高速 Monte Carlo 分析引擎 ALPS-LMS 极大提升 LVF 模型生成效率；AI-char 技术实现设计与 K 库并行，高效的 AI corner prediction 算法，K 库时间从 1 周降到～2 小时，timing 误差～3%。
signoff+AI 单元库特征化方案应用案例 1
signoff+AI 单元库特征化方案 2
传统 FastSPICE 采用分区局部收敛算法获得更高性能、更大容量，但是也直接导致了 FastSPICE 的精度不准、速度不稳、可用性不高等问题，华大九天推出了新的高可靠 FastSPICE 工具 ALPS-XP，具有独创的智能全局收敛技术，让 FastSPICE 更可靠，高级 MR/ISO 加上独有的 SMS 技术，让 FastSPICE 速度更快。
ALPS-XP 应用案例
可靠性已经成为 PowerMOS 最核心的竞争指标，涉及导通路径电阻、电流分布均匀性、状态转换瞬时电流分布等参数，传统的 IC 设计分析方案无法满足 PowerMOS 的可靠性精度分析要求，因为不规则版图电阻提取精度不足，Long Gate 器件内电流非均匀分布。华大九天针对该应用推出高精度 Power MOS 可靠性分析工具 Polas。
Polas 具有高精度 Field solver，更精确求解非规则版图寄生参数，利用三角剖分，基于有限元理论的高精度算法，基于区域分解算法，可以无损加速；LGB 技术精确仿真 Gate 电流，LGB 自动构建 Gate 内电流网络，水岸器件内电流仿真，精确模拟电流非均匀性。
Polas 应用案例
在 OLED 面板应用中，热电分析面临很多挑战，电流驱动型 OLED 显示技术固有的大电流特性带来了复杂的热电效应和突出的可靠性问题，IRDrop 效应明显，造成了屏幕显示亮度不均，热电效应混合形成了复杂的可靠性问题；现有的面板设计分析技术无法满足 OLED 显示质量分析的需求，版图规模太大，现有的提取和仿真技术因算力不足无法实现真正的全面板分析，热电效应互相影响，现有的技术无法支持协同分析。
为了解决这些问题，华大九天推出了 OLED 面板热电仿真分析工具 PlanetFPD。PlanetFPD 具有独创的 ETMS 实现热点协同仿真，其高效的 SHR 技术支持复杂图形高精度电阻网络提取，一站式功耗 / 热 /EM/IRDrop 仿真分析，支持 8K 显示。
PlanetFPD 应用案例
产品性能是否好，一线客户有话说
无论是对于 EDA 工具，还是芯片、代工厂，用户对国产一直持有质疑的态度，华大九天的 EDA 工具实际应用起来表现如何？只有一线客户最知情，华为海思、兆芯和比特大陆的技术负责人分别在使用 ALPS 后做出了评价。
ALPS 是华大九天的高性能全定制电路 SPICE 仿真解决方案。ALPS-MS 的 MCU 电源管理模块，采用 0.18um 工艺，能够在 5 天内完成全芯片的仿真，精度高于竞争对手，结果得到 silicon 验证；SerDes 模块采用 55nm 工艺，仿真时间从一周降低到 1.5 天，加速 4 倍，ALPS-MS 并支持与业界领先的第三方数字仿真器的 co-sim，支持 GPU 加速，具有高易用性的优势，界面化的仿真配置简单易用。
华为海思将 ALPS GPU Turbo 在 TMSC 高级节点下进行模拟验证，海思的技术专家表示，ALPS 不牺牲准确性，是真正的高性能 SPICE 仿真器；相对于一般的 CPU SPICE 仿真器，速度提升 5 倍，对于顶层电路提升将近 100 倍；超过 100M 元器件的容量，满足模拟验证的需求；广泛应用于海思模拟团队的很多设计项目中；在 HiSilicon 中设置了 GPU 集群以加快验证周期。未来，海思将在 EMIR、RF 等多种应用扩展 GPU 计算，提高仿真性能和 GPU 的利用率。
兆芯将 ALPS 应用在了高性能 MCU 芯片设计上，其技术负责人表示，在先进工艺下，ALPS 相比主流竞争对手的仿真器，在后仿真方面普遍能提速 2-6 倍，个别应用案例提速在 10 倍以上，对 ADC/PLL 这种大规模电路，一次后仿真能节省 3+天，极大提升了产品验证的覆盖率，提高了流片验证的效率。而且 ALPS 的精度和结果一致性好，尤其是对 PLL 的 jitter、PSRR 等敏感电路指标；相比国外供应商，华大九天本地人远的技术支持方便积极、主动高效，帮助我们缩短了项目迭代周期。
比特大陆的技术负责人表示，ALPS 精度保持和 Golden True Spice 工具一致，尤其在超低压工作时精度表现良好，多核并行时，ALPS 相比其他 Golden True Spice 工具来说，拥有 6-10 倍的速度提升，这对于先进工艺后仿真还是很有优势的。对于中等规模数字电路后仿真，多核并行时 ALPS 的性能表现优异，且能保证 True Spice 精度，可作为 Designer 需要进行高精度仿真测量时的重要工具。
对于国产 EDA 产品，很多用户一直持有质疑的态度，通过以上海思、兆芯和比特大陆的应用案例分享，我们能够看到，华大九天的 ALPS 产品已经取得了不错的成绩，虽然在产品覆盖性上和国外 EDA 公司还是有一定差距，但是单一产品的品质已经实现了飞跃式发展。处于国内大力发展集成电路产业的风口浪尖，华大九天也要把握机会，大力推进 EDA 产品研发，通过不断迭代提高产品性能，为国产集成电路产业搭牢重要一环。
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