与非网 10 月 27 日讯 半导体是一个需要长期耕耘、持续投入创新才能开花结果的行业。有人说,中国半导体正在开启第二个黄金十年,半导体企业都在思考,这一历史机遇该如何把握?而国微集团早已开启新的征程,踏上了建立国产 EDA 产业平台之路。

 

虽然国内 EDA 产业发展的萌芽始于上世纪八十年代中后期,但之后的国产 EDA 发展之路曲折而缓慢,因各种因素影响,与国外 EDA 巨头之间的差距越拉越大。然而,近两年在国家大力发展半导体产业的背景下,EDA 开始获得越来越多的关注,其作为 IC 设计环节中必需、也是最重要的软件工具,也被誉为“芯片之母”。

 

EDA 工具是一个“多工具”组成的软件集群,虽然已经有不少本土 EDA 企业在部分工具上实现了突破,但在完整可用的全流程工具链上,还需要更多的技术积累,而这并非短期之内就能完成。目前,国微思尔芯正致力于打造 EDA 全流程解决方案。

 

EDA 代表电子设计自动化,是芯片设计的重要工具,也是整个电子产业最底层的核心支撑。当前的国际形势正在倒逼国内 EDA 产业发展,国家政策、资金也在向 EDA 产业倾斜。毫不夸张地说,中国半导体行业都在期待一个国产 EDA 产业平台的崛起。

 

国微集团 EDA 事业部副总经理张岩博士表示,公司已经制定了三年至十年的中长期发展战略,1993 年,国微集团聚焦安全芯片及其应用领域,在中国半导体的第一个黄金十年乘风破浪,并于 2016 年成功在香港联交所主板上市。从 2018 年承接国家 01 专项,到国微集团能够为中国集成电路产业提供一套成熟的 EDA 系统,与国际 EDA 巨头在市场上展开竞争,这期间的每一步,国微集团都有非常明确且清晰的部署。

 

呼吁加强校企合作

EDA 是一个跨学科的行业,需要具备数学、计算机、电子、物理等多方面的知识储备。因此,张岩从 1986 年进入浙江大学物理系学习,并于 1993 年转入微电子专业,1994 年开始在哈尔滨工业大学计算机专业攻读博士,最后以 EDA 方向拿下博士学位,为其深耕 EDA 产业 20 余年打下坚实的基础。

 

博士毕业后在 IC 设计产业界工作了 6 年,张岩于 2004 年初再次返回学术界,从事 EDA/IC 设计方面的研究。彼时年仅 35 岁的张岩博士就已经成为了哈尔滨工业大学深圳研究生院的一名教授。

 

对于上述工作经历,张岩博士表示:“我的研发工作一半在 EDA 方向,一半在 IC 设计方向。因此,我的优势很明显,就是更能了解 EDA 设计的需求,做出真正适用于客户的产品。”

 

2019 年底,张岩博士再次投身产业界,加入国微集团。

 

在谈及为何会加入国微集团时,张岩博士表示,国微集团 2018 年承接了国家重大科技专项“芯片设计全流程 EDA 系统开发与应用”,是国家级的 EDA 平台。加入国微集团能为国家的 EDA 事业贡献一份力量,同时也能够实现自己的价值。

 

从学术界到产业界,张岩博士深知校企合作对于 EDA 产业的重要性。张岩博士指出,由于 EDA 是电子行业的一个基础工业软件,其核心一般包括一些数学算法,因此 EDA 企业需要和高校合作来解决一些基础算法研发周期长、研发难度大的问题。

 

目前,国内 EDA 企业都在积极和高校合作。以国微集团为例,2019 年 3 月与西安电子科技大学成立西电国微 EDA 研究院,2020 年 8 月与东南大学成立了 EDA 联合实验室,同时与包括清华大学、香港中文大学、北京大学、中南大学、南昌大学等高校进行 EDA 项目的合作。

 

当然,要做到校企联动也并非易事。张岩博士强调,加强校企合作要以 EDA 企业的具体需求为出发点,同时发挥各自的特长。例如高校专注于基础算法研究,EDA 企业通过工程项目攻关,完成产业的要求,这样才能更好地使得 EDA 企业和高校形成良性的互动。

 

关键 EDA 工具已经突破

目前,张岩博士主要研发数字集成电路设计形式验证 EDA、门级仿真 EDA。

 

据张岩博士介绍,EDA 工具一般分为设计实现工具和验证仿真工具。虽然芯片设计的流程较复杂,涉及到的 EDA 工具较多,但每一个 EDA 工具在芯片设计流程中都很重要,为了确保芯片顺利上市,必须在一定的时间中保证所有设计实现和验证仿真的结果都满足设计需求。

 

近年来,在国家大力发展半导体产业的背景下,作为 IC 设计基础的 EDA 技术愈发受到重视。在此情况下,国内 EDA 行业开始进入发展快车道,也迎来了“百花齐放”的局面,有资料显示,国内已经有包括国微思尔芯和鸿芯微纳在内的 18 家 EDA 企业逐渐成长起来。

 

显然,国内 EDA 企业数量较多、规模较小就会面临资源浪费以及产业发展较为分散的状况,并不利于 EDA 产业长远的发展。

 

对此,张岩博士表示,国内需要建立 EDA 的产业联盟,在相关政府部门的指导下,由核心企业牵头制定和协调国内 EDA 的研发路线,避免重复竞争,鼓励突破国内尚没有的关键 EDA 工具。同时,EDA 需要与芯片设计、制造、封测等产业链各个环节展开全面地协同合作,使得整个芯片产业生态实现均衡健康发展。

 

另外,国微集团也希望通过政府、产业推动或自身并购的方式整合 EDA 产业,减少资源浪费,加强产业协调,更好地为集成电路产业服务。

 

事实上,国微集团在研发 EDA 工具的进展十分迅速,集团将在其承担的 01 专项的基础上,解决好国产替代的问题,也将尽快把 EDA 工具推向市场以满足国内客户需求。

 

“对于国产 EDA 工具来说,只有拥有足够多的用户,在市场上充分竞争,形成了市场和研发的正反馈,才是国产 EDA 的突破口。”张岩博士表示,相信不久以后国微集团会有更多的 EDA 工具成功推向市场,也希望能有一些创新,做出一些特色,只有真正做到产业最前端,国微集团才能在 EDA 产业立住脚。

 

建立国产 EDA 产业平台

时至今日,中美贸易摩擦还在持续,没有人能预测未来,但历史已经证明了“造不如买”的思想是错误的,国内 EDA 工具必须取得突破。

 

张岩博士表示,国家正在大力支持 EDA 产业的发展,这是国微集团和所有国产 EDA 工具目前面临的机会。国产 EDA 企业需要在现有的技术和资金的支撑下,快速研发出具有优势的 EDA 工具,尽快抢占市场。

 

张岩博士认为,只有国内 EDA 企业在市场竞争中占据优势地位,并且具有一定的市场规模能够促使 EDA 企业不断持续研发,同时能够在国际 EDA 市场上竞争时,才标志着国内 EDA 企业有了较大的突破。

 

对于产业后进者来说,国际巨头构筑的专利壁垒往往是其成长路上的一大难题。对此,张岩博士表示:“我们做布局和研发都会考虑专利的问题,我们需要更好的创新才能绕开同行建立的专利壁垒,同时我们也会抢占一些前沿的专利技术。”

 

值得注意的是,张岩博士指出,国产 EDA 工具的成功与否,除了依赖于自身的技术、资金和市场能力,还依赖于国际环境。

 

例如一款国产 EDA 工具,在花费足够多的资金,并形成了一定的技术优势后,是否能进入市场?一种情况是其技术优势已经做到了行业的最前列,可以和世界上最领先的 EDA 公司直接竞争,这种情况是最好的,但是难度也是很大的。另外一种情况是具有一定的技术优势,在一定程度上可以替代国外的 EDA 产品。

 

“如果在这个技术领域外国和我们完全脱钩,那么对于这款国产 EDA 的发展是倒逼式的,如果在这个技术领域外国和我们并没有完全脱钩,或者先脱钩,过一段时间又不脱钩,这对于这款国产 EDA 的发展会是严重的打击,甚至会导致其失败。”张岩博士认为,技术和资金的困境对于企业来说,都是可以想办法解决的,但对于恶意的国际竞争却需要从国家层面引起重视和展开防御措施。

 

呼吁政府加强引导产业生态建设  

在国产 EDA 的发展过程中,政府的牵头参与、制定支持政策尤为重要,只有通过政策协调让设计公司及生产厂商敢用、多用国产 EDA,国内半导体产业链的各个环节形成良好互动,相互促进,中国的 EDA 产业才能发展起来,进入良性循环。

 

关于未来的发展战略,国微集团希望采用投资并购、自研和产学研合作的多种方式并行,建立国产 EDA 产业平台。在五年内,打磨好一整套数字设计 EDA 工具链,并真正推向市场,十年之后,能够与国际一流的 EDA 厂商在市场上充分竞争。

 

二十多年前,在 EDA 软件上,中国抄了一条近路——直接采用国外的 EDA 工具,然而,沉痛的现实告诉我们,曾经落下的课都要补回来。未来国产 EDA 的发展之路,还得靠脚踏实地、一步一个脚印地走出来。与此同时,只有国家给予必要的资金和政策支持,包括国微思尔芯在内的更多国产 EDA 企业才能发挥出无限的潜力,最终实现真正的国产替代。