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【2021-2022专题】芯华章:以终为始,构建芯片验证新生态

来源:爱集微

#芯华章#

#EDA#

#展望2022#

01-15 21:48

2021年,半导体行业依然在挑战中前行。后疫情时代、产能紧张、地缘政治等因素仍深刻地影响着全球半导体产业链及生态。2022年,全球半导体行业如何发展?新的挑战又会从何而来?为了厘清这些问题,《集微网》特推出【2021-2022专题】,围绕热点话题、热门技术和应用、重大事件等多维度梳理,为上下游企业提供参考镜鉴。

本期企业视角来自芯华章。

回顾过去一年,半导体产业发展仍在加速狂奔。2021年12月7日,半导体行业协会(SIA)发布的一份最新数据显示,2021年全球半导体的销售额将达5530亿美元,创下新高,同比增长25.6%。

作为芯片产业链的命脉,EDA(集成电路设计工具)自始至终连接和贯穿着芯片制造和科技应用的发展。特别是伴随晶体管集成度与设计复杂度的提高,芯片设计人员离开EDA已经是“寸步难行”。不过,国内芯片市场发展蓬勃之下,国内EDA工具还无法满足高端数字芯片设计需求,无法替代国外同类产品。

芯华章科技洞察产业痛点,正快速为中国验证EDA补上短板。2021年11月,成立短短两年的芯华章正式发布了自主创新的四款数字验证EDA产品,以及统一底层框架的智V验证平台,为中国集成电路产业在芯片验证这一重要领域提供更多选择;同年6月,芯华章在发布的《EDA 2.0白皮书》中,也率先指出下一代EDA发展关键路径,提出以新一代AI与云计算等前沿技术为依托,重构芯片验证系统的底层运算架构,加速芯片创新效率,带动EDA向智能化发展。

开放协同 共建中国的全新数字生态

数字经济时代下,“系统+芯片+算法+软件”协同开发的定制化芯片,决定了系统应用的竞争优势,系统应用需求将是芯片设计创新的核心驱动力。可以看到,越来越多的系统级公司躬身入场,通过自研芯片,用更好的软硬协同,实现差异化的功能和体验。

而随着芯片工艺节点的不断演进,复杂度不断提升,随之而来的是芯片设计成本的巨大提升。所有芯片设计公司都希望通过更充分的验证,从而降低投片风险。

因此,芯片验证的三大痛点“工具缺乏兼容性、数据碎片化、工具缺乏创新”,已成为芯片设计追求更快、更强、更简单的阻碍,也是国内产业选择国产化工具的重大阻碍。芯华章认为,EDA 技术必须全面进阶,在方法学与底层框架上进行创新,支持多种处理器架构,支持云原生、人工智能等前沿技术。 

具体来讲,芯片的整个设计周期中会使用多个工具,每种工具都能产生验证覆盖率,但是融合共享覆盖率却迟迟难以实现。业界普遍的看法是,数字验证中的激励移植、重复编译、碎片化调试所浪费的时间占到总体验证时间的30%以上。因此EDA的长链条上有很多环节存在碎片化问题,这些相邻环节上有很多需要厂商之间开放协同的地方。

芯华章新发布的智V验证平台,具备统一的调试系统、编译系统、智能分割技术、丰富的场景激励源、统一的云原生软件架构,能融合不同的工具技术,对各类设计在不同场景需求下,都可以提供定制化的全面验证解决方案,具备“高效、协同、易用”三大优势,让工具能带来 1+1>2 的验证效益。本次新发布的高性能FPGA原型验证系统桦捷 (HuaPro-P1),其硬件接口是开放的定制化接口,用户可以根据开放接口定制满足自己需求的扩展子卡,跟芯华章软件搭配使用,可以实现不同行业领域的FPGA原型界面系统。 

芯华章倡导“开放”,目的就是加强工具间的协同性,建设更完善的行业生态,提高芯片验证效率。如果国产厂商一直跟随别人的封闭标准,就只能永远跟在别人后面;国产EDA要想做得更好,给用户带来不一样的体验,就需要有自己的开放标准和接口,才有机会真正超越。

EDA 2.0:破局后摩尔时代 构建未来能力

2021年,“缺芯”成为半导体产业挥之不去的主题之一。目前“缺芯”的主要原因是供需不平衡导致的,下游市场需求大幅增加,而上游的芯片供应没有跟上。

需求方面,随着数字化时代的发展,系统和应用公司,包括手机、汽车等行业发展的推动,对芯片提出更多需求,其设计难度和成本也急剧增加。除了进一步提高产能以外,通过系统设计和快速的创新迭代来满足需求,也是一种解决思路。如本来需要几个芯片满足特定的系统功能,通过新一代的EDA技术的赋能,高效的架构和算法创新,只要一个芯片,就可满足相关功能。这也对前端的数字验证提出了更高的要求。

其实,近20年来,芯片工艺从100nm演进到了现在的5nm、3nm,而芯片复杂度则提升了数万倍,而随之而来的则是成本提升了上百倍。未来10年将是社会对芯片技术提出更快发展要求的10年,EDA工具和方法学需要全面进阶,才能降低技术门槛,进一步提升芯片技术发展的速度和创新的效率。

在这样的背景下,芯华章提出EDA 2.0,即:应在开放和标准化的前提下,将过去的设计经验和数据吸收到全流程EDA工具及模型中,带动EDA向智能化发展,形成从系统需求到芯片设计、验证的自动化流程。同时芯华章提出,为了满足算力和平台化的要求,EDA 2.0应该与云平台和云上多样化的硬件结合,充分利用成熟的云端软硬件生态。EDA 2.0的目标就是要让系统工程师和软件工程师都参与到芯片设计中来,解决设计难、人才少、设计周期长、设计成本高企的问题,用智能化的工具和服务化的平台来缩短从芯片需求到应用创新的周期,降低复杂芯片的设计和验证难度,减少分立芯片数量,让下游产能利用更有效率。

值得一提的是,EDA 2.0不只是新一代EDA技术的组合,更是一个服务化、可定制的完整平台,由芯华章开创性提出的EDaaS(Electronic Design as a Service)可以直接服务不同的应用需求,支持其快速设计和部署芯片产品,实现更高效更简单的应用创新周期,让芯片设计更简单、更普惠。

贴近市场,满足客户差异化需求,共创产业价值

随着我国半导体产业的快速发展,更多的资金涌入以及政策利好,EDA也成为了新的投资热土。其中,芯华章作为新创EDA中的领军企业,获得了市场的高度认可。2022年1月5日,国家级基金牵手芯华章,由国家制造业转型升级基金旗下的国开制造业转型升级基金领投,芯华章宣布完成新一轮数亿元融资。截至目前,芯华章已宣布完成六轮融资,除国家队基金的认可,也收获了红杉、高瓴、云锋、高榕、五源、中芯聚源、真格、成为、云晖等国内顶级资本的青睐。

谈到如何看待当前的“投资热”,芯华章表示,适当的热度对行业发展是利大于弊。一方面,更充分的资金投入,有助于推动产品研发和技术积累;另一方面,也可以吸引更多年轻人和高端人才的加入,促进行业健康发展。从目前的政策背景和市场需求看,EDA是一个值得长期投资的赛道,它的价值在近两年被逐渐关注到并显现出来。资本的注入,也确实为行业发展、吸引人才、布局技术突破等,都提供了强有力的帮助。

成立不到两年,芯华章已经集结了一支300余人的全球化精英团队,其中八成为尖端研发人员,硕博比例高达80%。

芯华章还建立了良好的产业合作生态。目前芯华章对外公布的合作用户包括燧原科技、飞腾、中科院半导体所、天数智芯、芯来科技等业内知名企业。可以说,在芯片设计产业的上下游,芯华章都已经拥有良好的用户群跟客户合作生态,这对于一家EDA企业不断打磨、迭代更优化的产品,有重要的促进意义。

展望2022年,芯华章表示将紧密服务用户需求,一方面围绕新发布的智V验证平台及四款数字验证产品赋能客户使用需求,助力提升芯片设计效能;另一方面将基于从底层框架开始构架的智V验证平台,开发更多整合性的新产品,融合更多不同的工具技术,在硬件仿真系统、FPGA原型验证系统、智能验证、形式验证以及逻辑仿真五大产品线领域齐头并进,以应对更丰富的设计场景需求,提供定制化的全面验证解决方案,为客户提供更多验证选择。

与此同时,芯华章将贯彻“终局思维”,以终为始,打造更智能的EDA,不断研究和发展下一代的EDA 2.0技术,融合AI、云计算等技术,对EDA软硬件框架和算法做创新、融合、重构,构建面向未来的全新生态。(校对/清泉)

责编: 慕容素娟

慕容素娟

作者

微信:murong199

邮箱:mursj@lunion.com.cn

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