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2023年EDA產業趨勢展望

E4Life ? 來源:電子發燒友網 ? 作者:周凱揚 ? 2023-01-28 00:30 ? 次閱讀
電子發燒友網報道(文/周凱揚)在整個半導體產業中,晶圓廠、芯片設計公司以及EDA廠商可謂缺一不可,EDA工具作為工程師手中的工具,貫穿了設計、制造等產業。伴隨著各行各業都投入到芯片設計的行列中來,EDA產業再度迎來了一輪爆發,也催生了不少新的行業趨勢。

EDA全流程之路,收購不會停止

對于EDA廠商來說,做到全流程設計工具,而不是單個環節的點工具,才能收獲最大的利潤,形成的競爭力也不可同日而語。但哪怕是對于新思、Cadence西門子EDA這樣的巨頭來說,同樣是靠長期的積累和收購才完成的。

對于國產EDA廠商來說,隨著近幾年各種初創EDA公司的崛起,一心追求全流程化的他們肯定不會放過這一機會,例如去年9月,芯華章收購了仿真軟件廠商瞬曜電子,將其整合到芯華章的數字驗證全流程EDA產品線上。去年10月,已經完成了模擬設計全流程的華大九天,同樣斥資收購了香港的EDA廠商芯達芯片,可以預見晶圓制造EDA和數字設計EDA的全流程將是華大九天接下來的主要方向。


反觀那些國際EDA巨頭,他們在完成了設計工具的全流程化后,都已經開辟了IP業務,近年來的收購也主要是集中在不同的IP廠商,通過其IP業務進一步加強EDA核心業務的競爭力。

特定領域的半導體設計

哪怕完成全流程工具的布局后,EDA公司的業務擴張也遠未停止。電子產品正在朝著特定領域的方向發展,僅僅考慮芯片或電路板的傳統規格已經不夠了,這幾年特定領域的IC設計呈現了急劇增加的趨勢,比如5G帶火的RFIC設計,自動駕駛帶火的雷達芯片設計,以及云服務帶火的HPC設計等等。

這些領域為EDA廠商帶來了更高的客戶多樣性,比如汽車廠商、云服務廠商,甚至是消費電子廠商等。但也為產品開發團隊帶來了更大的挑戰,比如更高的系統復雜性、更嚴苛的性能和成本要求,以及更短的開發周期等等。從廠商的收購動向中,我們也能看出一些端倪,比如Ansys、新思等廠商開始收購光電設計工具開發商,發力硅光芯片和激光雷達芯片等設計。

這些特定領域的芯片設計帶來了新的標準和要求,甚至是過去的EDA廠商未曾涉獵的,比如光電設計的物理驗證、汽車仿真與測試

EDA上云規模將進一步擴大

對于AI和HPC這類對芯片設計要求更高的應用來說,不僅對開發團隊的創新提出了要求,也對其硬件計算資源提出了更高的要求,所以上云被提了出來。可以持續擴張的算力資源,為設計與驗證提供了便利,大大降低了芯片設計自動化的效率,也降低了基礎設施的添置和管理成本。

亞馬遜這樣的云服務廠商,連自己的服務器芯片,也選了100%云端設計。在這一趨勢下,EDA廠商們紛紛開啟了自己的上云之路。以EDA三巨頭為例,新思推出了FlexEDA,Cadence推出了OnCloud,西門子EDA推出了Veloce云,國內的國微思爾芯、芯華章、英諾達和速石科技等,也都紛紛開始發展云端EDA業務。

選擇公有云還是專有云,采用多云還是單云方案,云端設備是通用服務器還是專用設備,都加劇了使用者的選擇困難癥,但對于EDA和芯片設計這種高安全標準的工作來說,不管是哪一種方案,云端設計安全都至關重要。所以在推進EDA上云的過程中,EDA廠商必須對設計安全做好全方位的保障。

雖然芯片初創公司的數量逐漸增多,但他們所設計的產品并非都需要高性能的基礎設備,甚至對他們來說,上云也并非一個減少成本的選擇。話雖如此,在半導體行業略顯萎靡的今年,更快的產品研發周期無疑將成為不少公司生存下去的根本,而上云雖然不是必經之路,但在沒有改變設計習慣的前提下,還是給到了一個更高效率的選擇。

真正的AI輔助設計

我們都說EDA是輔助芯片設計,提高PPA和良率的核心基礎工具,那么賦予EDA這一能力的,除了廠商開發的各種點工具外,如今又多出了一個AI。AI算法可以幫助客戶更高效的設計芯片,過去一個團隊數個月的工作量,在AI驅動EDA工具的輔助下,可以做到一個設計工程師幾天內完成。

比如新思推出的DSO.ai,會在龐大的芯片設計解決方案空間中尋找優化目標,通過強化學習來提高芯片PPA;Cadence的Cerebrus利用機器學習建立芯片設計圖譜,自動優化設計來改進芯片的PPA。

反觀國產EDA廠商,在AI/ML技術上的應用就稍顯落后了,其中固然也有起步較慢的原因,但國內廠商必須得開始將其納入規劃中了。從招股書等公開信息來看,這些國產EDA公司也都認同AI將成為EDA技術發展的未來趨勢,但從他們的在研項目來看,卻并沒有在此加大投入,即便有,也主要是集中在提升工具的優化和分析效率上。2023年,很難去判斷國產廠商在這塊是否會有所進展,但國外EDA大廠肯定會在AI上加大投入。

DTCO加深與晶圓廠的合作

雖說AI這塊國內EDA廠商還沒有大動作,但在DTCO(設計工藝協同優化)上,已經有國內廠商都已經重視起來了。DTCO可以幫助晶圓廠工藝實現更高的邏輯密度和更優秀的PPA,去年概倫電子發布的NanoDesigner,就是基于DTCO理念來開發的全流程平臺。但真正要想實現DTCO,不僅要在軟件設計上做出創新,也需要和提供先進工藝的晶圓廠打好關系。

國內頭部EDA廠商已經打入了臺積電、三星、中芯國際和格芯等先進晶圓廠的EDA生態聯盟中,甚至不少都已經獲得了其先進工藝的技術認證。但如何將設計和制造兩大環節結合在一起,還是一個棘手的問題。國內廠商目前在晶圓廠的客戶定位里分量還不算高,這點從先進工藝的PDK和器件庫開發中就能看出。

從今年開始,預計會有更多晶圓廠和EDA廠商展開合作,全面推進DTCO創新的普及,同時DTCO帶來的優勢,也會開始在芯片設計公司的產品中顯現出來。哪怕是7nm這樣已經投產4年多的成熟工藝,也有可能會因為DTCO迎來一輪回春。
聲明:本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內容侵權或者其他違規問題,請聯系本站處理。 舉報投訴
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