中國的IC設計產業發展迅速,目前國內有一千多家Fabless設計公司,但是EDA的公司數目始終徘徊在個位數,從數量的絕對數字和增長數字來講,遠遠不如Fabless公司。除了公司數目,在國際競爭力方面,也不向Fabless公司,在某些細分領域,具有國際領先水平和較大的市場影響力。EDA產業要發展,與IC設計產業發展相比,有哪些不同點呢?
1. 面對的競爭對手不同
IC設計公司可以選擇的細分產品很多,在一些細分領域里,可以繞開大的競爭對手。但是,EDA公司做出的產品,必須與國際3大EDA公司的產品正面競爭,幾乎所有的細分領域,3大EDA公司都有與你競爭的產品,你無法繞開。
試想一下,如果你在IC設計公司做一款產品,做出來后,總是需要面對Intel,
高通或者三星的競爭,如論如何都繞不開,是否也會感覺到很頭疼,總有“三座大山”擋在你面前,是一個繞不過去的門檻。
有人會說:你可以在某一個細分產品上做精做細,功能和性能都遠超三大EDA公司不就可以了嗎?但是軟件產品有一個特點:成本彈性很大。如果3大EDA公司發現你開發出的產品功能性能比它的好,它會采用把這個產品免費送給客戶,然后通過打包的方式,在其它你必須用到的產品上把價格再提上去。通過這個手段就可以打擊競爭對手的具有競爭力的新產品。
2. 產品對功能和性能的要求不同
IC設計公司的產品如果在性能上不如其它競爭對手的產品,可以在競價比上進行彌補,因為不是所有的用戶都希望用最高質量的產品,因此IC產品對性能的要求不是唯一指標。但是,EDA產品由于是一個工具產品,對性能的要求是最重要的指標,如果你不是3大EDA公司,你的產品比其它產品性能差,即使價格再便宜,也不會有人買單。這就要求你開發的EDA產品必須具有很強的競爭力才能生存,靠性價比是很難生存的。
3. 面向的客戶類型不一樣
EDA公司面向的客戶類型都是比自己規模大一個數量級的大客戶,在商務談判中處于劣勢。而IC設計公司面對的客戶類型比較多,有比自己規模大的,也有比自己規模小的,商務談判有一定主動性。
4. 產品開發的難度不同
從技術難度講,EDA產品的開發難度還是要大于IC設計的設計難度??赡苡行㊣C設計工程師不太認可這個觀點,認為IC設計領域也有很多技術難點,為什么說EDA的技術難點就大于IC設計的難度呢?
從大的方向上講,EDA產品強調的是創新,要求開發者必須有不同于以往技術的思路才能做到具有市場競爭力。IC設計雖然也需要創新,但是創新的成分占比不如EDA產品占比大。IC設計更多地強調是工程的嚴謹和經驗的積累,過多地創新不一定會有很大競爭力。而EDA產品每做一個新的產品都無法繼承原有的技術和思路,需要采用全新的方法和技術才能獲得客戶的認可。
5. 知識產權保護的需求不一樣
IC產品由于是硬件,它本身具有生產成本,因此復制產品的利益沖動不太大。但是由于軟件產品的復制幾乎不需要成本,就需要有很強的知識保護條件才能較好地發展。當知識產權保護不力時,EDA的開發成本無法回收,因此投入該產業的人員和資本都比較少 ,發展動力就不足了。
那么,EDA產業該如何克服上述困難,迎難而上,獲得快速發展呢?中國發展EDA產業的必要性到底有多大?切入點在哪里? 這個不是一下能說清楚的,以下通過具體工作中的實例來探討一下。
許多人喜歡從宏觀的角度論述EDA軟件自主可控的重要性,這個方面的內容我們留給專家來分析。我想從微觀的角度說明一個現象:IC設計工程師如果想進一步提高設計能力和設計水平,需要有本土EDA企業從EDA的原理角度講解每個關鍵步驟隱含的實現原理是什么,從而加深對工具原理的深入理解,設計出更符合需求的產品。
我之前沒有這個概念,或者說對這個概念很模糊。但是今年舉行的幾次針對IC設計工程師的原理性的培訓,讓我逐步思考這個問題:應該從哪個角度對IC設計工程師進行培訓和講解,更有利于工程師對原理和算法的理解,從而在設計中更清晰地把握關鍵要素,設計出更好的產品。
一個設計工程師對培訓中講到的“間距檢查原理”深有體會,他說:我們之前不太理解間距檢查中“內邊”和“外邊”的精確含義,誤以為任意兩個圖形,只要他們的距離小于約束值,就會報錯。結果剛好遇到一種特殊情況,由于對規則理解不深,導致漏報了間距錯誤,流片出現了問題。
上圖中,工具要檢查DN到TB的距離,紅色箭頭所指的距離剛好違反了約束值,本來應該用工具報錯出來,但是工具沒有報錯,導致流片出現了問題。
有工程師埋怨軟件工具或者軟件的輸入文件不合理,其實最根本的問題還是:工程師對EDA原理的理解不深導致沒有檢查出上述錯誤。
在間距檢查中,最基本的原理就是:只針對“外邊”進行檢查,不對“內邊”進行檢查。上圖中,箭頭e所指的距離的2條邊,一條是“外邊”,一條是“內邊”,在默認條件下工具是不去檢查的。
那么,“內邊”和“外邊”的精確定義是什么呢?這就涉及到幾何上的掃描線計數算法:任何一個圖形,都可以按照逆時針方向把每一條邊標記上箭頭。遇到一個從左到右的箭頭,就可以對其計數加1,遇到一個從右到左的箭頭,就可以對其計數減1。通過統計每個圖形的邊計數記過是1還是2來判斷其是“內邊”還是“外邊”。
如果理解了上述原理,則設計工程師就可以判斷出:上圖中箭頭e的兩條邊,一條邊的計數是1,是“外邊”,令一條邊的計數是2,是“內邊”。因此,默認條件是不檢查該間距的,應該加上特殊選項才能檢查出該類錯誤。
通過上述例子,我們可以看到,EDA公司的工程師應該從算法原理上給IC設計工程師講解工具使用方法,從而提升IC設計工程師對工具的理解,防止使用中出現偏差。
我們始終認為:國內EDA企業應該與IC設計企業、Foundry進行更深入的融合,才能共同進步,一起提高。EDA學科與IC設計學科是互補的學科,雙方可以取長補短,在學術上共同探討,促進整體IC業的技術進步。
EDA企業的價值更多地體現在對設計公司的設計水平的提升上,而不僅僅是使用工具的方法上。今后,我們將繼續擴大對國內IC設計工程師的技術培訓和原理講解,把EDA公司的價值發揮到最大。
以上從一個微觀的角度講述了EDA企業在產業中的價值,不過,僅僅有必要性還不夠,如果企業沒有好的發展環境,它對產業的貢獻能力也會大打折扣。
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原文標題:芯片設計,發展EDA有多艱難?
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