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3上一篇  下一篇4 2020年11月20日 放大 缩小 默认        

EDA:应用牵引 整合创新

北京华大九天软件有限公司董事长 刘伟平
 

2020年9月11日,习近平总书记在科学家座谈会上发表重要讲话时表示,当今世界正经历百年未有之大变局,我国发展面临的国内外环境发生深刻复杂变化,我国“十四五”时期以及更长时期的发展对加快科技创新提出了更为迫切的要求。显然,集成电路是“十四五”科技创新规划任务的重中之重。一方面,我国集成电路产业市场规模即将超过2万亿元,这一基础产业将产生一系列蝴蝶效应,撬动更广阔的数字经济市场。另一方面,如果没有强大的集成电路产业,科技强国、产业强国无从谈起。作为支撑国家经济社会发展和保障国家安全的战略性、基础性和先导性产业,集成电路在信息产业、数字经济时代和变幻的全球政治经济环境中是绝对的核心。

2020年8月,国务院发布了《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》,明确了“十四五”期间集成电路产业发展的方向和基调,也给集成电路产业领域相关企业带来了重大利好。

突出基础 聚焦重点

近两年产业形势的巨变,使我们进一步认识到装备、材料和EDA(电子设计自动化)工具作为集成电路产业的战略支撑作用。离开这三大基础的集成电路产业,就是空中楼阁。在“十四五”期间,无论是政府还是产业层面,都应该更加关注对产业基础的支持,分批分阶段解决基础问题,为集成电路产业健康发展打下坚实基础。

就EDA而言,在“十一五”“十二五”期间,以华大九天为代表的具备长期技术和人才积累的EDA领军企业及顶尖高校成为主要的开拓者。到了“十三五”,随着国家大基金等资本对设计端的重点支持,加之国际形势的推动,新的EDA企业也逐渐崭露头角,形成点面结合、各具特色的竞合生态。EDA领域重大创新成果纷纷涌现,一些前沿领域开始进入并跑、领跑阶段。本土EDA在模拟领域已具备28纳米全流程IC设计支撑能力,在数字领域拥有多款具备全球竞争力的突出的点工具,在平板显示领域拥有全球唯一的全流程EDA系统等。技术实力正在从量的积累迈向质的飞跃,从点的突破迈向系统能力的提升,但与国际水平以及产业需求相比,仍然存在代际差距,我们依然有很长的路要走,需要投入更加巨大的人财物力去奋力追赶。

EDA技术融合了计算机、微电子、数学及人工智能等多学科技术,涉及各类软件模块数千个、算法数万种、判断各类异常情形数百万种,是一个典型的算法密集型大型软件系统。由于EDA技术的强复杂性,一款软件的开发周期至少两年,达到成熟期至少五年,加之工艺节点不断先进,设计方法不断更新,EDA算法必须动态改进,从而导致研发周期长,研发资金需求大。因此,在资金、人才等资源有限的状况下,特别需要我们注意聚焦重点,避免分散资源造成损失和浪费。

鼓励整合 合作创新

在当前的特殊形势下,EDA的发展不能再以传统的方式推进,而是需要利用杠杆切变快速通道。应积极鼓励支持国内EDA企业在自主开发的同时,辅以整合吸纳的方式快速补全EDA短板。事实上,美国EDA巨头也是通过并购近百家EDA企业,才发展成为全球顶级的EDA企业。目前全球从事EDA业务的中小规模公司有60家左右,其中不乏小而精的特色解决方案提供商,在一些环节上能够对我国EDA大系统的建设形成有效补充,但最重要的是把握时机。

此外,国内的各EDA厂商之间应开展深入的互补合作,形成合力,把有限的资源更好地投入到各自最擅长的领域。共同打造具有竞争力的全流程、平台化的解决方案,真正形成对我国集成电路产业的全方位支撑能力。

多轨并行 打造人才

我国集成电路产业人才缺口十分严重,EDA领域更是如此。EDA技术是一门多学科复合技术,技术门槛高、学科之间交叉复杂,要求开发者能够在数学、物理、计算机、电路、自动控制/人工智能,甚至化学等方面都有所涉猎,并在其中2~3个方面有深刻造诣。因此,EDA技术人才的获取,一是需要继续挖掘产教融合的合作和人才培养模式,以产业应用为牵引培养复合型技术人才;二是需要大力从外部引进有经验的高端EDA技术人才;三是EDA企业自身要注重传帮带,由有经验的高端人才带动和培养新人,形成规模化的人才梯队。

同时,应注重发展本土EDA应用环境和应用人群,培养本土EDA应用专家,由他们对本土EDA提出更多的发展建议,带动EDA人才和技术的成长。更多的胜任型和专家型应用人才的补充,也将推动国内集成电路企业更好地应用本土EDA工具。

应用牵引 建立生态

EDA技术的发展和应用离不开产业链上下游的支持。作为典型的应用导向型产业门类,应用对EDA的发展非常关键。有应用的支撑和反馈,EDA的研发、改善才有方向,才能快速地迭代优化。建议考虑出台相应政策,鼓励企业主动应用本土EDA工具。

EDA工具无法脱离工艺数据独立存在,需要来自芯片制造企业的支持。由于我国本土EDA企业和加工厂在PDK(工艺设计套件)开发方面经验不足,导致我国本土EDA工具与芯片制造的结合很薄弱,更不用说对高端先进工艺的支持。在这方面同样建议出台政策鼓励本土芯片制造企业与EDA企业积极合作,尽可能在工艺开发的过程中引入本土EDA企业参与,这样可以更好地形成合力,使得EDA尽早与工艺结合的同时,EDA也能协助推动工艺技术尽快成熟。

此外,云平台已经得到十分广泛的应用。对于芯片设计行业来讲,云计算的应用也逐步凸显出了优势,其大量、可扩展的资源与空间对于芯片设计来说不仅能够降低研发成本,同时还能提供更强的运算能力处理更为复杂的设计问题,从而缩短产品上市时间。因此,基于云的EDA工具平台正在成为产业发展的一个新趋势,EDA的产业生态也在逐步扩大和延伸。

 
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