蛰伏三十年，芯片机遇中的EDA如何铺路？

当技术发展或市场趋势来到新旧时代交替之际，总是会蕴藏着无数机会。数字化时代已经全面开启，芯片作为数字化时代的基础建设，在国家政策扶持以及市场应用带动下高速增长。中国半导体行业协会的最新报告指出，截止2020年底，全国集成电路设计业年销售收入将达到3819亿元，较2019年增长23.8%，而这一数字预计将在2026年突破10000亿元大关。

EDA（电子设计自动化）是工业设计软件，是这一庞大产业链的底层关键技术。早期的集成电路设计是纯手动描绘版图，这一突破发生三十年前左右，EDA的诞生让工程师可以用计算机语言描述设计，可以透过仿真在流片前提前验证，这不仅提高了芯片设计效率，更大大的减少其在制造环节的风险，EDA的发展在过去30年间支撑集成电路设计从几千颗晶体管的规模，达到现在百亿级晶体管的集成度。

在过去大半个世纪里，中国在EDA领域上始终在不断追赶，然而，全球前三大的EDA公司占据了中国市场的90%，可以说如果没有一场技术革命，后发选手想要变道超车的可能性微乎其微，但是在数字化时代下，当中国已在人工智能、云等前沿技术屡屡突破，中国EDA正迎来百年一遇的好机会。

新赛道的出现给了中国EDA变道超车的机会。EDA作为芯片设计必不可少的工具，在过去三十年诞生了不少打遍天下无敌手的主流工具。但在数字化时代下，传统的EDA技术已经渐渐满足不了复杂的系统芯片设计所需的验证效率，而人工智能、云、智能汽车、5G等不同应用细分领域，也在向EDA提出全新的挑战。过去30年间作为主流的EDA技术，是根据十几二十年前的数据结构和计算结构，基于当时的技术做开发的，其多年来积累的不仅是对不同需求的支持，更多的是难以剔除的已淘汰技术框架和冗余代码。

当然，主流的传统EDA公司也正尝试在现有的框架上继续叠加全新的技术，比如AI和云，但由于底层数据架构没有改变和适配新的软硬件框架，基于传统软硬件框架上进行优化得到的效果非常有限。市场呼唤效率更高的、面向未来的EDA，电子设计从自动化向智能化发展正在行业内紧锣密鼓的进行。

如同新能源为汽车行业带来的革命性变革——当发动机已不再是巨头的差异化优势时，原有的技术壁垒就不再是难以破除的障碍。现在，人工智能、云、语言等技术的发展，将EDA技术拉到了一条新赛道上，以后发优势实现突破已经有非常多的案例，比如中国的5G超越世界4G水平，新能源汽车正在渐渐颠覆传统汽车的商业模式等等。

面向未来的创新，需要从建设生态开始开辟一条全新赛道离不开基础设施的完善。在这一新机遇当中，人才是摆脱路径依赖的关键力量，EDA作为一门跨学科的专业领域，其技术是以计算机为工具，集数据库、图形学、图论与拓扑逻辑、编译原理、数字电路等多学科最新理论于一体。国内目前从事EDA研发的人才总数不到两千人，学院里也尚未开设EDA专业课程，而EDA技术的创新，需要具备多学科的知识并积累一定的实践经验，EDA工具实际应用在项目当中，也需要一定的技术支持以解决使用过程中遇到的挑战，对于软件工程的背景相对偏弱的IC设计工程师而言，他们大部分没有能力可以直接修改或修复EDA软件代码。而且新一代EDA还要融入底层架构的新兴技术，更多跨AI、云和各种代码的跨界人才是成为破壁现有EDA技术的关键因素。

因此，为加速EDA技术创新，培育人才、发展生态，芯华章在2020年8月率先对外发布开源EDA生态项目，并陆续推出高性能开源EDA仿真器EpicSim，以及全球率先推出的开源形式验证工具“灵验”（EpicFV），是国内首家推出开源EDA工具的EDA公司。

开源EDA独特的价值在于能有效加速创新、降低门槛、培养生态，从其技术特点看：

技术共享，研发EDA不用从0开始做起：作为未来数字经济的核心驱动力，EDA技术正在经历其从自动化到智能化转变的关键发展时期。开源EDA因为将源代码完全敞开，在开放的构架上，使用人员可以根据自己所长，站在前人的肩膀上融入自己的技术理解，在已有的基础上形成合力对技术进行“再创新”，特别是在一门新兴技术的发展初期，最新的例子就是其对于机器学习的开发的作用，一定数量级别的创新和合作能够快速促进一门技术的成熟。

吸引人才，共建EDA技术研发生态：开源EDA可以让更多有志于该领域的人才，得以看到EDA工具最深层的架构和逻辑，对EDA技术积累一定的认识，并透过开源EDA进行实践，从而吸引并培养更多的EDA人才，为EDA的发展和再创新提供更多的思想，也是我国产学研实践的有力补充。

降低EDA使用门槛，助力创芯梦想启航：蓬勃的市场需求下无数怀有技术理想的企业和研究项目应运而生，2020年最新中国IC设计总体发展报告中显示，IC设计企业的数量较去年增长了24.6%达到2218家，从产业实际情况出发，其中有许多并不是在开发使用最先进节点的芯片，或是尚在初期验证其设计实现，需要对外展示其技术实力的阶段，这也就意味着他们可能并不需要最先进的设计工具，也无法投入太多的研发费用在商用EDA工具上，开源EDA作为完全开放的资源，可以是院校项目、初创企业等怀有技术理想的工程师试航的源动力。

打通产业环节壁垒，充分发挥数据价值：集成电路产业在过去数十年的发展过程中，逐渐走向精细化的分工模式，各自领域的专精为各环节筑起壁垒，彼此之间互不连通。除了对人才的培养之外，开源可以让产业链上的各个环节能够敞开自己的胸怀，围绕产业数据构建起新的合作模式，开放的心态带来的不仅仅是更多技术创新的可能，更可作为合作模式创新的试验田，从实际产业链需来定义数据，量化需求与参数，从而完成资源的灵活调配并提高集成电路设计效率。

通过开源EDA构建集成电路设计社区的生态圈是一个行之有效的路径，芯华章认为这不仅需要开放开源EDA技术和开源标准，具备实用性与易用性的开源EDA产品的重要性和迫切性也不言而喻。因此，芯华章拥抱开源，以多年积累的行业经验以及技术实力，开创性的提供使用手册、案例文档、技术支持，让开源EDA产品真正能应用于研究项目当中。芯华章目前推出的两款产品，已率先应用于院校研究项目，其开创性与易用性获得了一致肯定，更双双获得了来自开源中国（Gitee）的最有价值开源项目计划的荣誉。

芯华章于2020年9月推出的开源EDA技术社区EDAGit，已吸引了超过3000位IC设计圈的伙伴成为社区的常驻粉丝，逐渐兴起生态圈内对于EDA的技术讨论与使用交流的热忱。

开源加速创新是一条经过验证的路径，我们认为，要实现开源EDA能为产业带来的价值，必须要有人抛砖引玉，并且真正做到与用户相互促进。高手在民间，我们透过技术切磋交流和运营社区也收获良多，也有算法、数据结构等方面具备独特思考的人才，通过这样的形式对EDA和芯华章产生兴趣，这也坚定了我们团队继续透过开源构建生态的初心，中国要打造自主创新的全流程EDA，必须构建起良好的生态土壤形成正向循环。

让面向未来的EDA技术诞生在中国。为了突破当前EDA技术壁垒，芯华章正在研究全新的芯片设计和验证方法学，从打造全流程验证EDA系统出发，通过融合人工智能算法、机器学习、云计算与高性能硬件系统等前沿科学，打造与未来接轨的新一代EDA软件和系统。与此同时，基于EDA技术突破的理想，芯华章推出了开源EDA社区EDAGit，并发布了基于经典EDA方法学强化、创新的开源EDA产品。在芯华章的抛砖引玉下，也有行业同仁看到开源能为产业带来的价值，并加入开源生态的探索行列，我们认为这对于人才的引入、培养和技术的突破会很有帮助。芯华章希望能够与行业同仁一起，运用我们自身的技术优势，共同加快完善中国集成电路产业链的完善，突破现有技术壁垒。

芯华章科技市场部

芯华章科技：

芯华章聚集全球EDA行业精英和尖端科技领域人才，致力于新一代EDA 软件和智能化电子设计平台的研发，产品将全面覆盖数字芯片验证需求，包括：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，全面助力集成电路、5G、人工智能、云服务、汽车电子和超级计算等多领域的发展，为合作伙伴提供自主研发、安全可靠的芯片产业解决方案与专家级顾问服务。