[原创] 携两大新品登场,这家国产EDA厂商直击产业痛点 ​

2020-11-27 14:00:03 来源: 半导体行业观察

近年来随着全球芯片和软件产业规模的不断扩大,以及芯片技术的更新升级,对电子设计自动化(EDA)的需求越来越大。EDA是集成电路设计必需、也是最重要的软件工具,具有“芯片之母”的美称。


作为集成电路产业链最上游、最高端的环节,EDA撬动的是全球16500亿元美金的电子产品市场。纵览整个EDA市场,因其技术的高门槛,集中度很高,三大巨头占据90%市场份额。但在数字经济时代的巨大市场需求和新兴技术的蓬勃发展的驱动下,三巨头的堡垒渐渐开始松动,我国也诞生了一批优秀的本土EDA企业。

在这批本土企业中,芯华章科技股份有限公司(以下简称“芯华章”)作为一家今年3月份才成立的“后浪”,因为初创团队皆为行业里的具备多年经验、备受信赖的精英,并快速聚集了EDA公司发展最关键的人才、技术、资金、市场等要素,吸引了众多的关注与青睐。这个团队在成立之初,就将目光聚焦在了国内EDA领域的短板——数字验证EDA。

两大新品强势出击


EDA主要包含“模拟芯片、数字芯片验证和数字芯片实现”三大部分。从国内看,尽管近年来国产EDA在模拟芯片工具上取得了一定进展,但在数字仿真、验证等多个环节仍存在多处短板,对国外的依赖大,产业链脆弱。

芯华章涉及的业务场景是EDA技术密度最高、需求量最大的芯片验证环节。创始人兼董事长王礼宾表示,公司的目标是突破现有技术壁垒,开发出全流程EDA验证工具与系统,推出包含硬件仿真器、FPGA原型验证、形式验证、智能验证、逻辑仿真等产品与平台。

11月26日,芯华章正式发布高性能多功能可编程适配解决方案“灵动”(EpicElf),以及国内率先支持国产计算机架构的全新仿真技术。

“灵动”是为了解决行业痛点而诞生的,主要用于FPGA原型化平台,可一卡替代多种原型验证进口子板,具备强大的功能和适配能力,可进一步加快验证收敛,助力软硬件协同开发,提高芯片设计的研发效率。

在集成电路(IC)开发过程中,验证是非常昂贵的流程,尤其是数字芯片验证部分,其占据了芯片设计过半的研发时间与成本。目前,芯片已经进入系统级(System on Chip, SoC)时代,数百亿颗晶体管和数公里长的连线集成在芯片上,高度的复杂性意味着验证环节困难重重,如果验证工作不完备,将导致上亿美金级的资金和时间付诸流水,与市场机遇错身而过等不可逆的结果。

根据芯华章硬件验证平台研发副总裁陈兰兵介绍,传统或自研接口子板采用传统架构,在一定程度上增加了方案的复杂度,使开发人员需要投入大量的调研时间。同时成本高,存在交货期风险。并且只有单一功能,不可编程。

对比传统或自研接口子板,“灵动”具备以下优势:

首先是全新的硬件架构体系 ,“灵动”可以支持多种不同高速接口协议,释放原型化的IO资源并提高原型化的逻辑利用率。

来源:芯华章

其次是成本优势 ,“灵动”最多可节约四倍的使用成本,并且能够同时支持多种接口协议。

“灵动”还具备两种使用模式,可直接使用,也可完全由用户做自定义编程,提高了使用的灵活性。

最后是强大的高速系统互连设计能力, “灵动”能够实现1.2Gbps 单线高速传输,发挥芯片最大的吞吐能力。

来源:芯华章

同时发布的另一重磅新品,是芯华章的全新仿真技术。这同样也是市场上首个支持国产计算机架构的动态仿真技术,不仅兼容现有国际和国内的计算机架构,更能面向未来,有助于支持新一代的多核与异构等计算机架构。

仿真技术是保证集成电路设计正确性的关键技术之一,芯片设计公司通过软件仿真数字电路的行为,发现并修复问题。然而,目前主流的仿真技术仅支持x86架构。而未来还有多核与异构等计算机架构,主流仅支持x86架构的仿真技术在不具备拓展性的同时,更无法满足高效处理的市场需求。

芯华章动态仿真及形式验证研发副总裁齐正华介绍道,芯华章的仿真技术基于LLVM的全新架构,突破传统仿真器仅支持单一x86架构的局限,具备灵活的可移植性,可兼容当前主流架构并有助于支持未来多核与异构的大规模计算机处理器结构。

具体看来,与传统仿真技术相比,芯华章全新仿真技术具备以下优势:

1、全新的架构体系:灵活的可移植性、友好的软硬件生态支持;
2、有助于支持不同的处理器计算架构,如x86, Arm, RISC-V, MIPS, GPGPU, NPU等;
3、全新的数据结构和优化的算法:通过算法,优化验证算力分配,进一步提高芯片设计验证效率;
4、符合IEEE1800 标准;
5、事件驱动型,精度与目前商用数字仿真器一致;
6、基于LLVM的原生编译后端。

在诸多优势下,芯华章全新仿真技术比主流仿真技术善用更多的计算算力,并能进一步提高芯片设计验证效率。

来源:芯华章

芯华章此次发布的验证EDA产品与技术,已经在国产飞腾服务器上通过了验证,能兼容当前的产业生态,并面向未来有助于支持下一代计算机架构,是建设中国自主研发集成电路产业生态的重要里程碑。

天津飞腾信息技术有限公司副总经理郭御风指出,“飞腾的核心研发集中在芯片的设计和创新,而EDA验证在芯片的研发过程起着非常关键的作用,是核心环节的关键技术。芯华章在验证领域有深入的理解和多年的研发经验,基于处理器芯片的架构和需求,快速研发出了适合国产CPU架构的验证技术解决方案,这是极具开创性的重要里程碑,不仅能为我们的验证工作带来更多的便利,更能给芯片设计公司提供更多的选择。”

雄厚的技术积累是底气


在谈到芯华章时,我们会提到率先支持国产计算机架构的动态仿真技术,也会提到中国首个开源EDA技术社区,全球最快的开源数字仿真器EpicSim等。自成立以来的短短8个月内,这家EDA“后浪”给了我们太多惊喜,很大程度上与这家公司拥有雄厚的技术家底有关系。

从王礼宾的介绍中我们得知,芯华章是一家“高起点、厚积累、重人才”新型EDA公司,汇聚了来自国际领先EDA、集成电路设计、软件以及人工智能企业,在各自领域工作超过15年,拥有丰富的产品研发经验的研发人才。不仅如此,芯华章还在8月份延揽到林财钦(TC Lin)出任首席科学家后,陆续获得了全球顶尖技术人才如EDA和AI算法专家林扬淳(YT Lin)、系统设计专家颜体俨博士的认可和加盟。

在此基础上, 芯华章研发团队将基于过去多年的EDA研发经验和技术积累,在当前最先进的软件工程方法学及高性能硬件架构的基础上,充分融合云计算、AI等新一代技术,通过新路径对EDA进行研发,打造了全流程验证产品与系统。

在融合前沿技术打造面向未来的新一代EDA工具的同时,芯华章在今年8月就宣布启动开源EDA生态项目,并在9月上线了中国首个开源EDA技术社区——EDAGit.com。在此社区中,其技术团队基于经典验证方法学与技术,陆续推出商用级别的开源EDA验证产品,开源加速创新已经是经过不同领域验证过的有效途径,芯华章希望能借由开放、共创的形式,能够降低EDA使用门槛,发现并培养更多对EDA技术感兴趣的优秀人才,充分释放创新活力。

据了解,公司已推出的EpicSim是当前全球最快的开源数字仿真器。而第二款开源EDA产品“灵验”(EpicFV),更是全球首款开源形式验证工具。“灵验”在用户输入RTL设计和SystemVerilog断言描述设计规范的情况下,可以自动进行语法解析、设计综合、断言解析,并且基于分布式计算理论自动调度引擎求解断言,加速验证收敛,从而降低形式验证工具的使用门槛。

王礼宾表示,截止11月中旬,已经有400多个专业人士参与使用芯华章的开源工具并持续在社区中进行交流,获得不小的收获。与此同时,芯华章也在其中发现了不少EDA人才,并将加大对开源社区的投入,培育EDA人才成长的良好环境。

不仅如此,芯华章还力邀国内外有丰富发经验的EDA专家、学者、教授,共同打造“X-行动”,合作定制面向新生代工程师的EDA培训课程体系,并通过甄选优质生态项目实现技术攻坚,同时设立项目创新激励计划、专利申请激励计划等,积极为芯华章企业自身以及中国EDA行业储备优秀的新生代技术力量。

“后浪”芯华章将继续融合我国AI、云计算和大数据优势技术给予的技术高起点,打造出面向未来的新一代EDA软件和系统。芯华章没有技术包袱,可以快速融合前沿技术,通过全新路径对EDA 进行研发,这一点,是传统EDA巨头无法与之匹敌的。

总 结


当下,芯片需求量随着数字经济时代的到来而激增,2025年集成电路行业总产值保守估计将超过2万亿元。因此,国内EDA市场有着极大的发展空间。

国内有如芯华章等不少EDA厂商正在各自的领域中奋力前进,他们或专注于模拟芯片、或专注于数字前端又或者是数字后端,相信在不久的将来,他们就能利用在各自领域的突破形成合力,为中国芯片产业链补齐EDA短板。

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责任编辑:Sophie
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