當(dāng)前，利用EDA（電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化）軟件輔助芯片設(shè)計(jì)、仿真和驗(yàn)證，已成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主流路徑。作為“芯片之母”，雖然它的市場(chǎng)容量不過百億美元，卻掌握著全球芯片設(shè)計(jì)的命脈。
在2021年3月發(fā)布的我國(guó)“十四五”規(guī)劃中，集成電路位列七大科技前沿領(lǐng)域攻關(guān)第三位，規(guī)劃明確提出要重點(diǎn)攻關(guān)集成電路設(shè)計(jì)工具。
日前，武漢未來科技城，湖北九同方微電子有限公司辦公室內(nèi)，工程師們緊盯屏幕敲擊鍵盤。
對(duì)標(biāo)行業(yè)龍頭射頻EDA工具鏈的全部9項(xiàng)工具，該公司已推出6款成熟產(chǎn)品，還有3款正在研發(fā)，預(yù)計(jì)在2025年完成射頻領(lǐng)域工具鏈的高水平國(guó)產(chǎn)替代。
蛙聲里“一鳴驚人”
“芯片設(shè)計(jì)，是在發(fā)絲直徑萬(wàn)分之一的面積上建‘信息高速’。對(duì)設(shè)計(jì)師而言，少了EDA，就像施工時(shí)沒了挖掘機(jī)、推土機(jī)。”九同方執(zhí)行董事李紅說，隨著智能終端對(duì)功效、性能的要求越來越高，芯片制程快速迭代，高性能EDA軟件的重要性愈發(fā)凸顯。
九同方執(zhí)行董事李紅
業(yè)內(nèi)三大公司Synopsys、Cadence和Simens EDA早已實(shí)現(xiàn)相關(guān)工具的全鏈條覆蓋，占據(jù)了全球絕大部分市場(chǎng)。
“‘造不如買’已是過去時(shí)，EDA國(guó)產(chǎn)化是未來的必然之路。”2012年，九同方落戶東湖高新區(qū)后，挖來海內(nèi)外多位研發(fā)頂尖人才，并瞄準(zhǔn)無線通信中最關(guān)鍵的射頻芯片領(lǐng)域，開啟了EDA攻關(guān)之路。
一般情況下，單個(gè)EDA工具從開發(fā)到投用至少需要5年，期間須持續(xù)投入而難見收益。對(duì)一家初創(chuàng)企業(yè)而言，其難度可想而知。
“我們是未來城的第一批住戶，當(dāng)時(shí)辦公室周邊還有菜地。伴著田里的蛙聲，研發(fā)團(tuán)隊(duì)硬是把這塊‘硬骨頭’啃了下來。”李紅回憶，最困難時(shí)，團(tuán)隊(duì)一邊操持主業(yè)，一邊干起下游芯片設(shè)計(jì)的活，“用自己研發(fā)的軟件做產(chǎn)品”，為公司接單“續(xù)命”。
十年栽樹，一朝結(jié)果。2021年，填補(bǔ)國(guó)產(chǎn)空白的射頻EDA軟件面世后，九同方終于在風(fēng)口上揚(yáng)帆啟航。
“雙向奔赴”紅海淘金
盡管新產(chǎn)品在性能上實(shí)現(xiàn)與海外并跑，下游廠商的不認(rèn)可，一度導(dǎo)致九同方的產(chǎn)品銷售無門。
“聰明的AI需要海量數(shù)據(jù)的投喂。同樣，沒有和生產(chǎn)一線的‘雙向奔赴’，EDA國(guó)產(chǎn)化只會(huì)淪為空談。”李紅介紹，由于EDA本質(zhì)是一個(gè)打通電子設(shè)計(jì)和工業(yè)制造間的軟件平臺(tái)，只有在與下游廠商的深度合作中，不斷打磨迭代，才能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。
相比國(guó)外巨頭，新近入場(chǎng)的國(guó)內(nèi)EDA企業(yè)通常被排除在合作之外，因此無法獲取足夠的數(shù)據(jù)“養(yǎng)料”。在更新速度更快的成熟競(jìng)品面前，后發(fā)者的性能和可靠性自然難以趕超，繼而陷入“一步慢、步步慢”的死循環(huán)。
然而，近年隨著市場(chǎng)轉(zhuǎn)向和政策扶持，不少?gòu)S商在自研芯片時(shí)開始選擇國(guó)內(nèi)EDA企業(yè)產(chǎn)品，令行業(yè)終見曙光。
“射頻芯片廣泛應(yīng)用于無線通信中，上至衛(wèi)星通信，下至移動(dòng)終端，處處都有它的身影。”李紅說，光谷獨(dú)樹一幟的光電子信息產(chǎn)業(yè)中，射頻芯片設(shè)計(jì)強(qiáng)企眾多，為公司發(fā)展提供了充足資源。
在東湖高新區(qū)，九同方已與飛思靈微電子等多家本土廠商建立合作，并與越來越多的中小企業(yè)構(gòu)建起產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
從踽踽獨(dú)行到花團(tuán)錦簇，九同方產(chǎn)品的打磨優(yōu)化提速顯著。截至目前，在射頻EDA工具鏈上，該公司已多次完成國(guó)產(chǎn)化突破，特別是在芯片級(jí)電磁場(chǎng)仿真上實(shí)現(xiàn)了“單點(diǎn)登峰”，相關(guān)工具仿真精度、效率趕超國(guó)際標(biāo)桿軟件。
“上云借力”共攀頂峰
中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)，2025年我國(guó)EDA市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到184.9億元，占全球市場(chǎng)的18.1％。
與高速發(fā)展的市場(chǎng)不相匹配的是，在上百項(xiàng)EDA細(xì)分單點(diǎn)工具中，還有大約40％的工藝空白有待國(guó)產(chǎn)化軟件填補(bǔ)。追趕之路上，各方仍在持續(xù)發(fā)力。
人才是第一生產(chǎn)力。相比海外巨頭動(dòng)輒近萬(wàn)人的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，2020年國(guó)內(nèi)EDA人才總數(shù)量不過約4400人，差距亟待彌補(bǔ)。除在海外招才引智，多年前，九同方就與華中科技大學(xué)、廈門大學(xué)、東南大學(xué)等高校展開合作，通過捐贈(zèng)自研工具，共同培養(yǎng)行業(yè)所需的復(fù)合型人才。
新技術(shù)賦能新發(fā)展。面對(duì)日益高漲的芯片設(shè)計(jì)需求，“上云借力”成為不少EDA廠商的解法。背靠武漢人工智能計(jì)算中心的超強(qiáng)算力，九同方可向下游用戶“分享”效率更高、成本更低的軟件使用體驗(yàn)，并為后續(xù)人工智能、工藝設(shè)計(jì)協(xié)同優(yōu)化等技術(shù)服務(wù)的接入提供數(shù)據(jù)底座。