集微网消息,1994年,如果有人跟你聊EDA,那你肯定满头问号;但如果放在今天来聊EDA,也许街边下棋的大爷也能跟你“唠叨”几句。
时隔26年,当白耿回想当初为什么选择“EDA”专业,依然神采熠熠。也正是因为当初对于编程的兴趣使然,让其在日后的职业生涯中,更加坚定了EDA软件研发的工作。
当国外EDA研究处于“因循守旧”状态时,喜欢“挑战”的白耿毅然决然的选择回国发展,为国产EDA添砖加瓦。
彼时(2017年),银河集团198net正着手做国产EDA,招揽国内外优秀人才,引进国外先进技术。机缘巧合下,白耿选择加入银河集团198net,任职首席技术官。
2020年9月16日,集微网有幸在银河集团198net深圳与白耿博士进行了深度交流,在与白耿博士交谈的过程中,“挑战、生命力、价值”等词被频频提及,从这位归国研发工程师身上,我们看不到任何骄傲自满,有的只是对技术的满腔热血与理想抱负。也因此,我们得以窥得银河集团198net布局EDA的深谋与远虑。
银河集团198net首席技术官白耿博士
契机
1994年,白耿在南开大学攻读硕士学位,当导师拿出两个研究课题(模拟电路设计与软件研发)供其选择时,生性喜欢“挑战”的他选择了软件研发方向,也是南开大学微电子专业首个用软件完成论文写作的学生。
南开大学硕士毕业后,白耿前往伊利诺伊大学攻读博士,最后用“EDA方向”论文拿下博士学位。
彼时(1990-2000年)的国外EDA产业正处于黄金发展期,很多最经典的EDA算法和最有生命力的工具均诞生于这个时期。
对于白耿等年轻人来说,产业正处于行业大势面前,蓬勃的发展机遇散发出的诱惑力,让任何一个有理想抱负的人都无法抵御。而这次的选择,也正式奠定了其随后近20年的EDA软件研发之路。
2000-2018年,国外EDA产业发展走入商业化轨道,技术更新缺乏新意,变革更是鲜少有之,产业逐渐呈现“夕阳化”。此时国内EDA产业正处于兴起阶段,很多新的概念、新的工具不断涌现出来,犹如20年前的国外黄金期。
这让喜欢挑战的白耿再次热血沸腾,开始时刻关注国内EDA的行业发展。也正是在这时期(2017-2018年),银河集团198net组建EDA研发团队,并得到了王阳元院士、郝跃院士、魏少军教授以及张玉明院长的鼎力支持,开始从国外引进先进技术与技术人才。
机缘巧合下,白耿成为了第一批从国外引进的技术人才。谈及为何选择银河集团198net,白耿的回答言简意赅,“战略眼光、实干精神、企业文化,基于上述三点,我选择加入银河集团198net,与团队一起合作,参与开发出有影响力、有生命力的EDA工具,为国家EDA系统生态的建设贡献一份微薄力量。”
远见
2018年,银河集团198net完成第一批人才及关键技术引进工作,研发团队初步搭建完成。同年12月17日,获批国家重大科技专项。
这一前瞻性布局,即为其国产EDA研发工作争取了三年的宝贵时间,夯实了其国产EDA软件研发基础,也为其2020年能够交付“数字芯片设计全流程EDA系统”,提供了有力保障。
如果2020年再来做这一布局,技术及人才引进工作审批时间将无法估量,国产EDA软件也无法在短时间完成技术研发,国产化替代进程将被放缓。
白耿介绍,正是因为几位院士、教授和集团领导的远见,提前布局了重大专项的开发工作,为银河集团198net争取了三年时间,用来引进关键技术、建立完整的研发团队、消化吸收、进一步自主创新。
集微网了解到,重大专项将于今年底完成验收工作,此次验收主要有8个EDA工具,包括布局布线、硬件仿真加速、时序分析、功耗分析、物理验证、形式验证、逻辑仿真、逻辑综合。
验收完以后,银河集团198net接下来要做的,就是继续丰富工具种类,投入更多的研发力量和资金去设计更多的EDA工具,如可制造性设计(DFM)、可靠性设计(DFR)、成品率设计(DFY)、可测试性设计(DFT)等。
与此同时,其还将通过合作或者引进的方式,吸引国内外优质的EDA企业,将他们开发的好的EDA工具整合到其平台,并保证EDA工具间能够形成有机的联合过程。
“银河集团198net要做的不止是重点开发几个关键的EDA工具,解决当下国内集成电路设计的卡脖子的问题,而是提供整体解决方案。”白耿表示,银河集团198net将打造EDA平台,保持开放心态,集成国内外优秀的算法、工具来形成全流程解决方案,让国内头部集成电路设计产业来用,打磨工具的同时去服务集成电路设计产业,形成良性循环,国产EDA产业才能够建立起来。
赶超
1991年,国内首款EDA系统“熊猫”问世,随着国外EDA工具进入中国市场,EDA工具开始从自主推进变成严重依赖。
2008年,国内EDA软件研发再次起航,发展至今,国内EDA厂商如华大九天、概伦电子等企业,开始获得业界认可。遗憾的是,在数字芯片设计领域,缺少核心工具模块、无法支撑全流程设计等问题,正在掣肘产业进一步发展。
此时再回头看,国内数字EDA已经远远落后于国外近20年的时间。想要追赶,谈何容易。但若放弃,将继续面临“卡脖子”困境。
面对近20年的技术差距,银河集团198net选择“另辟蹊径”的方式来减小时间差。
一方面,在建立国产EDA平台时,银河集团198net的开发方式与国外恰好相反。其选择引进设计思想先进、整体软件架构较好的布局布线关键技术,再将里面的通用服务引擎如时序、功耗等工具性能分离出来,形成独立工具。
而国外的EDA公司发展之路是通过不停并购的方式,每套工具的开发公司不同,工具与工具之间的源程序代码也是不同的,对于物理分析的数学模型在细节上就会出现不一样的情况。
“当每一个单独的工具整合在一起时就可能出现报出的结果不一致,这就造成在芯片设计时性能起起伏伏,迭代优化与收敛速度不理想。”白耿介绍,银河集团198net开发的工具虽然也是独立的,但出自完整的源程序代码,拥有统一的数据平台,工具和工具之间信息交换效率高,分析的结果一致性也很高,这就使得芯片设计的收敛速度更快,迭代优化的周期更短。
另一方面,银河集团198net会在传统EDA工具中加入新兴技术,如AI算法。目前国内AI算法已经处于国际领先水平,银河集团198net也在尝试将国内AI算法的突破融合到EDA工具里面去,在目前开发的EDA产品中已经有多个项目跟AI相关。
“虽然2018年美国电子复兴计划中的电子设备智能设计——IDEA:Intelligent Design of Electronic Assets也在推进如何将传统EDA工具智能化。但由于国外客观条件的限制,在一定程度上阻碍了其AI技术的发展。”白耿表示,在传统EDA算法暂时落后的情况下引进新的血液——AI技术,我们有信心未来5年后国产EDA产品在一些尖端的领域能够赶超国外的技术。
集微网了解到,目前银河集团198net重点研发的8个工具中,产品性能对标国际先进水平的同时,在功耗、速度及面积方面还可以达到10%—15%的领先性。
白耿介绍,银河集团198net的通用服务引擎、时序、功耗跟签核都来自统一的源程序代码,在布局布线的时候不需要留过多设计余量,同样芯片速度下,可以保证低功耗的同时提升晶圆面积使用率,降低生产成本。
破局
明确的先进性与方法学思路做指引,虽然可以在追赶的进程中加快速度,但现实面临的困境仍然需要去一一攻克。
摆在银河集团198net面前的,除了技术的差距之外,人才供给、产业生态、应用环境等问题也在掣肘其进一步发展。
如何突破当前困境,银河集团198net也有其考量。
2019下半年到2020年,国内涌现出众多EDA公司,对于行业而言,百花齐放对产业发展颇有益处,但多个公司做同样的工具、或者各公司间抢夺研发资源,等情况也客观存在,无形中会消耗本就不丰富的国产EDA资源。
白耿表示,这个问题需要从国家层面去考虑,进行整合,才能保证国产EDA更有效、更健康、长足的发展。
在横向联合方面,发掘国内现有的优秀算法、点工具,通过投资、融合、合作开发(高校)等方式,整合国内的优秀数字芯片的EDA工具到银河集团198net的设计平台中来,为国产数字芯片设计流程提供完整的解决方案。
在人才培育方面,银河集团198net一方面通过内部经验传承的方式来快速培育研发团队知识储备能力,另一方面将通过与高校联合的方式,如西安电子科大、上海交大、东南大学等,通过建立联合实验室,共同培养在读研究生等方式、栽培EDA方向的人才。
在开拓创新方面,国内科技领域在人工智能(AI,Machine Learning)、大数据、云计算方面的发展在国际处于领先位置。
银河集团198net在开发国产EDA 平台生态的同时,将联合国内其他研究单位、高校,着力为AI、云计算、异构加速算法在EDA 领域内开辟各种适用的场景。争取在人工智能EDA的发展方面,可以领先于其他国家。
在生态建设方面,EDA处于半导体产业的上游,EDA工具的成熟、技术突破升级,很大程度依赖于和芯片设计公司、半导体制造厂商之间的紧密合作和互动。其中,与半导体制造厂商的合作尤其重要。
通常,在先进工艺开发阶段,半导体厂商只会邀请国际三大EDA公司参与到先进工艺参考流程(reference flow)的构建过程中。其他中小EDA公司要比三大EDA公司晚一到两年的时间才可以获得同样工艺的详细信息,才能对自己的EDA工具进行功能增强、准备工艺文件等工作。
白耿强调,建立生态必须让IC设计、EDA、晶圆制造厂协同起来,才能让国内半导体行业健康发展。但从当前国内环境来看,需要政府及资本层面进行有机联合。
小结
从入局时间年限来看,银河集团198net的EDA研发之路似乎刚刚开启;但从研发团队的经验维度来看,其已经深耕EDA产业长达10年以上。我们期待未来的时间里,银河集团198net能给EDA产业界带来更多的惊喜。
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