科技巨頭紛紛自研芯片 EDA行業(yè)正在迎來(lái)新一輪競(jìng)爭(zhēng)

前有蘋果、谷歌，后有阿里、騰訊，科技巨頭們自主設(shè)計(jì)芯片已經(jīng)成了不可阻擋的趨勢(shì)。不止于此，為了縮短芯片設(shè)計(jì)的周期，谷歌開(kāi)始利用 AI 加速，其團(tuán)隊(duì) 6 月在 Nature 上發(fā)表的題為《一種用于加速芯片設(shè)計(jì)的布局規(guī)劃方法》的論文指出，利用深度學(xué)習(xí)，人類工程師需要數(shù)月完成的工作，谷歌用 AI 僅需要 6 小時(shí)就能達(dá)到相同效果。

這表明，隨著科技巨頭們?cè)谛酒I(lǐng)域積累了更多經(jīng)驗(yàn)，為了更高效地設(shè)計(jì)出更具差異化的芯片，科技巨頭們需要更具效率的 EDA(Electronic Design Automation)工具。這就要求 EDA 公司提供革命性的產(chǎn)品。

“無(wú)論是依賴傳統(tǒng)的摩爾定律設(shè)計(jì)芯片的客戶，還是已經(jīng)超越摩爾用 SysMoore 從系統(tǒng)級(jí)別設(shè)計(jì)芯片的客戶，我們都有志于用我們打造的解決方案幫助我們的客戶提高 1000 倍生產(chǎn)率。”新思科技首席運(yùn)營(yíng)官 Sassine Ghazi 在新思科技上海辦公室煥新暨媒體圓桌會(huì)中表示。

1000 倍的效率提升，如何實(shí)現(xiàn)?能滿足科技巨頭們的需求嗎?

科技巨頭為什么自研芯片?

芯片是一個(gè)成熟的產(chǎn)業(yè)，且全球分工明細(xì)。在成熟的芯片產(chǎn)業(yè)鏈上，每一個(gè)環(huán)節(jié)都已經(jīng)有領(lǐng)導(dǎo)者，比如芯片設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的高通、英偉達(dá)、AMD，代工環(huán)節(jié)的臺(tái)積電、三星、中芯國(guó)際。

過(guò)去的幾十年間，摩爾定律持續(xù)有效，通用芯片是市場(chǎng)的主流，英特爾的 CPU、英偉達(dá)的 GPU 是典型的代表。在 2005 年之前，還有很多晶圓制造公司，但如今能提供先進(jìn)制程的芯片制造商只有臺(tái)積電、三星、英特爾等少數(shù)幾家。

“我認(rèn)為主要的原因有三個(gè)，系統(tǒng)的復(fù)雜性、系統(tǒng)的重要性，以及去研發(fā)和制造的成本。從眾多芯片代工廠到現(xiàn)在只剩幾家，表明了現(xiàn)在僅有為數(shù)不多的晶圓制造公司能夠承擔(dān)先進(jìn)制程所需的復(fù)雜性、重要性和成本。”Sassine Ghazi 表示。

與芯片制造一同變化的還有芯片的消費(fèi)者。以前，做系統(tǒng)公司是芯片重要的消費(fèi)者。如今，微軟、谷歌、亞馬遜、阿里、百度和騰訊成為了芯片重要的消費(fèi)者。這是因?yàn)樵跀?shù)字化的趨勢(shì)下，有三個(gè)重要的驅(qū)動(dòng)力。

“第一是汽車的電氣化和無(wú)人駕駛，第二是 AI，第三是超大規(guī)模的數(shù)據(jù)中心。”Sassine Ghazi 進(jìn)一步表示，“這三個(gè)領(lǐng)域都希望找到差異點(diǎn)，擁有差異化的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。因此，這些領(lǐng)域的企業(yè)必須要尋求更好的晶圓，才能使他們的系統(tǒng)架構(gòu)與眾不同。此時(shí)，領(lǐng)域?qū)Ｓ眉軜?gòu)(DSA，Domain Specific Architecture)能夠體現(xiàn)出他們的系統(tǒng)架構(gòu)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)之處。”

這就解釋了科技巨頭們自研芯片的原因，同時(shí)也讓我們看到了轉(zhuǎn)變之下的三個(gè)趨勢(shì)。第一個(gè)趨勢(shì)是做電子系統(tǒng)的公司希望定制系統(tǒng)級(jí)芯片，實(shí)現(xiàn)電子系統(tǒng)的差異化;第二大趨勢(shì)是做系統(tǒng)設(shè)計(jì)的公司必須包括系統(tǒng)級(jí)芯片片上系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)和硬件的差異化;第三大趨勢(shì)是如今的這些系統(tǒng)公司已不是傳統(tǒng)意義上的系統(tǒng)公司，他們?cè)絹?lái)越像半導(dǎo)體公司。

如何滿足科技巨頭的芯片設(shè)計(jì)需求?

芯片行業(yè)一直在追求的是更高性能、更低功耗和更低成本。在摩爾定律有效的時(shí)候，芯片的性能持續(xù)提升，可以滿足市場(chǎng)需求，但摩爾定律在 2005 年之后開(kāi)始放緩。

“隨著技術(shù)的演進(jìn)，摩爾定律已經(jīng)跟不上時(shí)代的步伐。這不僅僅因?yàn)榧夹g(shù)上的瓶頸，還有非常關(guān)鍵的原因是，再遵循以前的摩爾定律會(huì)面臨三大挑戰(zhàn)：首先是預(yù)測(cè)性，因?yàn)轭A(yù)測(cè)性遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于摩爾定律;其次是包括研發(fā)和其他方面的開(kāi)支成本過(guò)高;最后是芯片設(shè)計(jì)的難度大幅增加。”Sassine Ghazi 指出。

也就是說(shuō)，在摩爾定律有效的時(shí)間里，主要面臨的是在芯片中增加晶體管，以及復(fù)雜性增加的挑戰(zhàn)。但如今摩爾定律的放緩，以及業(yè)界對(duì)芯片要求的增長(zhǎng)，預(yù)測(cè)性、成本可負(fù)擔(dān)性、設(shè)計(jì)的復(fù)雜程度都遇到了挑戰(zhàn)。

“肯定要超越摩爾時(shí)代。”Sassine Ghazi 進(jìn)一步解釋，“我們的 CEO 提出了一個(gè)新概念叫做 SysMoore，指的是從系統(tǒng)的層面去解決問(wèn)題，而不單單是在晶圓以及晶體管數(shù)量的層面去解決問(wèn)題。只有站在系統(tǒng)的高度，我們才能更好地優(yōu)化。”

“要兩條腿走路，遵循原來(lái)摩爾定律的同時(shí)，還要超越摩爾定律。新思科技提供很多可以重復(fù)使用的 IP 模塊，芯片設(shè)計(jì)者可以直接把它進(jìn)行組合，既是摩爾定律又是超越摩爾的集成。”Sassine Ghazi 同時(shí)表示，“我們有志于用我們打造的解決方案幫助客戶提高 1000 倍生產(chǎn)率。”

我們了解到，新思科技有一個(gè)叫做 DTCO 的解決方案，幫助客戶做制程流程的建模、模擬、驗(yàn)證。這個(gè)方案對(duì)于使用先進(jìn)制程技術(shù)的公司，可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、工藝的協(xié)同優(yōu)化，改善設(shè)計(jì)。

數(shù)字化的融合設(shè)計(jì)平臺(tái)顯然能夠帶來(lái)更好的優(yōu)化效果。“通過(guò)我們的融合設(shè)計(jì) + DSO.ai，能夠幫助客戶用 AI 系統(tǒng)進(jìn)行芯片的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)，達(dá)到最佳的效果，同時(shí)加速設(shè)計(jì)流程，縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。”Sassine Ghazi 表示。

“從系統(tǒng)層面，SysMoore 提供了非常好的設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)架構(gòu)，能夠從系統(tǒng)級(jí)別在芯片設(shè)計(jì)完成之前就看到其中的一些流程。”Sassine Ghazi 介紹，“新思科技加大了設(shè)計(jì)服務(wù)團(tuán)隊(duì)和解決方案的融合，幫助客戶從系統(tǒng)和設(shè)計(jì)端打造成一個(gè)個(gè)組分和部件，再進(jìn)行交付。”

新思科技全球資深副總裁兼中國(guó)董事長(zhǎng)葛群也表示，“解鈴仍需系鈴人，從系統(tǒng)層級(jí)做優(yōu)化，才能解決先進(jìn)芯片設(shè)計(jì)面臨的挑戰(zhàn)。”

葛群用了汽車的例子來(lái)解釋，通過(guò)從系統(tǒng)層級(jí)的優(yōu)化，新思科技將三重左移 Triple Shift Left 的概念帶到車企中，以前推出一個(gè)新款汽車的整個(gè)周期需要 5 到 7 年的時(shí)間，但是用了新思科技的硬件和軟件結(jié)合的解決方案，三重左移能夠幫助新車型的設(shè)計(jì)時(shí)間減少到 3 年。

誰(shuí)能夠領(lǐng)先?

當(dāng)然，這些變化發(fā)生在云化和數(shù)字化的大背景下，因此，基于云和 AI 的 EDA 工具，也將讓這個(gè)傳統(tǒng)行業(yè)進(jìn)入新的時(shí)代。

中國(guó)科學(xué)院 EDA 中心主任陳嵐一次分享中提到，過(guò)去的 EDA 工具是滿足高端通用的復(fù)雜的芯片設(shè)計(jì)需求，而未來(lái)更加開(kāi)放的模式，可以快速地讓新技術(shù)融入到 EDA 的流程當(dāng)中，同時(shí)避免流程轉(zhuǎn)化中的設(shè)計(jì)冗余，用更低的成本，讓更多的用戶使用，快速地對(duì) EDA 進(jìn)行驗(yàn)證與迭代，提高芯片設(shè)計(jì)的總體效率。

葛群也持同樣的觀點(diǎn)，“以后的 EDA，很重要的一個(gè)改變就是降低芯片設(shè)計(jì)門檻，讓更多人能參與到芯片設(shè)計(jì)的領(lǐng)域，滿足人們不斷發(fā)展的各種需求。”

在這樣的趨勢(shì)和機(jī)遇下，一些 EDA 行業(yè)資深行業(yè)選擇創(chuàng)業(yè)，EDA 行業(yè)正在迎來(lái)新一輪的競(jìng)爭(zhēng)。

對(duì)于新的變化和競(jìng)爭(zhēng)，葛群交流時(shí)表示：“我們過(guò)去幾十年的發(fā)展中，也面臨許多競(jìng)爭(zhēng)，這對(duì)新思而言并不是新鮮事，我們積極擁抱市場(chǎng)的變化。與此同時(shí)，面對(duì)新的趨勢(shì)和需求，我們也在加速創(chuàng)新，比如成立 AI Lab，也在推動(dòng) EDA 上云。”

更為關(guān)鍵的是，了解客戶需求并滿足客戶需求。新思作為一家全球公司，非常重視中國(guó)的本土化。葛群說(shuō)：“新思給本土的團(tuán)隊(duì)足夠多的權(quán)限和信任。2020 財(cái)年，中國(guó)市場(chǎng)的營(yíng)收已經(jīng)占新思全球 37 億美元營(yíng)收的 11.4%，這是了不起的成績(jī)。中國(guó)團(tuán)隊(duì)的員工也已經(jīng)超過(guò) 1500 名，覆蓋研發(fā)、銷售和應(yīng)用工程師等所有的崗位。”

那么，在 EDA 的新時(shí)代，誰(shuí)能領(lǐng)先?

關(guān)鍵詞： 自研芯片 EDA行業(yè) 競(jìng)爭(zhēng) 科技巨頭