上月,,華大九天獲得國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金投資,,從2017年底至今,華大九天已獲得累計數(shù)億元投資,,這將有助于華大九天提升自身技術(shù)水平,,填補中國EDA工具上的空白,。不過,由于中國在EDA工具上與國外三大廠差距過大,,追趕之路任重道遠,。
什么是EDA工具
EDA工具是電子設(shè)計自動化(Electronic Design Automation)的簡稱,是從計算機輔助設(shè)計(CAD),、計算機輔助制造(CAM),、計算機輔助測試(CAT)和計算機輔助工程(CAE)的概念發(fā)展而來的。利用EDA工具,,工程師將芯片的電路設(shè)計,、性能分析、設(shè)計出IC版圖的整個過程交由計算機自動處理完成,。
由于上世紀六十七年代,,集成電路的復(fù)雜程度相對偏低,這使得工程師可以依靠手工完成集成電路的設(shè)計,、布線等工作,。但隨著集成電路越來越復(fù)雜,完全依賴手工越來越不切實際,,工程師們只好開始嘗試將設(shè)計過程自動化,,在1980年卡弗爾.米德和琳.康維發(fā)表的論文《超大規(guī)模集成電路系統(tǒng)導(dǎo)論》提出了通過編程語言來進行芯片設(shè)計的新思想,加上集成電路邏輯仿真,、功能驗證的工具的日益成熟,,使得工程師們可以設(shè)計出集成度更高且更加復(fù)雜的芯片。
1986年,,硬件描述語言Verilog問世,,Verilog語言是現(xiàn)在最流行的高級抽象設(shè)計語言。1987年,,VHDL在美國國防部的資助下問世,。這些硬件描述語言的問世助推了集成電路設(shè)計水平的提升。隨后,,根據(jù)這些語言規(guī)范產(chǎn)生的各種仿真系統(tǒng)迅速被推出,,這使得設(shè)計人員可對設(shè)計的芯片進行直接仿真。隨著技術(shù)的進步,設(shè)計項目可以在構(gòu)建實際硬件電路之前進行仿真,,芯片布線布局對人工設(shè)計的要求和出錯率也不斷降低,。
時至今日,盡管所用的語言和工具仍然不斷在發(fā)展,,但是通過編程語言來設(shè)計,、驗證電路預(yù)期行為,利用工具軟件綜合得到低抽象級物理設(shè)計的這種途徑,,仍然是數(shù)字集成電路設(shè)計的基礎(chǔ),。一位從事CPU設(shè)計的工程師表示,"在沒有EDA工具之前,,搞電路要靠人手工,,對于大規(guī)模集成電路有上億晶體管的設(shè)計用手工簡直是不可為的......可以說有了EDA工具,才有了超大規(guī)模集成電路設(shè)計的可能",。
中國EDA工具完全依賴國外
中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會IC設(shè)計分會理事長,、清華大學(xué)微電子所所長魏少軍曾表示:
"我們要改變以往那種使用先進工藝就代表是先進水平的錯誤認識,Intel用0.13微米工藝能作出2GHz而我們要用45nm才能實現(xiàn),,這就是差距......快速提升我們自己的IC基礎(chǔ)設(shè)計能力迫在眉睫,,這是改變目前中國IC設(shè)計業(yè)嚴重依賴EDA工具和制造工藝才能實現(xiàn)芯片性能提升的根本途徑,而依賴并濫用IP則導(dǎo)致了中國SoC設(shè)計的同質(zhì)化",。
清華大學(xué)微電子所所長魏少軍提到的"依賴并濫用IP則導(dǎo)致了中國SoC設(shè)計的同質(zhì)化"指的是國內(nèi)眾多IC設(shè)計公司大多依賴于ARM的IP授權(quán)開發(fā)SOC,,由于都是購買ARM的Cortex A53、A55,、A72,、A73、A76等產(chǎn)品,,同質(zhì)化是必然的,。
"中國IC設(shè)計業(yè)嚴重依賴EDA工具和制造工藝才能實現(xiàn)芯片性能提升的根本途徑"指的是很多中國國產(chǎn)SOC/CPU性能的提升嚴重依賴于購買更好的EDA工具和采用更好的制造工藝。
EDA軟件方面早已形成了三巨頭——Synopsys,、Cadence,、Mentor。國內(nèi)從事EDA軟件開發(fā)的華大九天和這三家現(xiàn)在不是一個數(shù)量級的,。誠然,,華大九天也想在某些點工具上做些突破,但就整體技術(shù)實力而言幾乎像蚍蜉撼樹,。
目前,,國內(nèi)根本沒有深亞微米的EDA成體系的設(shè)計平臺。正是因為國內(nèi)從事EDA工具開發(fā)的公司在Synopsys,、Cadence,、Mentor面前實力過于懸殊,,國內(nèi)IC設(shè)計公司幾乎100%采用國外EDA工具。而且在相當長的一段時間里,,看不到縮小和Synopsys、Cadence,、Mentor技術(shù)差距的可能性,。
結(jié)語
本次大基金投資華大九天,僅僅是開始,,距離結(jié)成碩果,,實現(xiàn)對國外三大廠的國產(chǎn)化替代還有很長距離,希望華大九天能鍥而不舍,,持之以恒,,不斷完善自己的產(chǎn)品,力爭縮小和國外三大廠的差距,。