摘要:12月22日,中国集成电路设计业2021年会暨无锡集成电路产业创新发展高峰论坛(ICCAD 2021)举行。新思科技(Synopsys)总裁兼首席运营官Sassine Ghazi和新思科技全球资深副总裁、中国董事长兼总裁葛群通过视频的形式发表了主题为《SysMoore探索数字寰宇》的联合演讲。在会后,新思科技中国区副总经理许伟接受了芯智讯等业内媒体的专访,介绍了如何应对SysMoore趋势下的新挑战以及“+新思”战略的布局与成效。

12月22日,中国集成电路设计业2021年会暨无锡集成电路产业创新发展高峰论坛(ICCAD 2021)举行。新思科技Synopsys)总裁兼首席运营官Sassine Ghazi和新思科技全球资深副总裁、中国董事长兼总裁葛群通过视频的形式发表了主题为《SysMoore探索数字寰宇》的联合演讲。在会后,新思科技中国区副总经理许伟接受了芯智讯等业内媒体的专访,介绍了如何应对SysMoore趋势下的新挑战以及“ 新思”战略的布局与成效。

“SysMoore”与“EDA国产化”趋势之下,新思科技的应对之道-芯智讯

SysMoore时代来临:芯片设计从规模复杂性转向系统复杂性

近年来,随着工艺制程节点继续向着更小的5nm、3nm甚至是埃米级别推进,已经是越来越逼近物理极限,不仅推进的难度越来越高,所需要付出的代价也是越来越大。单纯的依靠晶体管微缩技术,已经难以继续推动摩尔定律的前进。同时,随着各行各业的数字化转型进入深水区,市场对芯片的需求更加多元化,从简单考虑功耗、性能、面积等通用性能的提升,变为需要综合考虑应用场景、软件、算法、硬件等需求。

对此,在今年8月的2021新思科技全球用户大会(SNUG World 2021)上,EDA大厂新思科技联席CEO、创始人Aart de Geus提出了“系统摩尔定律(SysMoore)”概念。

所谓“SysMoore”,就是从依靠制程工艺提升单个硅片上单位面积晶体管数量的传统方法学中跳出来,将提升集成度和复杂度的理念拓展到电子系统的每个环节,从硅晶圆、晶体管、芯片、系统硬件到软件和服务,每一个环节都可以为构建更复杂、性能更高、能耗更低、成本更优的产品做出贡献,开发者将不再只依赖工艺和架构等少数几个维度去实现性能和复杂度的指数型提升,将指标分散到不同环节去承担之后,电子系统性能和功能复杂度增长曲线重回指数型增长轨迹。即在传统芯片与系统之间进行优化,从系统层面开展芯片设计。而这也对于芯片设计提出了更高的挑战。

Sassine Ghazi表示,过去芯片设计所面对的挑战主要是规模复杂性,即遵循摩尔定律的节奏进行推进,每18个月到2年,性能、功耗和面积的目标都很清晰,这就是跟随制程工艺节点演进的优势。而芯片会定义可以驱动的应用软件。现在,随着摩尔定律推进越来越困难,成本也越来越高,市场也出现了新的趋势,即终端的系统公司正在推动芯片的定义和架构,以支持他们面向终端用户需求的应用和创新,来满足客户所追求的应用和功能体验。这正是从规模复杂性到系统复杂性的转变。

葛群也进一步指出:“SysMoore理念是一种全新的方法学和思维范式,将引领芯片行业从单一追求集成度增长的摩尔时代,升级至复合纬度增长的系统摩尔时代,从而实现芯片创新效率和能力的指数级增长,满足数字时代的芯片多元化需求。因此我们看到,越来越多系统级公司,比如苹果、特斯拉、亚马逊、中国领先的高科技系统公司等都在从用户需求出发,通过定制化的芯片和半导体器件来推动与软件应用协同优化,来持续提升用户体验。”

新思科技如何应对SysMoore趋势?

那么作为全球第一大EDA厂商,新思科技是如何应对的呢?

Sassine表示:“从硅片到器件,需要用到晶体管建模技术、器件层面的工艺技术和模拟技术,这方面新思科技都已经推出了从芯片到软件协同优化解决方案。”

“SysMoore”与“EDA国产化”趋势之下,新思科技的应对之道-芯智讯

具体来说,新思科技首个引入全集成数字设计的平台Fusion Platform,使得芯片设计具有可预测性,能为客户提供快速收敛流程,让客户有能力在设计前做出决策,并在设计进入后端时,可以清楚了解收敛进程。

新思科技还可提供以数据分析驱动的硅生命周期管理(SLM)平台,能够实现对SoC从设计阶段到最终用户部署的全生命周期优化,SLM平台与Fusion Design工具紧密结合,将在整个芯片生命周期提供关键性能、可靠性和安全性方面的深入分析。

此外,新思科技还率先将AI技术引入到了EDA工具当中,推出了DSO.ai,能够帮助开发者在芯片设计的巨大求解空间里搜索优化目标。该解决方案大规模扩展了对芯片设计流程选项的探索,能够自主执行次要决策,帮助芯片设计团队以专家级水平进行操作,并大幅提高整体生产力。

“SysMoore”与“EDA国产化”趋势之下,新思科技的应对之道-芯智讯

△新思科技中国区副总经理许伟

许伟解释道:“AI只是技术,并非工具,目前在芯片设计领域,不管AI有多强大,仍然只是一个辅助作用。它更多的是将开发人员从众多琐碎的原本需要人工反复做的环节当中解放出来,但是在一些关键的选择、判断上还是需要人工来做的。目前的AI是解放人的生产力,还不能取代人。至少,目前我们现在还没有看到这样的人工智能。当然,新思科技会继续加大这一方向的投入,协助客户更好更快的实现最佳的PPA指标。”

在目前备受推崇的能够继续延续摩尔定律的3DIC方面,新思科技的3DIC Compiler平台,可在单一封装中实现复杂的2.5D和3D多晶粒系统(multi-die system)的设计与整合。该平台提供全面性的整合、高效且易于使用的环境,通过单一解决方案提供架构探索、设计、实施与签核,同时达到信号、功耗与热完整性(thermal integrity)的优化。通过使用该平台,IC设计与封装团队可达到前所未有的多晶粒整合与协同设计(co-design)水平,并实现更快速的收敛。

许伟表示:“我们认为3DIC是延续摩尔定律很有效的途径之一。比随着芯片制造工艺不断接近物理极限,芯片的布局设计——异构集成的3DIC先进封装已经成为延续摩尔定律的最佳途径之一。3DIC将不同工艺制程、不同性质的芯片以三维堆叠的方式整合在一个封装体内,提供性能、功耗、面积和成本的优势,能够为5G移动、HPC、AI、汽车电子等领先应用提供更高水平的集成、更高性能的计算和更多的内存访问。然而,3DIC作为一个新的领域,之前并没有成熟的设计分析解决方案,使用传统的脱节的点工具和流程对设计收敛会带来巨大的挑战,而对信号、电源完整性分析的需求也随着垂直堆叠的芯片而爆发式增长。”

值得一提的是,今年8月,新思科技还联合芯和半导体共同推出了业界首个用于3DIC多芯片系统设计分析的统一平台,将国产EDA厂商芯和半导体的2.5D/3DIC先进封装分析方案Metis与新思 3DIC Compiler现有的设计流程无缝结合,为客户构建了一个完全集成、性能卓著且易于使用的环境,提供了从开发、设计、验证、信号完整性仿真、电源完整性仿真到最终签核的3DIC全流程解决方案。突破了传统封装技术的极限,能同时支持芯片间几十万根数据通道的互联。

此外,新思科技还与台积电等业内公司加强合作,以加速3DIC Compiler平台成为参考设计流程的一部分。

在软硬件原型设计方面,新思科技也拥有强大实力。新思科技的FPGA仿真工具ZeBu,开发者可以在硬件可用之前先运行软件,从系统进一步发展到软件,在芯片环节就将软件安全纳入考量的关键。

“回顾公司成立至今这35年的发展,新思科技一直在不断引领摩尔定律,持续推动规模复杂性,这也持续增强了我们在创新方面的领导地位。在2015年左右,新思科技就看到了芯片到软件协同优化的重要性,为此我们通过一系列收购开始了这方面的投资。这也使得我们拥有了完整的解决方案。接下来,随着SysMoore时代的到来,我们将继续引领从规模复杂性到系统复杂性的转变,帮助开发者从系统层面开展芯片设计。”Sassine说到。

“ 新思”战略初见成效

近年来国内集成电路产业掀起了“国产化”的浪潮,EDA领域也不例外。但是,目前中国在EDA领域极为弱势,并不是想替代就能替代的。虽然目前国内的EDA厂商多达50多家,但是绝大多数都只是小型化的初创公司,所能够提供的也只是一些点工具和面工具,完全无法满足国内芯片设计企业的需求。与国际巨头相比,不论是在员工数量、IP积累、营收规模、研发投入等方面,都相差甚远。

而对于早在26年前就已经进入中国市场的新思科技来说,其过去多年来为中国培养了大批的EDA人才,目前中国市场也是新思科技最为重视的市场之一。

那么,在“国产化”浪潮之下,新思科技如何能够与国内的EDA厂商一起实现“共赢”呢?

葛群表示,“国产化”是趋势,但不能脱离了芯片供应链的运作模式去思考EDA这个行业。芯片是高度全球化的行业,没有任何一个环节可以“关起门来自己做”,任何国产化也绝非一日之功。

其实,早在2017年新思科技基于其对全球集成电路产业发展和技术演进的深刻理解,结合在中国产业的积累,成立了“中国战略投资基金”,致力于与中国本地企业和投资机构携手合作,加速国内芯片设计、人工智能、云计算和大数据、物联网、软件安全、EDA工具及IP等前沿技术领域的创业团队的成长。

随后,新思科技又迅速启动了“+新思”战略,通过与国内EDA、IP和软件安全厂商建立合作关系,打造新思科技的中国“朋友圈”,通过自身的技术、产品及客户资源优势,赋能中国合作伙伴,以支持中国芯片产业的快速发展。

许伟表示:“我们认为数字时代对芯片的需求将会爆发式增长,特别是在SysMoore趋势之下,芯片设计厂商对于EDA/IP的需求也将会越来越大,我们也愿意与国内的EDA/IP厂商合作,因为这市场非常大,我们愿意推动这个产业走向高水平的竞争,EDA/IP将成为未来无限可能的催化剂。”

许伟告诉芯智讯:“我们的‘+新思’战略正逐步获得业界同仁的认可,我们也很受鼓舞。前不久,中国政府的经济会议指出,为了提振市场信心,培育市场主体,一定要进一步加强知识产权的保护,加强正常的市场经营,反对不正常经营,营造更好的市场环境,以及加强正常的市场诚信经营。我们的‘+新思’战略也正是顺应了政府的引导方向,我们在选择合作伙伴的时候也是选择坚持脚踏实地、诚信经营、开放创新、公平竞争、遵守知识产权的公司来作为我们合作伙伴。”

“比如,我们合作的芯和半导体就是一家很扎实的公司,他们拥有12年的历史,在分析工具方面,不论是信号完整性,还是功耗完整性上都很强,在国内客户当中的口碑也很好。这也是新思科技在3DIC领域选择与芯和半导体独家合作的关键。我相信以他们这样的口碑,快速的响应能力和服务能力,一定会给我们中国的客户带来最好的设计效果和更大的价值。”许伟进一步表示:“我们坚信中国的国产化也是一定建立在这样的脚踏实地的基础上。我们认为,国产化是从点到面,从局部到整体,从点工具到流程的逐步实现国产化的过程,而且是一个高水平的国产化的过程。只有这样,才能真正的形成良性的循环,为我们中国的半导体设计公司带来真正的价值!”

此外,在采访当中,许伟还对于“合见工业软件与新思科技有合作的传闻”进行了澄清。许伟称,合见工业软件与新思科技没有任何合作,该公司现阶段不符合“+新思”战略对于合作伙伴的要求。“对于类似这种违背中央经济会议精神、不尊重知识产权、用虚假宣传来混淆行业视听、破坏公平市场环境的行为和企业,我们保留一切追究其法律责任的权力。”

“半导体是一个全球化分工特别细的行业,要实现整个产业链的完全的国产化并不现实。在目前全球缺芯的过程中,中国的半导体产业也在为全球半导体产业做出重要贡献,这其中不仅有中国的市场、中国的资本、中国的技术,还有中国的人才,这也让全球半导体产业链脱离中国成为了不可能。所以,努力增加中国在全球产业链的话语权,达到竞争与合作的平衡才是关键。我们的国产化必须是和平竞争、开放创新的国产化,高水平的国产化,国际化的国产化。只有走在这样的道路上,中国的半导体产业才会越来越健康、越来越强大。”许伟总结说道。

编辑:芯智讯-浪客剑