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舌尖上的本土IC企业系列:华大九天 铸就芯片设计"利器"


我们都说工欲善其事,必先利其器,芯片设计同样如此,要设计一款性能优异的芯片,你首先得有一款得心应手的EDA工具。一般芯片设计者会用什么设计软件呢?你肯定会说Mentor、Cadence和Synopsys。的确,国外的EDA软件因为发展早、成熟度高,在使用者心中有很高的认知度。但是作为发展中国半导体产业的关键性技术,EDA软件的发展至关重要,作为国家“核高基”重大专项之一,这些年来国内的EDA软件发展怎么样,从事EDA软件开发的国内企业生存状况如何,这次与非网有幸请到了华大九天的副总秦明,请他聊一聊国内EDA软件发展的最新状况。

为客户提供整体解决方案及特色点工具
华大九天起了一个响亮的名字,九天在中国神话中是最高天的意思,而华大九天在国内的确也做到了“最高天”。作为国内第一的EDA软件开发和服务公司,华大九天在模拟/全定制IC设计、数字SoC设计、平板(FPD/TFT)设计以及FAB解决方案上都有产品提供。

以模拟/全定制IC设计为例,华大九天的设计平台Aether能提供原理图输入、仿真、版图设计验证等全流程设计的智能交互环境,高速仿真工具Aelous内嵌高效率的并行仿真技术,能完成芯片级的前仿真和后仿真,Argus提供工业界精度的DRC/LVS物理验证平台,而RCExplorer工具则是RC寄生参数提取的利器,,结合到IC设计中能够保证后仿真的结果更加接近于实际流片情况。 

在模拟/全定制电路设计领域,华大九天结合Aether、Aelous、Argus以及RC Explorer这几个工具已经能为客户提供产品设计整体解决方案;在平板设计方面, 华大九天的AetherFPD套件同样提供了FPD/TFT的全流程设计方案。这也是在这次采访中,秦总一直引以为豪的地方。“在国内,敢讲解决方案、敢讲平台,华大九天是第一家。”
在数字SoC设计以及FAB解决方案中,虽然华大九天的步伐稍微慢了一点,但也有很多特色的点工具,如ClockExplorer、TimingExplorer、PowerExplorer、Skipper等等。为什么说它有特色呢?秦总为笔者举了几个例子,海思曾用华大九天的Power Explorer对它的芯片作功率优化,结果优化后的芯片在同等功能下功耗比以前下降了23%; 现在SoC的设计方案越来越多,这使得版图设计产生的GDSII文件越来越大,以手机芯片为例,GDSII文件能达到上百G的大小,如果用其他传统工具来看这样大的文件,光导入也许就需要十几个小时,导入后基本也不能进行其他操作,因为刷新频率太慢。而使用华大九天的Skipper,上百G的数据量,5~6分钟就能导入,查看编辑等操作也丝毫不受影响,相信很多Foundry厂的朋友对这方面深有体会。

传承辉煌历史,创新让产品更具竞争力
为什么一个2009年6月才成立的公司,在短短这几年就有这么多产品推出,而且产品一推出就得到了很多客户的认同?与秦总的交流中,笔者找到了答案:华大九天是一个有历史传承且深知芯片设计需求的公司。

华大九天的前身是大规模ICCAD工程研究中心,成立于1986年,当时我国的工业产业急需进口集成电路产品及相关设计软件都受到了禁运,国家适时启动了自有EDA工具的攻关项目,汇集了国内外200多位业内专家,共同攻关。1993年,正式发布了第一代EDA产品名字叫熊猫系统,并且获得了国家科技进步一等奖,2001年,发布九天Zeni系统,并正式进入海外市场。华大九天继承了熊猫EDA系统--九天系列工具软件20多年的技术、产品、团队、市场积累,拥有高素质的产品开发团队和国内外众多客户群体。

而华大九天在正式成立之前一直是作为华大电子的EDA部门存在,华大电子作为国内四大智能卡生产厂家之一,芯片设计能力自然不用多说,华大九天从芯片设计公司分立出来,其自然比其他EDA厂家更清楚芯片设计和制造流程,更能为客户提供量身定做的EDA产品。 

2009年6月,中国华大集成电路设计集团有限公司与国投高科技投资有限公司共同注资成立了华大九天。新一代的产品,针对集成电路制造工艺的发展和电路设计复杂度的提升,采用了全新的产品架构和许多创新技术,从工具性能、处理规模、设计效率及流程平滑度等各方面都有质的提升,已经能跟国际最先进技术并驾齐驱,甚至在某些方面,性能更优。 

困难虽然很多,“我们”仍然在努力
作为一门综合性很强的学科,EDA软件开发以高门槛著称,因为其需要集成电路、计算机、应用数学等方面的学科作为支持,而相对于其他半导体产业,EDA产业的市场规模又较小。对于这样一个高门槛、小市场,同时又被国外巨头占据了市场大头的产业,如何盈利成了笔者心中最大的疑问?秦总也承认,困难的确很多,但是华大九天仍在努力:
1.有计划有步骤培养人才
目前国内只有少数高校如清华、北大、复旦、国防科大等开展了EDA软件开发的相关课程教学。华大九天一方面与这些学校联合项目开发,共同培养EDA人才;另一方面,积极推广特色大学计划,提供学校EDA教学课程体系及培训、实习基地、联合办学等多种特色模式,帮助更多学校建立相关专业,为半导体产业培养更多EDA专业人才。目前更将“华大九天杯”大学生集成电路设计大赛做出特色,为学生提供更广阔的实践平台。 
2.特色化差异化与国外巨头竞争
随着FinFET、double patterning、SIP等工艺技术的不断推陈出新,高端设计市场需要特色工具解决方案;随着研发费用的高涨,中小企业需要性价比高的设计平台解决方案;设计的差异化需要定制化服务。这些都是华大九天目前努力发展的方向。 
而结合国内产业,发展特色优势产品则是华大九天的另一个尝试。在过去的一两年中,华大九天与国内平板(FPD)企业紧密合作,开发出全球领先的FPD制造业的EDA全套解决方案,在助力国内平板企业快速发展的同时,也让公司在一个全新领域取得了领先的竞争优势。目前与京东方已达成全面合作,为新一代平板显示设计提供前瞻性解决方案。 
3.未来发展方向
在未来的一段时间,华大九天会把发展重点放在三个方面:一是继续加强基础研发,把数模混合IC设计全流程EDA解决方案、SoC设计优化EDA解决方案等基础性平台进一步做强做精;二是继续保持公司在一些点工具上的优势,同时寻求在更多点上取得突破;三是结合国内产业发展特点,与国内企业紧密合作发展特色优势产品。
EDA行业现状也是中国半导体行业现状的真实写照,秦总表示中国企业必须通过创新和基础研发来把基础打牢。产业上下游当中,从基础的EDA公司到设计公司,代工厂,设备制造厂均要得到平衡而快速的发展,需要共同努力建立完整而健康的半导体行业生态链。这样才能真正不受制于人,中国才能从半导体大国转变为半导体强国。

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