EDA行业的机遇与挑战分析

12月10日，中国集成电路设计业2020年会在重庆隆重举行。Mentor， a Siemens Business全球高级副总裁兼亚太区总裁彭启煌在会上发表了《从 Mentor EDA到 Siemens EDA》的演讲。

西门子是一家820亿欧元的公司，2016年，西门子以45亿美元收购Mentor Graphics，并入西门子数字化工业软件部门（Digital Industry Software），合并之后称为Mentor， a Siemens Business。这一收购使得Mentor能提供从设计到制造的最全面的设计工具组合，包括了电子设计，电子互联，机械仿真和测试解决方案，机械产品工程，制造工程，制造执行系统，生命周期协作，云应用服务等。

彭启煌表示，目前，Google、中兴通讯、Facebook等纷纷加码布局半导体，尖端系统公司正逐步成为全新芯片系统的设计者和制造者。在此背景下，系统公司是Foundry增长速度最快的客户，5年的复合年均增长率（CAGR） 达35.3%。

Mentor的不断成长，逐步拓宽了西门子的产品系列和市场份额。目前，Mentor营收在不断上涨，其中CAE和物理设计及验证实现从17.8%至19.6%的份额增长。西门子在Mentor的投资也在不断增长。西门子在收购Mentor后，又收购了SOLIDO、COMSA、UltraSoC等EDA公司，将产品线并入Mentor，使得Mentor的产品线更加全面。

5G/AI/Cloud/IoT的发展对大量数据和快速运算有极高的需求，这些对芯片良率和先进工艺等提出了更高要求，EDA行业也随之迎来新的机遇和挑战。对此，彭启煌总结了三方面的挑战，分别为：先进工艺快速推进、产品功能快速提升、验证和数字化双胞胎。

先进工艺快速推进方面：包括工具性能缩放、设计的可制造性、测试和成品良率、计算光刻。

从2013年到2019年，技术节点从28nm发展至7nm （EUV）；芯片尺寸从137mm²发展至92mm²；晶体管数量从大于1 Billon发展至8.5 Billion。高阶节点极大推动了EDA的需求，7nm已增长到TSMC收入的35%。

产品功能快速提升方面：如高层次综合HLS、高性能布局布线、功耗优化和3D集成。

为此，Mentor提供 Catapult HLS与高级异构封装解决方案，其中Catapult HLS极大减少了自定义加速器的设计工作。通过准确的实施指标与替代性架构之比，Tiny Yolo CNN推理速度比软件实施快1万倍，每次推理比软件实施节省1.2万倍精力。

高级异构封装解决方案中，Mentor在设计环节提供异构计划和原型设计；在实施环节，Mentor可提供硅中介层和封装的物理实施；在验证环节，Mentor提供2.5/3D 高级逻辑和物理验证；在分析环节，Mentor提供可靠性的热分析和机械分析。

验证和数字化双胞胎方面：包括用于应用程序规模性能的硬件、集成仿真引擎与协同建模、模拟混合信号、生命周期管理。

为应对这一挑战，Mentor提供闭环跨系统的集成仿真验证解决方案PAVE360，可覆盖传感器-软件-SoC芯片-电子控制单元。此外，Mentor还提供基于模型的系统工程。
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