EDA工具的应用场景应该不仅仅局限于IC设计

Silvaco的打法为产业发展提供了新的思路，EDA工具的应用场景应该不仅仅局限于IC设计

台积电、苹果共同推进IC设计进入3nm工艺时代，新能源汽车等新应用的兴起也在带动碳化硅等新材料的应用。《经济学人》最近发文指出，创新涌现加大对创新型高性能芯片的需求，芯片设计的成本投入也随之水涨船高。

EDA工具的诞生则是为了降低芯片成本。作为EDA的关键技术分支，TCAD工具则主要应用在工艺及器件仿真领域，帮助厂商用最低成本找到工艺优化方向，减少试错成本，因此各国也都在积极布局。

多方统计数据显示，目前新思科技、Cadence和Mentor三大巨头拿下了全球EDA九成以上市场，并稳居多年，这让其他挑战者，包括动辄融资上亿的中国多家EDA初创公司压力不小。

因技术门槛高且原子级TCAD工具正处于技术布局的关键时期，TCAD的广泛应用前景正在被更多人看见。谈及此，业界多有期许，他们认为该技术在降低先进制造和工艺优化的成本上会有质的飞跃，TCAD产业成长为与EDA比肩体量也将是可见的未来。

已经在原子级TCAD领域有所布局， Silvaco副总裁、TCAD部门负责人 Eric Guichard给出了更为准确的预测，他表示这部分市场仍处于早期发展阶段，会继续增长但距离爆发仍还需要时间。

从手绘电路板时代开始，Eric Guichard就开始接触电子设计自动化相关技术，并与Silvaco团队一起在这一领域攻城略地三十余年，他也毫不避讳公司目前与三大巨头之间的竞争关系。

与三大巨头几乎在同一时代成立并发展至今，Silvaco的名气并不如它们远扬。一方面因为Silvaco所擅长的领域——TCAD为EDA范畴下的技术分支，并不为人熟知。另一方面则归因于早些年在创始人Ivan Pesic的带领下，Silvaco一直颇为低调。

与它们普遍将精力集中在IC设计领域不同，Silvaco在IC设计、功率器件、显示器件等多个领域都颇有建树，它也已经成为中国半导体显示制造领域的重要技术提供者。

Cadence和新思科技的共同创始人Alberto Sangiovanni-Vincentelli在他所撰写的《Corsi e Ricorsi:EDA Story》中早有谈及，他认为EDA工具的发展前景一定是广阔的，而不应该只局限于IC设计领域。

01． “消失”的Silvaco，细分市场的巨头

在EDA领域最权威的DAC大会上，Silvaco缺席多年，它也一度被认为已经湮没在早期的硅谷倒闭潮中。几年前宣布携多款产品参展的它因此让业界讶异不已，“消失”的Silvaco终于回来。

时隔多年重回EDA主场，Silvaco似乎并没有太多不适，它在随后短短几年时间内打开市场、快速并购壮大，成长为全球最大的EDA私营企业。

Silvaco到底是怎样的一家公司？Silvaco负责接待的团队将《智物》的采访安排在了他们晚上的航班之前，而采访的地点则是他们刚刚搬进的新办公室——开放式茶水区域、合理的办公区域布局、采光可遍及多人的落地窗、尽可能多的空气净化器以及用于点缀的绿植，在不大的空间内细致与舒适尽显，这是Silvaco给人的第一印象。

安排得当的采访时间、团队紧密的配合以及在简短交谈中员工们显露出的多才与博识，包括采访之后迅速进入工作状态，Silvaco团队的专业也颇让人印象深刻。

风格常常贯穿始终，这与成立之初就稳扎稳打的Silvaco相像。在Eric Guichard的记忆中，公司成立的契机源于创始人Ivan Pesic在惠普工作期间接触到SPICE紧凑模型提取等相关技术，后决定深入TCAD领域，并与斯坦福大学合作开发Silvaco第一代2D TCAD工具ATHENA/ATLAS，打下基础。随后公司团队自研开发了包括原理图设计、电路仿真、版图、DRC和LVS等整套定制IC设计流程。

在EDA的发展历程中，加州大学伯克利分校、IBM与哥伦比亚大学联合成立的Watson实验室被认为是孕育了EDA产业的摇篮，如前者的技术后期成为Cadence产品的底层基础，贝尔实验室、MIT、日本NEC、斯坦福等也留下了自己的“足印”。

从SPICE模型开始，Silvaco的产品研发与EDA产业发展路径一致，最初是为了满足电路设计自动化需求。尔后不消几年，Silvaco选择进入TCAD领域，则是为了建立更高的壁垒、进行长线投资。上世纪八十年代初期，EDA市场开始出现迅猛增长，彼时能看见TCAD市场前景的人不多，这需要考验创始人在技术上的远见和对产业发展趋势的洞察。

事实证明，Ivan Pesic的选择正确，他带领Silvaco独辟蹊径，绕开了数十家公司蜂拥而上的EDA热门技术领域，在二十多年前硅谷EDA产业野蛮生长、专利案频发的年代，通过对原创技术的坚持让Silvaco在技术上独具一格。

02． 转折点2012，开启快速商业化之路

在采访中，Eric Guichard也毫不否认2012年创始人Ivan Pesic的离开对公司产生的巨大影响。

Ivan Pesic以技术见长，但他缺乏市场化运作经验，这是行业内公开的秘密。因此尽管Ivan Pesic对技术的痴迷和对Silvaco的爱护为公司前期的发展打下了坚实的基础，但在2012年以前Silvaco商业化之路的推进进度一直有些缓慢。

Eric Guichard介绍，在2012年以前，Silvaco主要专注于研发和服务，此后接手的几位CEO则在不断收购中扩张，并建立强大的客户关系。

简言之，2012年以前的Silvaco以TCAD等技术驱动发展，如今的Silvaco则是以M&A并购及客户关系驱动，对技术持有更加开放的态度。

在一定技术积累的基础上，这一层转变不失为是好的战略选择。技术的工具属性决定了它应当服务于应用需求，而只有在应用过程中，技术才能得到优化和反哺。

理念转变后，Silvaco经过内部调整并于2015年大范围对外发声，随后不久中国上海的办事处就成立了。而在短短几年内，Silvaco在中国客户关系的建立就颇有收获。Silvaco中国区副总经理赵友来介绍，尤其是在功率和显示器件领域，他们是领先的技术服务商。

03． “物理”驱动下，协同设计成方向

“我们与新思、Cadence和Mentor是直接的竞争关系。”谈及市场定位与对标的竞争对手，赵友来与Eric Guichard在两次采访中的回复口径出奇一致。

在这一维度上，Silvaco与多家中国EDA厂商处于同一立场。或许是出于使命，多位中国EDA厂商从业者掩饰不住更多忧切。华大九天董事长刘伟平曾形象比喻这个赛道的残酷，“第一名吃肉，第二名喝汤，第三名舔碗，第三名以后则啥也没了。”相比之下，Silvaco则更为冷静。

在Eric Guichard看来，随着器件大小和工艺越来越逼近物理极限，EDA与TCAD的边界将越来越模糊，“以前TCAD和EDA会被细致划分，我们通常认为TCAD工具面向器件工程师，而EDA则面向的是设计工程师，但这一情况正在改变。随着‘物理’效应在设计领域越来越发挥作用，EDA也将成为由‘物理’驱动的工具，因此我们现在有了DTCO设计及工艺协同优化的概念。”

物理世界的量子效应带来的影响将会贯穿器件设计和工艺制造。按照这一设想，所有的玩家终将会面并站在同一赛道。Eric Guichard提到，尽管他不愿谈及竞争，但新思科技已经在材料和器件领域有所布局，走向物理底层。而这也是Silvaco正在投入的事情。

Eric Guichard指出，“目前原子级仿真主要应用在Intel、TSMC等大企业和高校研究所中，但未来它会成为大趋势，因此我们在2018年收购普度大学的Nemo5原子级器件仿真解决方案，这是自然的选择。”

在实际应用中，原子级TCAD与传统EDA工具之间目前仍处于协作关系。如Silvaco主打的Victory TCAD解决方案则由“经典” TCAD解决方案，即工艺和器件以及基于Atomistic的器件仿真，可视化以及基于机器学习的自动化工具组成。他们收购的Nemo5则根据实际需求配合以使用。

目前，通过原子级与传统工具的灵活使用，以最小误差提供可预测解决方案，Silvaco正在赢得更多客户。依托对功率器件、半导体显示等领域的深耕，Silvaco也在探索其他可能的半导体技术模拟应用领域，如为新兴存储技术ReRAM和MRAM等开发解决方案。

责任编辑：xj