支撑高端芯片研发，合见工软进军国产EDA全流程

电子发烧友原创 章鹰

“9月25日，华为发布了一系列智能化产品，华为Mate60 RS智能手机、智能手表、智慧屏、平板、智能耳机等。这场发布会有什么特点？高度智能化，大家可以看到一个趋势，就是高度的智能化、平台化，平台化就是用统一的软件构造了所有产品的统一平台，华为发布的产品，几乎覆盖了所有的数字终端。家庭、个人、出行的应用，构建了一个生态系统，这就是所谓的数字经济的典型表现。”上海合见工软副总裁孙晓阳9月26日在EEVIA年度硬科技峰会上表示。

图：上海合见工软副总裁 孙晓阳

数字经济的发展催生了高端芯片设计需求，与此同时，也迎来了一系列挑战。EDA对设计流程的帮助，就是帮助客户缩短设计周期，使他们可以聚焦在最核心的架构上、系统上、软件上的研发，能够产生其差异化。

合见工软在2021年3月成立，短短2年半时间员工已经扩展到1000人，作为数字芯片EDA技术的领先公司，这家公司将如何应对这些高端芯片设计的挑战呢？上海合见工软副总裁孙晓阳带来了最新的市场前瞻和EDA工具解决方案。

数字经济催生高端芯片需求，国产EDA任重道远

上海合见工软副总裁孙晓阳指出，2016年到2025年，全球数据量将达到163 Zettabytes, 云计算、人工智能、自动驾驶、5G通信、工业物联网、大数据等推动着数字经济的发展，也带动了高端芯片需求不断走高。高速发展的智能设备（平板、无人机、智能手机等）将在2030年达到6.9万亿美元的市场规模。

2011年，整个半导体产业的制造工艺集中在28nm，成本达到历史低点。随着工艺技术的进步，半导体制造成本却开始猛涨。以EDA中的验证工具为例，在14纳米制程的时代，流片一次的费用大约需要 300 万美元。而到了 7 纳米，流片费用则要高达 3000 万美元。为了降低研发成本，提升流片的成功率，就需要通过在EDA软件上进行验证。

EDA工具是高端芯片设计必不可少的环节，而验证EDA工具更是重中之重。孙晓阳表示，芯片工艺已经从65纳米演进到5纳米、3纳米，芯片设计的要求是高集成度、低功耗，在这种过程当中，验证占比不断提高。合见工软确立了以EDA为核心的工业软件战略，立足EDA验证领域，覆盖仿真验证、硬件加速、原型、虚拟原型、形式验证、时序分析等环节。

孙晓阳指出，对IC设计公司而言，验证是芯片开发最大的挑战，而工具和方法学是验证的基础。验证就是要做得快，又完整又快又好，所以要提升效率。

合见工软EDA验证平台和关键工具

根据国际半导体产业协会SEMI的数据显示，2022年全球EDA销售额达到87.68亿美元，同比增长12.2%，其中中国大陆EDA销售额达到11.65亿美元，同比增长19.2%，占全球市场13.3%。

然而，在国内EDA市场上，国际三大家新思科技、Cadence、西门子还把持了80%的市场份额，国产EDA企业也在蓬勃发展。2021年3月，合见工软成立，注册资本达到32亿元，这家公司坚持了以自研为主，同时结合部分投资并购的策略作为补充，自研加并购可在短时间内增加公司整体产品线的竞争力。

孙晓阳分析说，10年前，国内开始大量使用硬件仿真加速器，可以看作EDA工具用一个硬件系统，去仿真客户的设计。硬件仿真在速度和容量上都较软件仿真有所提升。

传统上原型验证系统，就是在芯片之前把设计的一部分放到FPGA上面，它可以跑得很快。所以传统Emulator的容量是最大的，原型验证相对差一些，但一般来说原型验证可以跑得更快。但随着软件的发展，原型验证和硬件仿真开始出现融合，界限越来越不那么清晰了。我们把它统称为硬件加速或者硬件的原型系统。

在这样大的系统上面，客户就有机会和有可能把一颗芯片全部放到硬件上去做验证，并且可以跟外界所有的接口对接，去仿真和验证一个真实的场景。在这样一个系统里面，客户可以跑真实的软件变成有可能。

合见工软推出了拳头产品验证平台UV APS，为业界最领先的FPGA原型验证系统之一，这一工具集成了自研APS编译软件，可自动快速实现4—100颗VU19P FPGA级联，支持大容量开发。

这款工具从容量和性能两个角度来解决客户的痛点问题。“我们目前可以实现100颗VU19P FPGA级联，这是Xilinx最成熟的最大的一颗芯片。我们目前在客户的实际部署已经到了160颗。四颗FPGA是10亿门，所以大概是40亿门的规模。”孙晓阳强调说，“二是很强的分割，可支持x10MHz 10亿门以上设计快速实现，并可自动化进行时序驱动分割，实现了更高性能；三是实现了更快速地设计移植和设计启动，支持多端口存储，多维数组、跨模块引用。”

为进一步助力客户加快上市，孙晓阳还指出，合见工软还提供全新Hybrid软硬件协同验证平台，利用虚拟原型和FPGA原型验证系统的优势，在项目早期就可为用户提供一个软件开发调试以及IP子系统软硬件协同验证的环境，从而加速软硬件验证的收敛。

据悉，合见工软的产品线覆盖多个领域。一、芯片级EDA，覆盖数字仿真、调试、验证效率提升、原型验证、虚拟原型、形式验证，主要解决与日俱增的复杂的数字验证全流程问题。二、系统级EDA，如封装设计、2.5D&3D先进封装协同设计电子设计数据和流程管理等，旨在构建商用级电子系统设计环境。

“除了工具以外，现在的芯片大量使用了IP，这是一个典型的SoC，中间会有ISP、NPU、GPU、CPU等等。还有外围各种高速接口、低速接口、存储、Memory等等，构成一颗典型的SOC。从合见角度来讲，工具是一方面，另一方面是IP。” 孙晓阳表示，“合见工软今年5月份成功收购的北京诺芮集成电路公司，这家公司的强项是涵盖高速的以太网控制器IP，整个研发技术团队有着非常资深的设计背景，这是IP产品线的战略布局之一。”

今年6月26日，上海合见工软与北京华大九天科技联合宣布，将携手共建数模混合设计与仿真EDA联合解决方案。“我们基于自主知识产权的商用级别高效数字验证仿真解决方案UniVista Simulator(UVS),以及华大九天自主知识产权的高速高精度并行晶体管级电路仿真工具ALPS，打造完整的数模混合设计仿真方案，助力中国芯片设计企业解决数模混合仿真的挑战。” 孙晓阳表示。

在演讲的最后，孙晓阳强调，合见工软在EDA产业从芯片、系统到应用层次的愿景是我们希望能够招聘、培养更多的人才，特别是从海外归来和国内的专业人才，一起来打造国内的EDA解决方案。