一家本土EDA的20年：從工匠精神到跨越式發(fā)展

近年來，EDA市場受到全球芯片行業(yè)變化的深刻影響，發(fā)展激烈且動(dòng)蕩。EDA，即電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化，是一種在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)輔助下，完成IC功能設(shè)計(jì)、綜合驗(yàn)證、物理設(shè)計(jì)等流程軟件的統(tǒng)稱。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2023年全球EDA產(chǎn)值約為146億美元，但對(duì)5360億美元的全球集成電路產(chǎn)業(yè)而言起著舉足輕重的作用。使用EDA工具，芯片設(shè)計(jì)成本可以從數(shù)十億美元降至幾千萬美元，顯示其獨(dú)特的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和行業(yè)地位。

長期以來，EDA市場一直被海外巨頭所壟斷，這使得國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在技術(shù)和市場上都面臨著巨大的挑戰(zhàn)。同時(shí)，全球芯片市場的動(dòng)蕩和變革，以及地緣政治緊張關(guān)系和貿(mào)易政策的變化，進(jìn)一步加劇了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的不確定性。在這樣的背景下，加速發(fā)展本土EDA技術(shù)變得尤為迫切。

幸運(yùn)的是，伴隨著中國EDA產(chǎn)業(yè)的“黃金二十年”，我們見證了眾多本土EDA企業(yè)的崛起。其中，一家具有代表性的企業(yè)——思爾芯（全稱為“上海思爾芯技術(shù)股份有限公司”），經(jīng)過20年的工匠精神沉淀，已經(jīng)在數(shù)字前端EDA領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了從0到1的突破。接下來又如何從這一堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)出發(fā)，實(shí)現(xiàn)從1到N的跨越式發(fā)展？

思爾芯成立20年，也是中國EDA產(chǎn)業(yè)的“黃金二十年”

自上世紀(jì)60年代自動(dòng)化集成電路設(shè)計(jì)興起以來，EDA行業(yè)逐漸發(fā)展，并在80年代迎來了全面崛起，正式步入黃金發(fā)展期。然而，我國本土EDA產(chǎn)業(yè)直到90年代初才起步，由于產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)較弱且長期受制于海外技術(shù)限制，發(fā)展較為緩慢，尤其是高端市場幾乎被國際三大巨頭Synopsys、Cadence和Siemens EDA所壟斷。

進(jìn)入21世紀(jì)以來，在國家對(duì)半導(dǎo)體芯片產(chǎn)業(yè)的大力支持下，國內(nèi)集成電路行業(yè)的發(fā)展持續(xù)加速，國產(chǎn)EDA廠商也準(zhǔn)備開始發(fā)力。在這期間，思爾芯的創(chuàng)始人，也是現(xiàn)任董事長兼CEO林俊雄先生，2004年從硅谷回到上海建立了思爾芯的總部和第一個(gè)研發(fā)中心。彼時(shí)，中國的芯片設(shè)計(jì)業(yè)還處于起步階段，國產(chǎn)EDA領(lǐng)域還是一片荒蕪。

EDA創(chuàng)業(yè)要從哪里入手呢？在集成電路產(chǎn)業(yè)不斷演進(jìn)中，數(shù)字芯片設(shè)計(jì)變得日益復(fù)雜，芯片驗(yàn)證因此面臨巨大的資金和時(shí)間挑戰(zhàn)。為了減少成本和縮短開發(fā)周期，高效的EDA驗(yàn)證工具顯得尤為關(guān)鍵，成為芯片開發(fā)者驗(yàn)證設(shè)計(jì)的必備工具，這也成為了思爾芯入局的切入點(diǎn)。

從2004年成立至今，思爾芯一直聚焦數(shù)字驗(yàn)證領(lǐng)域，是業(yè)內(nèi)最早開發(fā)原型驗(yàn)證工具的企業(yè)。到2020年，其原型驗(yàn)證解決方案在全球市場的占有率已達(dá)8.88%，位居全球第二。然而，這背后的成功并非沒有挑戰(zhàn)。

林俊雄回憶說：“我們的第一代原型驗(yàn)證系統(tǒng)在研發(fā)過程中付出了巨大努力，但市場推出后遇到了重大挑戰(zhàn)。初代產(chǎn)品嘗試將原型驗(yàn)證與硬件仿真結(jié)合，雖然理念先進(jìn)，卻未能滿足國內(nèi)芯片設(shè)計(jì)公司的實(shí)際需求，結(jié)果僅售出三臺(tái)?！?/p>

經(jīng)過對(duì)市場的初步嘗試和深入了解客戶需求后，思爾芯于2006年推出了第二代原型驗(yàn)證——邏輯模塊（Logic Module），短時(shí)間內(nèi)便獲得了市場和客戶的廣泛認(rèn)可。

2016年政府工作報(bào)告中首次提出了大國工匠精神。無論是在工業(yè)經(jīng)濟(jì)還是數(shù)字經(jīng)濟(jì)中，工匠精神都是推動(dòng)中國發(fā)展的重要力量，是創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的精神源泉。林俊雄指出：“從數(shù)字經(jīng)濟(jì)的視角看，工匠精神中最關(guān)鍵的是創(chuàng)新精神。創(chuàng)新不僅象征著發(fā)展與進(jìn)步，每一步前行都是對(duì)障礙和誤區(qū)的一次清掃。即使遭遇失敗和挫折，這些都是不斷打磨和完善的必要過程?！?如今回望初創(chuàng)時(shí)期，思爾芯在產(chǎn)品研發(fā)上所堅(jiān)持的，正是一直提倡的大國工匠精神。

與此同時(shí)，EDA產(chǎn)業(yè)被納入國家科技重大專項(xiàng)范疇，本土EDA產(chǎn)業(yè)才在政策的驅(qū)動(dòng)下走上正軌，包括思爾芯在內(nèi)的國產(chǎn)EDA企業(yè)迎來了爆發(fā)期，在很多細(xì)分市場持續(xù)突破，不斷縮小與海外巨頭的差距，規(guī)模化優(yōu)勢漸起。

盡管國內(nèi)EDA廠商在部分領(lǐng)域已取得突破，但全流程EDA工具的完整鏈條仍面臨挑戰(zhàn)，導(dǎo)致行業(yè)內(nèi)競爭分散且企業(yè)同質(zhì)化嚴(yán)重。鑒于全流程數(shù)字工具鏈的復(fù)雜性，單一公司難以獨(dú)立完成，中國EDA行業(yè)需要通過并購整合來加速成長。思爾芯的發(fā)展路徑也遵循了這一趨勢。

最初思爾芯在上海集成電路技術(shù)與產(chǎn)業(yè)促進(jìn)中心（ICC）的孵化下成長，并在2018年被國微集團(tuán)收購。之后思爾芯不斷加大對(duì)研發(fā)的投入，擴(kuò)展產(chǎn)品線，使得其行業(yè)影響力和銷售業(yè)績均獲得了大幅提升。2022年，思爾芯更是將國微晶銳納入旗下，通過核心技術(shù)整合，將國微晶銳的硬件仿真技術(shù)融入其數(shù)字EDA全流程布局中，進(jìn)一步豐富了產(chǎn)品線。

近年來，隨著“中興/華為事件”引發(fā)的關(guān)注，發(fā)展國產(chǎn)EDA產(chǎn)業(yè)的緊迫性和必要性得到了廣泛認(rèn)識(shí)。為響應(yīng)這一需求，政府陸續(xù)推出了多項(xiàng)支持政策，同時(shí)下游市場的需求也不斷增長，為國產(chǎn)EDA產(chǎn)業(yè)的加速發(fā)展提供了良機(jī)。布局已久的思爾芯，也正式迎來了國產(chǎn)EDA騰飛的黃金窗口。

在大力投入技術(shù)研發(fā)的基礎(chǔ)上，思爾芯通過強(qiáng)化核心技術(shù)與外部并購，形成了完善的數(shù)字前端EDA全流程。國產(chǎn)EDA產(chǎn)業(yè)的興起為思爾芯提供了成長的沃土，而思爾芯的布局也為國產(chǎn)EDA的蓬勃發(fā)展注入了新的活力和動(dòng)力。

憑借20年工匠精神，在不斷創(chuàng)新與發(fā)展中，思爾芯已在EDA驗(yàn)證工具領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了從單一產(chǎn)品到完整解決方案鏈的突破。從2005年推出第一代原型驗(yàn)證系統(tǒng)開始，思爾芯至今已經(jīng)推出了八代產(chǎn)品。目前，公司全面布局了多個(gè)數(shù)字前端EDA工具，包括架構(gòu)設(shè)計(jì)（Genesis芯神匠）、軟件仿真（PegaSim芯神馳）、硬件仿真（OmniArk芯神鼎）、原型驗(yàn)證（Prodigy芯神瞳）和數(shù)字調(diào)試（Claryti芯神覺），并支持全面上云。此外，配備了豐富的驗(yàn)證IP庫和降速橋方案，為芯片設(shè)計(jì)企業(yè)提供了全方位的產(chǎn)品組合，賦能芯片設(shè)計(jì)，加速芯片技術(shù)的未來發(fā)展。

如今思爾芯已成功為全球超過600家企業(yè)提供了全面的芯片設(shè)計(jì)驗(yàn)證EDA解決方案。其中包含世界前25大半導(dǎo)體企業(yè)中的11家，中國前15大集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)中的10家。

思爾芯的成長歷程不僅見證了中國集成電路產(chǎn)業(yè)的砥礪前行，也展現(xiàn)了國產(chǎn)EDA攻堅(jiān)克難、不斷打磨、精益求精的工匠精神。

回顧思爾芯20年來的風(fēng)雨歷程，林俊雄將其分為兩個(gè)階段：第一個(gè)十年在播種耕耘，第二個(gè)十年是快速成長。能看到，從0到1的階段，思爾芯在國內(nèi)EDA市場中率先交卷，從單個(gè)點(diǎn)工具發(fā)展為5大產(chǎn)品線及EDA云服務(wù)，其EDA產(chǎn)品目前已經(jīng)在國內(nèi)外眾多客戶中實(shí)現(xiàn)了推廣和使用。而伴隨著國內(nèi)EDA企業(yè)的成長，中國EDA行業(yè)也將進(jìn)入下一個(gè)發(fā)展階段，完成從1到N的蛻變。

林俊雄坦言，過去的20年間，中國EDA企業(yè)經(jīng)歷了不斷技術(shù)探索、產(chǎn)業(yè)落地等多個(gè)發(fā)展階段。盡管當(dāng)前芯片行業(yè)面臨市場波動(dòng)和“內(nèi)卷”等現(xiàn)象，但長期來看，在巨大的市場需求和產(chǎn)業(yè)國產(chǎn)化趨勢下，國內(nèi)EDA產(chǎn)業(yè)依然面臨巨大的市場機(jī)遇，比如快速技術(shù)迭代、更快的本地化支持、增加新功能等方面，國產(chǎn)EDA均優(yōu)于海外的EDA企業(yè)。

精準(zhǔn)芯策略，本土EDA產(chǎn)業(yè)的“破局”之道

近年來，隨著AI、Chiplet、RISC-V、汽車電子等新興技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，新興架構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)、需求和理念不斷推動(dòng)行業(yè)進(jìn)步，對(duì)芯片的性能要求急劇提升，芯片規(guī)模和復(fù)雜度也不斷攀升。同時(shí)，技術(shù)的快速發(fā)展和市場競爭的加劇，使得芯片廠商需要快速響應(yīng)市場變化，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，并及時(shí)推出新一代產(chǎn)品。

這些都為EDA行業(yè)提供了新的成長空間。“而這正是國產(chǎn)EDA廠商與國際廠商同臺(tái)競爭的全新機(jī)會(huì)”，林俊雄興奮的表示道。

面對(duì)全新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，在當(dāng)前多變的半導(dǎo)體生態(tài)中，思爾芯圍繞精準(zhǔn)芯策略（Precision Chip Strategy,PCS），采用異構(gòu)驗(yàn)證方法，以及并行驅(qū)動(dòng)、左移周期方法，旨在確保芯片設(shè)計(jì)正確（Design the Chip Right），也確保設(shè)計(jì)正確芯片（Design the Right Chip）。

芯片開發(fā)一直以來都在強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性，因?yàn)榱髌〔粌H會(huì)導(dǎo)致高額的成本損失，還可能使企業(yè)錯(cuò)過重要的市場窗口。但觀察整個(gè)芯片開發(fā)流程會(huì)發(fā)現(xiàn)，每個(gè)階段的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證需求各不相同。為了確保每一步都設(shè)計(jì)準(zhǔn)確，就需要充分的仿真和驗(yàn)證。為此，思爾芯提出了“異構(gòu)驗(yàn)證”的概念。

異構(gòu)驗(yàn)證方法就是通過整合思爾芯的多種驗(yàn)證方法，使得多種不同形式的設(shè)計(jì)在各個(gè)階段得以協(xié)同仿真和交叉驗(yàn)證，并建立統(tǒng)一的設(shè)計(jì)、驗(yàn)證與調(diào)試環(huán)境。這個(gè)環(huán)境不僅促進(jìn)了跨團(tuán)隊(duì)的高效協(xié)作，也能確保設(shè)計(jì)的每個(gè)環(huán)節(jié)都能達(dá)到預(yù)定的準(zhǔn)確性，從而在短時(shí)間內(nèi)高效實(shí)現(xiàn)“確保芯片設(shè)計(jì)正確”的目標(biāo)。

針對(duì)“確保設(shè)計(jì)正確芯片”的目標(biāo)，思爾芯通過并行驅(qū)動(dòng)，左移周期方法，從設(shè)計(jì)的初期階段就開始實(shí)現(xiàn)高效且準(zhǔn)確的工作流程。

以RISC-V為例，雖然其免費(fèi)開源、簡潔指令集和高度模塊化設(shè)計(jì)帶來優(yōu)勢，但不同廠商的自由定制也增加了設(shè)計(jì)復(fù)雜性和驗(yàn)證難度。為此，EDA工具需提供高級(jí)建模、模擬和驗(yàn)證功能。特別是在確保定制化的RISC-V核心滿足設(shè)計(jì)規(guī)范、性能要求以及處理器性能、功耗和安全性方面的嚴(yán)格驗(yàn)證。

此時(shí)，工程師可以通過芯神瞳原型驗(yàn)證（Prodigy）與芯神匠架構(gòu)軟件（Genesis Architect）的協(xié)同建模，將RTL代碼映射進(jìn)原型驗(yàn)證中，使得設(shè)計(jì)模型和最終芯片相一致。透過架構(gòu)設(shè)計(jì)與原型驗(yàn)證的模型，它的運(yùn)行速度可接近最終芯片，因此可以進(jìn)行提前軟件開發(fā)，客戶演示等，亦可提早進(jìn)行各種認(rèn)證。這種方法大大縮短了開發(fā)時(shí)間，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)和驗(yàn)證過程的時(shí)間提前，即“左移”，從而又快又好地實(shí)現(xiàn)“確保設(shè)計(jì)正確芯片”的目標(biāo)。

簡單來看，關(guān)于異構(gòu)驗(yàn)證和并行驅(qū)動(dòng)左移周期方法，前者是強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)準(zhǔn)確性的強(qiáng)調(diào)，防止成本損失和錯(cuò)過市場機(jī)會(huì)；后者則是注重創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法和工具，高效且精準(zhǔn)地設(shè)計(jì)出真正有市場價(jià)值的芯片。

對(duì)于EDA產(chǎn)業(yè)來說，尤其是國產(chǎn)EDA，想要和國際三巨頭競爭，除了追趕現(xiàn)有技術(shù)，另辟賽道關(guān)注新技術(shù)十分重要，新興技術(shù)和市場變化將是國內(nèi)廠商非常好的切入點(diǎn)和機(jī)會(huì)窗口。

思爾芯通過“精準(zhǔn)芯策略”，正在全力以赴投入其中，嘗試為新興市場提供高效的技術(shù)方案和戰(zhàn)略布局。

工匠精神，就是二十年如一日

工匠精神是一種對(duì)技術(shù)精益求精的追求，代表了長期的專注與創(chuàng)新。傳統(tǒng)上，工匠是手工藝者，致力于實(shí)體手工藝品的創(chuàng)造與完善。然而，在信息時(shí)代，我們看到了“信息工匠”的興起，他們處理的是無形的信息。隨著國家對(duì)數(shù)字經(jīng)濟(jì)的大力推進(jìn)，作為“芯片之母”的EDA，該行業(yè)的從業(yè)者面臨著更多的發(fā)展機(jī)遇。

在過去20年中，思爾芯作為國內(nèi)首家數(shù)字EDA企業(yè)，在數(shù)字前端領(lǐng)域深耕不輟，不斷打磨、優(yōu)化和完善產(chǎn)品，贏得了600多家全球客戶的信任和支持。

有業(yè)內(nèi)前輩曾表示，國產(chǎn)芯片產(chǎn)業(yè)最缺的并非人才，而是那些具有“工匠精神”的堅(jiān)持。這是一種對(duì)技術(shù)的極致追求，是對(duì)每個(gè)工序的極致細(xì)化，是長期以來對(duì)于細(xì)分產(chǎn)業(yè)的專注與創(chuàng)新，不斷地深耕、優(yōu)化、提升，這也是當(dāng)前集成電路領(lǐng)域中最寶貴的企業(yè)特質(zhì)。

思爾芯在保持傳統(tǒng)精髓的基礎(chǔ)上，也不斷尋求創(chuàng)新。在通過持續(xù)地努力，實(shí)踐這些高標(biāo)準(zhǔn)的自我要求，推動(dòng)公司持續(xù)發(fā)展，并在客戶心中建立一個(gè)強(qiáng)大而可信賴的品牌形象?；蛟S正是有像思爾芯一樣的更多“匠人”對(duì)極致的追求，才使得國產(chǎn)EDA產(chǎn)業(yè)變的越來越好。

林俊雄在接受筆者采訪時(shí)表示，思爾芯之所以能夠長時(shí)間的深耕于此，一方面原因在于隨著中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，國產(chǎn)EDA工具的需求顯著增加。思爾芯作為國內(nèi)早期的EDA工具提供者，響應(yīng)了國家對(duì)自主創(chuàng)新和國產(chǎn)化的號(hào)召，這對(duì)其長期發(fā)展具有重要意義。同時(shí)，政府對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)的大力支持，也為EDA企業(yè)提供了良好的發(fā)展環(huán)境，使得思爾芯等公司能在這個(gè)領(lǐng)域持續(xù)深耕。

另一方面，國家對(duì)工匠精神的倡導(dǎo)與強(qiáng)調(diào)，鼓勵(lì)企業(yè)專注技術(shù)深耕，精益求精。思爾芯所體現(xiàn)的專業(yè)執(zhí)著和對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的持續(xù)追求，與這種大國工匠精神不謀而合。思爾芯通過自主創(chuàng)新，從最初的原型驗(yàn)證工具的開發(fā)到后續(xù)不斷的技術(shù)迭代和更新，不斷提升產(chǎn)品性能，以適應(yīng)日新月異的市場和技術(shù)要求，從而得以在競爭中保持優(yōu)勢。

如今的思爾芯遠(yuǎn)不是二十年前疲于0到1的初創(chuàng)企業(yè)，早已有了數(shù)字EDA工具的硬核技術(shù)實(shí)力。在此堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)上，下一步，朝著跨越式發(fā)展進(jìn)發(fā)！