產(chǎn)品服務(wù)
作者: 邵逸琦 | 來源：半導(dǎo)體行業(yè)觀察
在近期的ISEDA大會(huì)開幕式上，東南大學(xué)校長、中國科學(xué)院院士黃如指出，進(jìn)入"后摩爾時(shí)代"的半導(dǎo)體技術(shù)面臨著機(jī)遇與挑戰(zhàn)。他強(qiáng)調(diào)，廣大研究者不僅要著眼新技術(shù)、新未來，更要聚焦發(fā)展實(shí)際，將EDA技術(shù)水平提高與行業(yè)實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，并呼吁產(chǎn)學(xué)研一體，共建生態(tài)系統(tǒng)。
思爾芯董事長兼CEO林俊雄也表示：“中國EDA處在高速發(fā)展期，但依然存在兩個(gè)難點(diǎn)，一是國產(chǎn)EDA生態(tài)尚不健全；二是國內(nèi)EDA人才極其匱乏。”
EDA生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建并非易事，其中，EDA人才的培養(yǎng)問題居于核心地位。由于EDA本身技術(shù)壁壘高、創(chuàng)新強(qiáng)、周期長，涉及的學(xué)科又包含計(jì)算機(jī)、數(shù)學(xué)、物理、算法和人工智能等多個(gè)領(lǐng)域，因此所需的人才應(yīng)具有廣闊視野、多元化技能，并能夠?qū)⒗碚撝R(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中，而不能僅停留在課本和理論研究上。
為此，EDA產(chǎn)業(yè)必須參與到人才培養(yǎng)過程中，與高校深度合作，讓學(xué)校和學(xué)生了解到EDA領(lǐng)域的實(shí)際需求，通過實(shí)踐訓(xùn)練來掌握實(shí)用技能，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)深度融合，培養(yǎng)一大批具有國際水平的科技人才和創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。
“集成電路EDA設(shè)計(jì)精英挑戰(zhàn)賽”的火熱舉辦正推動(dòng)這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。這一競賽旨在培養(yǎng)人才，搭建學(xué)術(shù)交流平臺(tái)，提升學(xué)生在集成電路EDA領(lǐng)域的創(chuàng)新設(shè)計(jì)和工程實(shí)踐能力。思爾芯等領(lǐng)先企業(yè)與高校聯(lián)手，投入資源，推動(dòng)EDA產(chǎn)業(yè)人才項(xiàng)目，致力于探索和實(shí)現(xiàn)新的EDA人才培養(yǎng)模式。
從2019年開始的“集成電路EDA設(shè)計(jì)精英挑戰(zhàn)賽”（簡稱“EDA大賽”）現(xiàn)已成功舉辦五屆。這個(gè)比賽以企業(yè)實(shí)際技術(shù)需求和探索方向?yàn)轭}目，鼓勵(lì)學(xué)生通過實(shí)踐來掌握EDA技術(shù)，并解決芯片驗(yàn)證中的難題。
思爾芯，作為國內(nèi)領(lǐng)先的EDA企業(yè)，已經(jīng)連續(xù)三年支持“EDA大賽”，并深度參與到比賽題目的設(shè)定中。為了滿足產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的需求，提出了一個(gè)以應(yīng)用為導(dǎo)向，并與EDA實(shí)際需求緊密相關(guān)的題目：“動(dòng)態(tài)組網(wǎng)迭代劃分算法設(shè)計(jì)（數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)方向）”。
隨著數(shù)字電路設(shè)計(jì)的復(fù)雜性逐步提升，邏輯仿真和快速原型設(shè)計(jì)需要將電路設(shè)計(jì)劃分為多份，再將這些劃分分配給多個(gè)FPGA系統(tǒng)進(jìn)行仿真和驗(yàn)證。在傳統(tǒng)方式中，F(xiàn)PGA系統(tǒng)的組網(wǎng)和連接關(guān)系需要人工預(yù)設(shè)，然后根據(jù)這些約束對(duì)電路進(jìn)行劃分。但這樣的人工預(yù)設(shè)組網(wǎng)約束可能并不合理，往往會(huì)導(dǎo)致劃分失敗，或者迭代優(yōu)化效率低下，劃分質(zhì)量不理想等問題。
本次題目提出了一個(gè)新的挑戰(zhàn)，即需要一種新的動(dòng)態(tài)組網(wǎng)迭代劃分算法。這種算法需要能夠滿足劃分約束，進(jìn)行迭代優(yōu)化，并輸出最優(yōu)的劃分結(jié)果和組網(wǎng)方案。這個(gè)題目重點(diǎn)在于解決實(shí)際工程實(shí)施的問題，并提升設(shè)計(jì)質(zhì)量。且它以市場需求為導(dǎo)向，實(shí)際解決芯片設(shè)計(jì)驗(yàn)證中的難題，從而加速驗(yàn)證的收斂，提升電路設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量。
如果學(xué)生能夠解決“動(dòng)態(tài)組網(wǎng)迭代劃分算法設(shè)計(jì)”這類實(shí)際而復(fù)雜的問題，這表明他們已經(jīng)發(fā)展為具備復(fù)合型技能的人才。他們不僅擁有深厚的理論知識(shí)，還具備在實(shí)踐中解決問題的能力。
這類復(fù)合型人才正是當(dāng)今集成電路行業(yè)所需要的，因?yàn)樗麄兡軌蛞詰?yīng)用為導(dǎo)向，直面實(shí)際工程中的難題。他們不僅理解電路設(shè)計(jì)的基本原理，而且能夠有效地將這些原理應(yīng)用于實(shí)際的電路設(shè)計(jì)問題中，解決復(fù)雜的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)，提升整個(gè)設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量。更重要的是，他們的存在將促進(jìn)產(chǎn)學(xué)之間的深度融合，未來將不斷推進(jìn)EDA技術(shù)的發(fā)展，并引領(lǐng)整個(gè)行業(yè)向前發(fā)展。
這道賽題吸引了更多在校學(xué)生積極參與EDA設(shè)計(jì)比賽。來自全國各地的參賽隊(duì)伍報(bào)名，最終捷報(bào)頻出，戰(zhàn)果斐然。經(jīng)過近半年的激烈角逐，最終1支賽隊(duì)獲得一等獎(jiǎng)，2支賽隊(duì)獲得二等獎(jiǎng)，3支賽隊(duì)獲得三等獎(jiǎng)，1支賽隊(duì)獲得優(yōu)勝獎(jiǎng)。其中，來自香港中文大學(xué)的賽隊(duì)“EDAxFPGA”獲得思爾芯企業(yè)特別獎(jiǎng)。而來自西安電子科技大學(xué)的賽隊(duì)“過于先進(jìn)，不便展示”入圍總決賽路演，角逐了最終的麒麟杯及精英杯大獎(jiǎng)。
有著近 20 年 EDA 技術(shù)的積累與傳承的思爾芯，今年再度助力EDA大賽，也是為了讓更多高校學(xué)生全方位了解什么是EDA，吸引并發(fā)掘更多EDA人才，為EDA產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了“芯”血液。而人才的培養(yǎng)，始終離不開合適的舞臺(tái)，只有充分的實(shí)踐成果展示，才能讓更多優(yōu)秀的高校學(xué)生得以脫穎而出，對(duì)于重視人才的思爾芯來說，覆蓋近百所高校，集聚數(shù)千名學(xué)生的EDA大賽，無疑是最合適的選擇。
從更宏觀的角度來看，通過這種產(chǎn)學(xué)合作的模式，一方面，能幫助EDA行業(yè)發(fā)掘培育更多人才，為行業(yè)注入新的活力和血液，另一方面，高校和思爾芯之間的緊密合作也能推動(dòng) EDA 技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，為行業(yè)提供更多的創(chuàng)新和解決方案。
思爾芯一直以來致力于擔(dān)負(fù)整個(gè)生態(tài)領(lǐng)導(dǎo)者的責(zé)任，聯(lián)合上下游產(chǎn)業(yè)鏈，和高校專家一起，打造EDA產(chǎn)業(yè)人才項(xiàng)目，逐步探索出以學(xué)科競賽為起點(diǎn)，以產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)項(xiàng)目探索和推動(dòng)的新模式。如今已和西安電子科技大學(xué)等知名高校建立起聯(lián)系，共同開展 EDA 人才培養(yǎng)項(xiàng)目，在技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目、教學(xué)資源共享、人才交流等方面展開了諸多合作。
致力于建設(shè)EDA生態(tài)的思爾芯，不僅數(shù)年來持續(xù)贊助挖掘培育人才的EDA大賽，同時(shí)也在EDA產(chǎn)業(yè)中不斷深耕，通過想芯片廠商之所想，推出滿足芯片設(shè)計(jì)發(fā)展需求的解決方案。
據(jù)外媒Semiengineering統(tǒng)計(jì)顯示，開發(fā)28nm芯片需要5130萬美元投入，到了16nm，這個(gè)數(shù)字就飆升到1億美元，7nm節(jié)點(diǎn)更是需要2.97億美元，到了5nm節(jié)點(diǎn)，開發(fā)芯片的費(fèi)用將達(dá)到5.42億美元。
一塊小小的芯片流片時(shí)，往往就是數(shù)千萬美元乃至數(shù)億美元的投入，倘若不能及時(shí)、徹底地發(fā)現(xiàn)芯片設(shè)計(jì)中潛藏的邏輯錯(cuò)誤，就會(huì)帶來巨額損失，這也讓不少國產(chǎn)芯片廠商望而卻步，打起了退堂鼓。
為了及時(shí)勘正錯(cuò)誤，就需要對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)證，作為芯片設(shè)計(jì)流程的重要步驟，驗(yàn)證貫穿了設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，具體到數(shù)字電路設(shè)計(jì)中，軟件仿真、硬件仿真及原型驗(yàn)證則成為了設(shè)計(jì)和驗(yàn)證團(tuán)隊(duì)的常規(guī)選項(xiàng)。
所謂軟件仿真是利用計(jì)算機(jī)軟件模擬運(yùn)行數(shù)字電路設(shè)計(jì)，進(jìn)行功能仿真和驗(yàn)證，擁有易于使用、成本效益高，且具有復(fù)雜調(diào)試能力等優(yōu)勢(shì)。但在碰到大規(guī)模數(shù)字電路設(shè)計(jì)之后，結(jié)構(gòu)日漸復(fù)雜，仿真所需要的時(shí)間也越長，軟件仿真的效益受到了限制。
而思爾芯此前自主研發(fā)的 “OmniArk 芯神鼎”作為一款面向國產(chǎn)企業(yè)級(jí)硬件仿真系統(tǒng)，采用了超大規(guī)模商用可擴(kuò)展陣列架構(gòu)和機(jī)箱模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其產(chǎn)品形態(tài)也覆蓋了從桌面型到機(jī)柜型，同時(shí)運(yùn)用到了AI技術(shù)（即Smart P&R），可以智能參數(shù)優(yōu)化，大大提升PR的成功率，其包含一套便捷易用的軟件系統(tǒng)，支持GUI圖形界面和TCL腳本命令，集成編譯、運(yùn)行、調(diào)試的完整流程。目前“OmniArk芯神鼎”已在多個(gè)芯片設(shè)計(jì)頭部企業(yè)推廣使用，能滿足汽車電子、CPU、AI、5G、云計(jì)算等多場景所需的復(fù)雜芯片驗(yàn)證。
此外，原型驗(yàn)證又是思爾芯一直以來的強(qiáng)項(xiàng)。原型驗(yàn)證可以為整個(gè)系統(tǒng)、固件以及軟件提供一個(gè)早期而真實(shí)的硬件環(huán)境，在流片之前對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行整體的性能評(píng)估和瓶頸分析。還可以幫助芯片開發(fā)者提早進(jìn)行嵌入式軟件開發(fā)及軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)，從而加快芯片產(chǎn)品上市速度，搶占市場先機(jī)。目前，思爾芯的Prodigy 芯神瞳原型驗(yàn)證解決方案是業(yè)內(nèi)先進(jìn)的數(shù)字芯片驗(yàn)證方案，已幫助全球600多家芯片企業(yè)加速開發(fā)設(shè)計(jì)和驗(yàn)證。
思爾芯作為數(shù)字前端驗(yàn)證 EDA 解決方案供應(yīng)商，其解決方案已涵蓋芯片設(shè)計(jì)驗(yàn)證的完整流程，從早期的芯片規(guī)劃驗(yàn)證到軟硬件協(xié)同驗(yàn)證都有相應(yīng)的解決方案。豐富的產(chǎn)品線包含架構(gòu)設(shè)計(jì)、軟件仿真、硬件仿真、原型驗(yàn)證和驗(yàn)證云等，有著完善的功能驗(yàn)證布局。
在此次EDA大賽，對(duì)于“動(dòng)態(tài)組網(wǎng)迭代劃分算法設(shè)計(jì)”這一實(shí)際問題，思爾芯以出題、交流、指導(dǎo)一系列形式幫助同學(xué)們完成挑戰(zhàn)，正是憑借其對(duì)數(shù)字芯片驗(yàn)證的深度理解和技術(shù)實(shí)力。
尤其是近20年積累的產(chǎn)品技術(shù)和市場經(jīng)驗(yàn)，思爾芯對(duì)驗(yàn)證所需的編譯、分割、算法等實(shí)際問題點(diǎn)都有著成熟的技術(shù)與更前沿的見解，并已成功應(yīng)用于自研的原型驗(yàn)證（Prodigy 芯神瞳）、硬件仿真（ OmniArk 芯神鼎）等 EDA 工具上。這些技術(shù)的應(yīng)用可以更好地支持工程師進(jìn)行芯片驗(yàn)證工作，提高整個(gè) SoC 設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量，大大縮短整個(gè)芯片開發(fā)周期。
通過思爾芯的視角，可以發(fā)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)和教育并非相去甚遠(yuǎn)，而是存在著非常密切的聯(lián)系，通過大力推動(dòng)產(chǎn)學(xué)融合，就有望為EDA產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供全新的助力。
如今，作為集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支撐性工具，EDA已經(jīng)成為國內(nèi)近來最熱門的賽道之一，但目前國內(nèi)的EDA仍處在起步階段，想要追趕上三巨頭的步伐，就需要穩(wěn)扎穩(wěn)打，不僅要重視客戶需求，加強(qiáng)技術(shù)積淀和提升研發(fā)投入，更要著眼未來，加強(qiáng)與高校聯(lián)系，吸引培育更多EDA人才，推動(dòng)形成產(chǎn)學(xué)不分家的合作模式。
而將EDA全流程解決方案和人才發(fā)掘培育相結(jié)合的思爾芯，正在構(gòu)筑一條自己的EDA生態(tài)之路。
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