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做芯片也有秘密武器？自研EDA工具的IC设计公司给出答案

2021-11-12 14:00:00 来源: 半导体行业观察

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全球半导体业已进入红海竞争，且IC设计公司越来越多，特别是在中国，近几年的公司数量呈现出爆发式增长态势。在这种行业背景下，竞争越来越激烈，且产品同质化难以避免，以手机为例，几大品牌厂商都在使用高通的基带和AP芯片，虽然其性能很好，但这样很难使自家的手机有凸出的亮点和特色，同质化竞争严重，也正是因为如此，越来越多的手机厂商开始自研主芯片。互联网企业也是如此，很多都在自研服务器芯片，道理相同。

系统厂商如此，产业链上游的IC设计厂商也面对着类似的问题，为了使自家的芯片具备与众不同的特点，很多厂商在各显神通，芯启源就是典型企业，该公司主营业务是IC设计和系统解决方案，同时也自研EDA工具和IP，特别是其开发的软硬件仿真工具，非常有特色，为该公司自研芯片提供了很大的支撑作用。

11月7日，在中国国际进口博览会上，芯启源的自研EDA工具MimicTurbo受到关注，特别获得了FPGA巨头赛灵思的青睐。双方共同签署了合作备忘录，就未来在FPGA应用和EDA工具生产方面达成深度合作意向。赛灵思大中华区副总裁唐晓蕾女士表示，芯启源是赛灵思的长期合作伙伴，此次合作备忘录的签署意味着双方的合作向着更稳固更深入的方向发展。目前，芯启源的多款产品与赛灵思的技术能力匹配度高，相得益彰，双方将在2022年开展更多维度和体量的合作。

合作备忘录签约现场

赛灵思大中华区副总裁唐晓蕾（左二）

芯启源财务总监杨骅（左三）

基于赛灵思的UltraScale+ VU19P FPGA，芯启源正式推出了MimicTurbo GT卡样品，该产品配备了MimicTurbo原型验证软件，简化了基于FPGA的原型验证部署，可加快芯片研发过程中的芯片设计和软件开发验证工作。

有针对性地自研EDA工具和IP

作为一家IC设计公司，芯启源的主赛道是5G通信和数据中心芯片及整体解决方案，为什么还要自研EDA工具呢？对于这个问题，该公司董事长兼CEO卢笙先生表示：“我们做这样的事情，主要是自己用，因此，并不会像EDA三强公司那样，把所有EDA工具链全部做出来，而是做整个工具链里边，我们认为有待于提高，或者EDA公司无法提供的，又符合我们需求的工具。”

芯启源电子科技有限公司董事长 CEO 卢笙

卢笙在硅谷有20多年的工作经历，多次创业都取得了成功，他表示，在过去这么多年的职业生涯中，他们团队一直在向EDA厂商提各种需求，现在市场上很多被广泛采用的EDA工具，都是当年在他们提出需求后，EDA厂商有针对性地研发出来的，使得整个业界受惠。

早期的芯片验证，必须要等到流片回来才能进行，这就存在着很大的风险，如果芯片有问题的话，那么这次流片的成本，以及前期工程师的大量验证工作就都打水漂了，且会拉长芯片上市周期，很可能将错过市场窗口。这些对于广大中小规模IC设计企业来说是很难承受的，成本太过高昂。

因此，必须想办法将这些潜在的风险降到最低，而在业界还没有好的解决方案时，自研EDA是一个很好的方法，因为芯片设计公司对自己的需求，以及要解决的问题最为了解，研发出的EDA工具具有很强的针对性。

另外，这样的EDA工具还可以帮业界的其它IC设计公司解决问题，同时，通过对外授权，也可以摊平EDA工具的研发成本，实现一举多得的效果。

因此，自研EDA工具，实现差异化竞争，已经成为芯启源的公司理念，只有这样，才能做出有特色，且能快速上市的优质芯片。

卢笙说：“虽说自研的EDA工具是我们的秘密武器，但芯启源还是秉持着开放的态度，愿意与业务分享他们的研究成果，同时，我们还在不断创新，以积累更多的经验和秘密技术武器。”

除了EDA工具，自研IP同样重要，卢笙表示，这也是整个团队中最难的工作，它比做芯片设计要难，因为设计芯片只需要将已有的IP“串接”起来，对于芯片设计工程师来讲，IP就像个黑盒子，不需要知道里边是什么，只需要知道怎么用就可以了。而对于IP研发工程师来说，必须把各种标准做成IP，使得芯片公司可以使用它，这是很难的工作。

而对于整个芯片研发团队来说，如果具备修改IP的能力，就多了一种差异化竞争的手段。卢笙举例说，当年他在博通做100兆/1000兆以太网芯片的时候，就通过改变IP做了一个差异化设计，即当探测到芯片的另一端也是自己公司芯片的时候，就可以将速度切换到200兆或2000兆模式，这样，客户在网络两端都用我的芯片时，就可以将网络带宽大幅提升，这就是差异化竞争的优势所在。很多时候，这些都是非标准的，而通过不断地差异化设计，实现创新，给市场和客户带来价值，就很有可能一步步引领出新的标准，从而在未来竞争中处于优势地位。

差异化竞争利器MimicPro

对于IC设计公司来说，其核心竞争力就是芯片设计方法，也就是know-how，基于此，卢笙表示，多年的技术和经验积累，使他对IC设计公司和芯片设计工程师要解决的问题，以及需要的工具和方法，有着深刻的理解。因此，他看到了芯片设计过程当中普遍存在的痛点。芯启源研发的软硬件仿真工具MimicPro就是一款非常有价值的EDA验证环境。

高端EDA工具芯启源MimicPro（2021年6月量产）

以MimicPro为代表的工具是为芯片设计流程前端工作服务的。一般情况下，在一个芯片设计流程中，前端所花费的精力和资源占总量的70%，包括时间、人力和资金等。要缩短周期，降低成本，争取一次流片成功，实现快速上市，就需要在最短的时间内找出所有bug。为了解决这些问题，EDA厂商都在加大研发投入，以期为客户提供能解决各种新问题的工具。但是，很多情况下，有些问题只有芯片设计工程师能看明白，EDA厂商根本无法看到。这方面，卢笙认为，原型仿真和硬件仿真的割裂是个很大的问题，EDA厂商核心技术里边的一些底层逻辑限制了他们的设计，原型仿真缺乏分析和纠错的能力。硬件仿真工具已经非常完善了，但是速度有一定的局限，同时开发环境中间有一个断层，就是在原型仿真上发现的问题不一定能够在硬件仿真上面得到实现，因为它的速度不足以支撑它的操作系统和上层软件。

卢笙说：“我们站在一个用户的角度，基于对5G和数据中心通信类芯片的需要，对软硬件一体验证的需求，我们开发了MimicPro，整合了硬件仿真和原型仿真的优势，纠错的功能以及快速的特点，我们把两个割裂的环境整合到一个一体化的环境里面，可以做很多工作。”

MimicPro还能满足车规级应用。汽车里面最重要的功能就是做所谓的故障反应，在平稳运行的前提下，如果有一个故障，系统会怎么反应，最后整个系统的问题在哪里，是软件的问题，还是硬件的问题，MimicPro都可以带来很好的解决方案。

今年7月，基于赛灵思UltraScale FPGA的原型验证与仿真系统MimicPro已正式量产并供货，而拥有32块FPGA的MimicPro也将在下个月正式交付客户。

据卢笙介绍，除了与赛灵思深度合作外，在国内，晶晨半导体已经在使用MimicPro仿真工具了。

主攻DPU芯片和智能网卡

EDA工具只是芯启源的一个特色板块，该公司的主业务是5G和数据中心芯片及解决方案，特别是DPU芯片和智能网卡，是该公司主推产品。采用DPU和智能网卡，与x86架构产品相比，可以大幅提高效率，并大大降低服务器的采购成本，还可以大幅降低电费支出。

正是因为有如此多的优势，目前，全球排名前列的多家芯片厂商都在开发自家的DPU，当然，各家的命名会有所不同，如英特尔的IPU，英伟达收购迈洛斯后，引爆了全球科技媒体对DPU的关注，此外，Marvell和AMD也在做类似的事情，特别是AMD收购赛灵思，就是要发展智能网卡。这些巨头的动作，充分说明DPU和智能网卡市场是具有无限潜力的。

卢笙表示，目前，芯启源是国内唯一一家量产DPU芯片和智能网卡的厂商，在这个领域，芯启源是与国际巨头直接对标的，而他们的目标也是赋能全球化，引领业界。

卢笙说芯启源很早就开始布局DPU的研发工作了，这也是基于他在硅谷20多年的技术和经验积累，卢笙看到过硅谷半导体爆发的那10年，也就是1994~2004年，那时，行业完全依照摩尔定律的时间规划快速前行，后来，半导体行业发展平缓下来，直到现在，摩尔定律所产生的影响越来越弱。这20多年，他看到了整个行业很多规律性的东西。当前，中国半导体业正在发生的事情和过程，与当初那10年的硅谷非常相似。

这样的积累让卢笙及其团队对中国芯片业未来可能发生的事情有所预判，包括技术的瓶颈和替代技术的出现。基于此，芯启源在两年半前就看到了DPU和智能网卡的发展前景，并开始进行相关工作，包括并购相关的芯片厂商。2017年，他们是用FPGA和该公司的TCAM芯片（网络搜索引擎，用于核心路由器）开发智能网卡。目前，采用的是基于DPU的新方案。

2020年，芯启源的智能网卡产品就打入了中国移动供应链。目前，该公司的目标是以最快的速度抢占中国市场，为客户提供更高性能、更低功耗的解决方案。

一次流片成功

随着应用复杂程度的提升，要想将一款芯片做成功，特别是一次流片成功，是一件很难的事，如果没有一些强大的“地基”支持是不可能做到的。

在硅谷工作的20多年里，卢笙参与的几家公司先后被大芯片企业收购。第一家任职的公司在纳斯达克上市，第二家公司主攻GPU，是任天堂董事长投资的，以他为核心的技术团队当时就实现了一次流片成功，这家公司在1998年以4亿美金卖给了ATI，后来，ATI又把这个部门卖给了AMD。

那之后，卢笙又开始做网络交换机芯片，那家公司于2000年被博通收购，后来，他又去了Marvell，当时，Marvell收购了英特尔的手机芯片部门，卢笙团队只用了6个月的时间，就做出了一款手机芯片，且依然是一次流片成功。

这些经历，使他对交换机、WiFi、蓝牙，以及手机芯片有很深的理解。卢笙表示，要想使这些高端、复杂的芯片一次流片成功，必须要有一套独特的设计方法，同时要有高端软件工具支撑。另外，对IP也有很高的要求，要想使芯片不千篇一律，有差异化竞争能力，相应的IP就必须有差异化，这就需要自己开发。

因此，芯启源从成立开始，就对标高端芯片，特别是要保持一次流片成功的水准，就要有自己的核心竞争力，而自研EDA工具和IP，就是在为高水准的芯片设计打地基。

正是基于这样的技术实力和功底，芯启源在资本市场备受青睐。近期，该公司宣布完成数亿元的Pre-A4轮融资，本轮融资由中国互联网投资基金（简称“中网投”）领投，华润资本润科基金、兴旺投资、允泰资本、正海资本跟投，老股东熠美投资（上海市北高新大数据基金）继续坚定跟投。此次融资将进一步支持芯启源在下一代DPU芯片的研发投入，加速在5G、云数据中心的生态布局，持续强化芯启源在国内这一领域的领跑地位。

责任编辑：sophie

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