后端EDA工具的过去与未来

2020-05-10 14:00:18 来源: 半导体行业观察

来源:内容来自「 RTL 2GDS 」,作者: 老本 Benjamin, 谢谢。

很久很久以前的上世纪90年代,在PnR江湖上还没有S什么事情,他继续在前端领域开疆扩土,攻城拔寨,占领了85%以上的市场份额。这不仅仅得益于自身技能的创新,也有很大一部分来自于”买买买“的魄力。虽然在前端领域独孤求败,但是看着精彩纷呈的PnR江湖也只能黯然神伤,除了准备钱,S什么也做不了,不过机会正悄悄地向他靠近。

PnR江湖上的两大巨头Avanti和Cadence持续着一场旷日持久的官司,他们各占市场40%的份额,高手对决,相持不下。一个小人物的出现打破了平静,他是Cadence的前工程师,发现了Avanti 产品的一个Bug,这个Bug的提示信息是这样的:

“Error a: color not found in this file.”


这行代码正是这位Cadence前工程师在Cadence打工时无意间敲错的,原本意图是这样的:( 只差了一个冒号的距离

“Error: a color not found in this file.”


证据确凿无疑了,Avanti产品代码抄袭了Cadence的代码,持续五年的官司在2001年7月25日有了结果,Avanti被判赔偿Cadence近两亿美元,公司高层有的被监禁,有的外逃,董事会成员徐建国同志就躲在中国台湾省逃避美国的刑罚。需要强调的是,这位建国与“川建国”不同,这是他的真名,不是因为对祖国做出过突出贡献后的封号。

当时还是S公司一个小小EVP的陈志宽博士(Chi-Foon Chen),闻到了买买买的机会,立马赶到台湾,四处打听徐建国同志的下落,他非常担心这么好东西被Mentor先买了去,更加加重了他心头的忧伤,他马不停蹄地挨个给台湾的所有的宾馆打电话寻找建国同志。联系上建国同志之后,Chi-Foon发现Mentor也在出价收购,志在必得的他出了三倍的价格收购了Avanti,包括给建国同志三千万美元现金。这笔交易在2001年12月3日达成,并在半年后得到了美国政府的审批通过。

之后,Synopsys就有了第一代PnR工具Apollo,然后是第二代Astro,接着第三代ICC,都是基于Milkyway数据库。基本上延续了Avanti时代的辉煌,并在ICC的时代发扬光大。相比对手同时期的PnR产品,ICC的优点很明显:

  • 用户体验好,简单直接,容易上手,速度快,除了GUI
  • timing-driven place engine 引领潮流,效果更佳
  • CTS QoR质量更好
  • 产品创新不断,你没想到的也替你想到了

Apollo/Astro/ICC抓住 timing-driven潮流技术 ,引领市场并通过不断迭代,提高用户体验度,巩固自己的地位。相信至今有很多小作坊仍然在用ICC,Foundary也都在支持提供相关工艺文件,生命力顽强,在28nm以前行业地位堪称王者。


ICC2的青铜时代



S凭借着ICC技能压制着PnR江湖的竞争对手很多年,看似风平浪静,但是也悄悄地出现了一些新鲜事物。Azuro带着他的创新产品CCopt闯荡江湖,在时钟树综合技能上慢慢地碾压着PnR界的两大巨头(S和C)。另一个公司Magma也茁壮成长,他是由前Avanti的核心员工出走创立的,在时序优化方面,提出了创新性的super-cell模型,同时采用价格战,在PnR江湖上榜上了大款Nvidia,混得风生水起,坐上了江湖老三的宝座。

没错,“买买买”的小能手们都开始手痒痒了,C公司看上了CCopt,2011年7月完成收购,极大地升级了自身在CTS技能,事实证明,这项收购非常成功,是C公司后来在PnR界扬眉吐气的重要因素。更重要的因素是,时任S公司联席CEO的陈志宽博士(十年前捡漏的那个EVP)看Magma不爽,通过打官司,告赢了Magma,然后又买买买,在2012年5月收购了Magma,获得Magma的市场,但再次...废弃了Magma的技术。要知道,当年收购Avanti之后,S内部正是因为出现了两个技术流派,被放弃的那一派技术人员才出走创立了Magma。

戏剧般地事情又发生了,Magma的部分核心人员又出走去了C公司,加快了研发节奏,并抢在S之前发布新品Innovus,寓意是“Innovation with us”,它的发布市场反映强烈,严重打乱了S公司的产品开发节奏,着急忙慌地发布了半拉子产品ICC2,后面的事情大家就都知道了,ICC2的市场和口碑都大幅下滑,靠着前端的DC、PT等一帮兄弟姐妹的扶持慢慢疗伤,一直到现在......从王者段位上掉到青铜,现在估计才追到钻石。这个阶段,Innovus的产品优点包括(也是ICC2的缺点):

  • 速度快,用户体验好,学习成本较低
  • 时钟树优化的潮流技术CCopt大幅领先,领域市场
  • PnR工具中巧妙融入了逻辑综合的技能


FC的王者气质



回首PnR江湖,十年河东,十年河西。谁能掌握潮流技术,谁就能成为王者,从目前两家的出牌手势看,潮流技能会在下面两个方面:

Fusion技能

从innovus和ICC2这两个产品后期的发展来看,他们在布局阶段都加入了小范围逻辑重新综合的功能,这显然能够进一步提升PPA,尝到甜头的S进一步,提出了全方位的Fusion Compiler产品,不但将综合和PnR融合在一起,甚至打算拉上DFT,PT,Redhawk一起Fusion起来。

AI技能

C公司和S公司都在备战人工智能时代,让我们后端从业人员拿着饭碗都瑟瑟发抖,不知道什么时候就要丢饭碗了。你仔细品一品,我们未来将“用AI加持的EDA研发出来的AI芯片,运行更加智能的EDA,继续研发更加智能的芯片”。但是AI将进一步提高后端实现的智能化程度和速度。

之所以说FC有王者气质也在于兼容并蓄了Fusion和AI两个方面,另外通过不断地修炼和买买买,S公司的时钟树优化技术也在缩小同CCopt的差距,用户体验度也有所改善。很大程度弥补了ICC2早期版本的缺陷。

当然,通过看似合理,其实毫无厘头的股评砖家似的预测分析,FC只是有王者气质,要真正成为王者真的还要多实战打野,升级技能。而且C公司在这两个技能上也是实力不俗,鹿死谁手,还未可知。我只是一名普通得不能再普通的吃瓜群众(顺便还卖点瓜),一起看看谁能主宰下一个十年。

EDA产业的产值就这么点,大概整个半导体行业的2%左右,S公司和C公司都不满足于此,都奔向了星辰大海,但是作为他们发家的大本营,两家的技术你追我赶,你买我更买,达到了某种程度的动态平衡。不过变局往往就在看似平静的状态下孕育着,听说令S和C闻风丧胆的 前Avanti的核心人员 又在创业了,看他们如何搅弄风云,等有闲暇再一起分解?


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