[原创] Mentor凌琳：EDA发展创新是关键，切忌急功近利
2020-07-08
14:00:11
来源: 半导体行业观察
科技产业发展主轴从PC转到移动终端,半导体技术不论在应用还是价值方面都发生了引人注目的变化。而现在，一场新的变革正在隆重上演。5G、人工智能（AI）、无人驾驶、云计算、物联网等新技术的迅猛发展和广泛应用，将带动相关行业的复苏和迅速发展。
其中，AI的重要性不容小觑，麦肯锡全球研究所的智囊团指出，AI对社会的影响是工业革命的3000倍。AI正在驱动全球科技行业的进步，AI处理器也正在推动全球半导体行业的增长。这使得市场分析机构做出积极的预测，未来5年，AI芯片应用将增长三倍。
EDA（Electronic Design Automation）作为AI芯片中不可或缺的角色，在半导体软硬件企业、创业者与开发者的推动下，迎来了新的商机与挑战。
作为EDA（Electronic Design Automation）技术的领导厂商，Mentor, A Siemens Business（以下简称“Mentor”）十分认可AI的价值.
Mentor IC EDA执行副总裁Joseph Sawicki曾在采访中指出，“在2001年互联网泡沫破灭之后，集成电路的风险投资一蹶不振。但是随着AI、机器学习如火如荼地发展，我们再次看到了风投基金的一个投资风口。”
“AI正在推动新一轮的半导体行业增长。”Mentor, A Siemens Business全球副总裁兼中国区总经理凌琳在近日举办的SEMICON China 2020上再次强调AI的重要性。
Mentor, A Siemens Business全球副总裁兼中国区总经理凌琳
在发展AI技术的道路上，西门子为Mentor提供了极大帮助。凌琳称，与西门子合并后，Mentor在各个领域对研发的投入力度都加大了很多，尤为值得一说的就是AI。
物理验证方面，Mentor推出了大量新工具，以支持客户和代工厂。在设计测试方法学上，Mentor也做了大量的投资和改进，关于比较抽象的AI和机器学习芯片设计。
目前，Mentor正在倡导High-Level Synthesis助力AI发展。以更高阶的抽象(next level of abstraction)来加速客户开发AI芯片的过程。
在近一年多的时间内，在西门子的帮助下，Mentor先后收购了5家公司，加强或补充了多种EDA技术，包括电磁场与热分析公司、5G测试解决方案公司，还有机械学习可变性的高科技公司，以及随机芯片的故障分析公司和电缆线束工程设计方面的公司。
凌琳称，在西门子的企业文化影响下，Mentor未来的设计和验证能力都将提到更高的层次，这些方面的成长在AI时代非常重要。
Mentor与西门子步调一致，在西门子的“Digital Twin”（数字化双胞胎）愿景中，Mentor是实现这一目标非常重要的一环。
Mentor帮助西门子将版图拓展到电子设计领域，包括电子互联，Mechanical Simulation（机械仿真）和 Testing Tool（测试工具），凌琳表示，“我相信西门子最终会成为一个更加强大的公司，而那时，Mentor在全球EDA市场的版图将更为让人期待。”
然而，在AI时代，EDA并没有如想象中发展的那般顺利。
须知，EDA所扮演的角色主要在于提供IC设计者的工具，最重要的功能是自动化减少芯片设计的时间及制造的周期。AI的迅速发展对EDA工具提出了更高要求，EDA面临着前所未有的新挑战。在凌琳看来，主要包括以下四个方面：
首先是算法，用什么架构去实现更先进、更智能的芯片成为值得思考的问题。凌琳指出， 在研究深度学习和神经网络时，采用CPU做大量并行计算速度太慢， GPU虽然可以并行计算，但其功耗很高，不经济。目前也有Google自定义架构做Tensor Flow，TPU（Tensor Project Unit），但太复杂且太过昂贵。大家更趋向于在特定领域进行定制，因此算法成为大家竞争的焦点，每一家公司都想做出层次更高的架构。
其次是设计规模，目前的设计规模变得越来越大。凌琳表示，从1971到2018这近50年间，设计规模增加了5000万倍，快速增大的设计容量，对于EDA来说是一个挑战。
第三个是先进制程，先进的工艺制造技术为EDA设计带来了多重挑战。
最后一个挑战是异构集成。凌琳指出，把元件集成到一个芯片中既不经济，也很麻烦。业内目前正在想办法把芯片叠起来，比如2.5D、3D堆叠。堆叠使用不同的工艺实现，因此异构集成对工具要求也不同。
而解决之道包括五点。一是通过C+/C++等高阶语言写算法缩短芯片设计时间，同时压缩设计成本；二是善加利用硬件平台，解决验证的大量工作；三是通过颠覆性的机器学习做EDA工具，比如Mentor的旗舰产品Calibre OPC和Calibre LFD；第四是要寻求方法创新，适时改变方法论；五则是创造一个可以和Silicon、Substrate和Packaging联动的平台，解决异构集成的难题。
对于Mentor而言，在AI技术如此火热的今天，自然也会关注不少相关领域。凌琳指出，Mentor正在运用AI提高EDA工具的效率。
一方面是自身，其既有的EDA软件本身就会使用到一些AI技术，比如机器学习等技术，会让EDA软件产生翻天覆地的变化。
另一方面是客户，很多客户的芯片产品会涉及到AI，比如做云端的客户取向有两种：一种是重训练、轻推理，另一种是重推理、轻训练，因此这些客户对于自己产生的NPU要求不太一样，Mentor有不同的工具集可以帮助完成这方面的设定。
同时，对于生产不同应用端的公司也有不同的解决方案，凌琳称，Mentor的目标就是尽可能提供更广泛的平台给各种各样的客户。
Mentor进入中国已有31年历史，据悉，全球EDA公司中Mentor是第一家进入中国的公司。因此，Mentor对中国的EDA市场有着不俗的理解。
EDA一直是我国半导体市场的一块“芯”病。有报道指出，95%以上的EDA工具都掌握在美国企业手中。近年来，国产替代之声日益高涨，国产EDA厂商也做出了一些成绩，但这显然远远不够。从凌琳的口中，我们或许可以找到一些突破之法。
凌琳首先肯定了中国促进自给自足、自主可控的项目的行为，他认为这个方向作为国家战略非常正确，他指出，要想让国家有实力与他国竞争，就需要核心硬科技。
同时凌琳指出，这不仅仅是国家之间的竞争，也是一个长期战争，业内的每个人都要学习怎么更好地共存和对抗。政府要有导向性地做一些重要的投资和激励，因为基本上每个行业都要靠政策、资金、人才，有了政策、资金、人才，这件事情才有可能做成。
对于EDA企业来说，首先，创新是第一生产力。EDA永远要跟着制程、技术的演进去发展。EDA是一个基础的工具集，就算是一个占据大部分市场的EDA巨头，他们的创新也没有停止过，甚至他们觉得创新能力不足的时候还会收购小公司弥补他们不足。
凌琳坦言：“EDA就是这样，如果客户觉得你的工具不够先进，不够支撑新的制程，新的芯片的研发就不会用，这是没有办法的，上了这个船就必须一直做下去，到不了岸就要永远这样开下去。”
其次是时间，EDA工具只有被厂商验证过，才能让客户放心使用，而这需要时间。国内目前半导体产业热情高涨，国家/政府/机构的投资欲望非常强烈，但也不能忽视时间的作用，技术是慢慢积累与沉淀的。还有生态环境，也需要时间去创造，没有积累，就不会有厚积薄发的实力。
与西门子结合后的Mentor体量逐渐庞大，但创新永不停歇。中国EDA厂商在夹缝中没有认输，反而顽强拼搏，寻求生存。这是大厂与小厂的生存之道，也是我们愿意看到的欣欣向荣的EDA市场。
时代浪潮的涌动之下，AI最终会让EDA市场发生怎样的变化，仍未可知。
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