成立不到一年的國內(nèi)EDA廠商芯華章正式推出支持國產(chǎn)計算架構(gòu)的全新仿真技術(shù)，以及成本最多能節(jié)省4倍的高性能多功能可編程適配解決方案。此次推出的EDA仿真技術(shù)已在國產(chǎn)飛騰服務器上通過驗證，能兼容當前產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
近年來隨著全球芯片和軟件產(chǎn)業(yè)規(guī)模的不斷擴大，以及芯片技術(shù)的更新升級，對電子設(shè)計自動化（EDA）的需求越來越大。縱覽整個EDA市場，因其技術(shù)的高門檻，集中度很高，EDA行業(yè)由Synopsys、Cadence、Mentor（現(xiàn)隸屬于西門子集團）三家巨頭把持著95%的市場。而在中國集成電路產(chǎn)業(yè)鏈條上，EDA一直是一個巨大的短板，尤其是數(shù)字驗證工具的匱乏，已經(jīng)成為制約國內(nèi)高端芯片發(fā)展的一個重要因素，近年國產(chǎn)EDA軟件發(fā)展的呼聲越來越高。
在世界范圍的芯片市場膨脹和新興技術(shù)的蓬勃發(fā)展的驅(qū)動下，三巨頭的堡壘逐漸松動，我國一批優(yōu)秀的本土EDA企業(yè)正在積極布局國產(chǎn)EDA市場。
芯華章創(chuàng)始人兼董事長 王禮賓
芯華章科技股份有限公司（以下簡稱“芯華章”）這個國內(nèi)的EDA新秀團隊在成立之初，就將目光聚焦在了國內(nèi)領(lǐng)域短板——數(shù)字驗證EDA。芯華章創(chuàng)始人兼董事長王禮賓說：“我們希望讓符合未來需求的EDA在國內(nèi)誕生。”
盡管近年來國產(chǎn)EDA在模擬芯片工具上取得了一定進展，但在數(shù)字仿真、驗證等多個環(huán)節(jié)仍存在多處短板，對國外的依賴大，產(chǎn)業(yè)鏈脆弱。
兩大新品強勢出擊——歷時短短三個多月，芯華章推出全新驗證技術(shù)和產(chǎn)品。11月26日，芯華章正式發(fā)布高性能多功能可編程適配解決方案“靈動”（EpicElf），以及國內(nèi)率先支持國產(chǎn)計算機架構(gòu)的全新仿真技術(shù)，標志著國內(nèi)EDA行業(yè)在此方面邁出了重要一步。
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高性能多功能可編程適配解決方案 “靈動”（EpicElf）高性能多功能可編程適配解決方案“靈動”用于FPGA原型化平臺，可一卡替代多種原型驗證進口子板，具備強大的功能和適配能力，可進一步加快驗證，助力軟硬件協(xié)同開發(fā)，提高芯片設(shè)計的研發(fā)效率。
在集成電路（IC）開發(fā)過程中，驗證尤其是數(shù)字芯片驗證部分，占據(jù)了芯片設(shè)計過半的研發(fā)時間與成本。目前，芯片已經(jīng)進入系統(tǒng)級芯片（SystemonChip，SoC）時代，數(shù)百億顆晶體管和數(shù)公里長的連線集成在芯片上，高度的復雜性意味著驗證環(huán)節(jié)困難重重，如果驗證工作不完備，將導致上億美金級的資金和時間付諸流水，與市場機遇錯身而過。
高性能多功能可編程適配解決方案“靈動” 性能與寬帶
據(jù)芯華章科技硬件驗證平臺研發(fā)副總裁陳蘭兵介紹，芯片的制造需要高昂的成本，所以在投片生產(chǎn)之前, 芯片設(shè)計廠商都需要一個平臺，可以把設(shè)計代碼跑起來，模擬芯片的真實工作環(huán)境，這個平臺就是FPGA原型驗證平臺。
陳蘭兵指出，現(xiàn)有原型驗證平臺的使用過程中，通常需要根據(jù)產(chǎn)品開發(fā)需求，配置不同的接口協(xié)議子板，例如以太網(wǎng)、PCIe等復雜的高速接口，用來連接被設(shè)計芯片真實的應用場景。目前在主流FPGA原型驗證平臺上，用戶通常需要購買昂貴的多種單一協(xié)議的進口子板，給開發(fā)帶來了很多不便。高性能多功能可編程適配解決方案“靈動”，旨在為行業(yè)解決這一大痛點。
陳蘭兵
芯華章科技硬件驗證平臺研發(fā) 副總裁
據(jù)陳蘭兵介紹，對比傳統(tǒng)或自研接口子板，靈動具備以下優(yōu)勢：
全新的硬件架構(gòu)體系：支持多種不同高速接口協(xié)議，釋放原型化的IO資源并提高原型化的邏輯利用率
成本優(yōu)勢：最多可節(jié)約四倍的使用成本，并且能夠同時支持多種接口協(xié)議
具備兩種使用模式：用戶可直接使用，也完全開放給用戶做自定義編程，增加使用的靈活性
強大的高速系統(tǒng)互連設(shè)計能力：實現(xiàn)1.2Gbps 單線高速傳輸，發(fā)揮芯片最大的吞吐能力
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芯華章仿真技術(shù)基于LLVM的全新架構(gòu)，x86, Arm等計算架構(gòu)通吃
在發(fā)布全新驗證產(chǎn)品的同一時刻，此次芯華章還發(fā)布了支持國產(chǎn)計算機架構(gòu)的全新仿真技術(shù)。其基于LLVM的全新架構(gòu)，突破傳統(tǒng)仿真器僅支持單一X86架構(gòu)的局限，同樣也是市場上首個支持國產(chǎn)計算機架構(gòu)的動態(tài)仿真技術(shù)。
仿真技術(shù)是保證集成電路設(shè)計正確性的關(guān)鍵技術(shù)之一，芯片設(shè)計公司通過軟件仿真數(shù)字電路的行為，發(fā)現(xiàn)并修復問題。然而，目前主流的仿真技術(shù)僅支持x86架構(gòu)。而未來還有多核與異構(gòu)等計算機架構(gòu)，主流僅支持x86架構(gòu)的仿真技術(shù)在不具備拓展性的同時，更無法滿足高效處理的市場需求。
未來的技術(shù)平臺的趨勢，是云和多核與異構(gòu)計算機結(jié)構(gòu)為主，除了X86之外的多核技術(shù)正在蓬勃發(fā)展。傳統(tǒng)的仿真技術(shù)已經(jīng)難以適應未來的發(fā)展。芯華章動態(tài)仿真及形式驗證研發(fā)副總裁齊正華介紹道，芯華章的仿真技術(shù)基于LLVM的全新架構(gòu)，突破傳統(tǒng)仿真器僅支持單一x86架構(gòu)的局限，具備靈活的可移植性，可兼容當前主流架構(gòu)并有助于支持未來多核與異構(gòu)的大規(guī)模計算機處理器結(jié)構(gòu)。
齊正華
芯華章動態(tài)仿真及形式驗證研發(fā) 副總裁
據(jù)齊正華介紹，對比傳統(tǒng)仿真技術(shù)，芯華章全新仿真技術(shù)具備以下優(yōu)勢：
有助于支持不同的處理器計算架構(gòu)，如x86、Arm、RISC-V、MIPS、GPGPU、NPU等
全新的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和優(yōu)化的算法：通過算法，優(yōu)化驗證算力分配，進一步提高芯片設(shè)計驗證效率
符合IEEE1800 標準
事件驅(qū)動型，精度與目前商用數(shù)字仿真器一致
基于LLVM的原生編譯后端
齊正華表示：“目前市場主流仿真器，從x86移植到Arm需要長達12個月的時間與人力成本，而芯華章的仿真技術(shù)是原生支持Arm的，用戶的移植成本為0，能極大地提高驗證效率。我們的仿真技術(shù)基于LLVM，這使得未來移植到RISC-V, GPGPU, NPU 的平臺會變得非常容易，是建設(shè)中國自主研發(fā)集成電路產(chǎn)業(yè)生態(tài)之路上的一個里程碑。”
芯華章此次發(fā)布的EDA仿真技術(shù)，已經(jīng)在國產(chǎn)飛騰服務器上通過了驗證，能兼容當前的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，并面向未來有助于支持下一代計算機架構(gòu)，是建設(shè)中國自主研發(fā)集成電路產(chǎn)業(yè)生態(tài)的重要里程碑。
天津飛騰信息技術(shù)有限公司副總經(jīng)理郭御風指出，“飛騰的核心研發(fā)集中在芯片的設(shè)計和創(chuàng)新，而EDA驗證在芯片的研發(fā)過程起著非常關(guān)鍵的作用，是核心環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)。芯華章在驗證領(lǐng)域有深入的理解和多年的研發(fā)經(jīng)驗，基于處理器芯片的架構(gòu)和需求，快速研發(fā)出了適合國產(chǎn)CPU架構(gòu)的驗證技術(shù)解決方案，這是極具開創(chuàng)性的重要里程碑，不僅能為我們的驗證工作帶來更多的便利，更能給芯片設(shè)計公司提供更多的選擇。”
技術(shù)積累雄厚，以后發(fā)優(yōu)勢突破EDA技術(shù)圍城
對比傳統(tǒng)EDA公司，芯華章的一大優(yōu)勢在于我國AI、云計算和大數(shù)據(jù)優(yōu)勢技術(shù)給予的技術(shù)高起點。而且，芯華章作為新秀，技術(shù)包袱較少，可融合新架構(gòu)和新算法于新一代EDA產(chǎn)品中，快速開發(fā)出精巧、高性能的軟件。
在融合前沿技術(shù)打造面向未來的新一代EDA工具的同時，芯華章在今年8月宣布啟動開源EDA生態(tài)項目，并在9月上線了中國首個開源EDA技術(shù)社區(qū)——EDAGit.com。在開源EDA驗證產(chǎn)品方面，自今年九月起，芯華章基于經(jīng)典驗證方法學及技術(shù)，逐步推出商用級別的開源EDA驗證產(chǎn)品，并在易用性、實用性、穩(wěn)定性上提供專業(yè)技術(shù)支持，更將構(gòu)建具有開放性與協(xié)作性的開源生態(tài)社區(qū)，以期加快EDA創(chuàng)新并降低其使用門檻，在加速完善中國EDA產(chǎn)業(yè)鏈的同時提高集成電路創(chuàng)新效率。
芯華章科技首席科學家林財欽（TC Lin）表示：“芯華章致力于開發(fā)一個完整的工具和驗證環(huán)境，以符合當前和未來芯片和系統(tǒng)設(shè)計的需求。我們的研發(fā)團隊根據(jù)市場需求，開發(fā)符合不同使用模式的驗證工具，提高驗證工具效率并加快日益復雜且耗時的驗證收斂，這次發(fā)布的仿真技術(shù)和產(chǎn)品正是基于合作伙伴的需求聯(lián)合研發(fā)。未來，我們也將繼續(xù)基于此理念，攜手合作伙伴推出更先進的產(chǎn)品。”
基于集成電路行業(yè)與EDA產(chǎn)業(yè)緊密的聯(lián)系，創(chuàng)始人兼董事長王禮賓表示，公司的目標是突破現(xiàn)有技術(shù)壁壘，開發(fā)出全流程EDA驗證工具與系統(tǒng)，推出包含硬件仿真器、FPGA原型驗證、形式驗證、智能驗證、邏輯仿真等產(chǎn)品與平臺。
公開數(shù)據(jù)指出，2020年中國集成電路行業(yè)的銷售收入有望突破9000億元，國內(nèi)EDA產(chǎn)業(yè)具備廣闊的市場前景和較大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
“我們能以極高的效率推出全新的技術(shù)和產(chǎn)品得益于生態(tài)合作伙伴的大力支持，以及幾位技術(shù)領(lǐng)袖的實力加盟，芯華章研發(fā)團隊在EDA驗證技術(shù)上已深耕多年，深知當前技術(shù)的的局限性，并探索到了明確的技術(shù)突破口。芯華章將加快全系列的新一代驗證EDA系統(tǒng)和軟件的研發(fā)和推出，融合人工智能算法、機器學習、與云計算與高性能硬件系統(tǒng)等前沿科學，以全新的技術(shù)完善中國EDA工具產(chǎn)業(yè)鏈，與生態(tài)合作伙伴共同開創(chuàng)新時代，支持中國數(shù)字經(jīng)濟建設(shè)。”芯華章科技董事長兼CEO王禮賓表示。
芯華章等一批優(yōu)秀的本土EDA廠商正在各自的領(lǐng)域中奮力前進，他們或?qū)Ｗ⒂谀M芯片、數(shù)字前端，又或者是數(shù)字后端。雖然差距還很大，但國內(nèi)EDA廠商應利用在各自領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢形成合力，正在為中國芯片產(chǎn)業(yè)鏈補齊EDA短板而努力。
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