对于目前EDA领域的11个误解

TechSugar 2025-05-21 08:01

(本文编译自electronicdesign)


EDA工具在半导体整个产业链中起着举足轻重的作用,相信很多正在阅读这篇文章的读者也有过使用EDA工具的经验,无论是设计工具还是验证软件。毕竟,电子技术始于设计。


已有40年历史的EDA产品组合还在不断扩展。如今,它还涵盖了一个重要且持续增长的类别——半导体IP,即一些逻辑模块,可用于设计芯片。


然而,随着半导体行业进入人工智能时代,以及摩尔定律的放缓,一直存在着对于EDA的价值及其可行性的误解。以下列举了11个对于EDA工具的误解。


01

设计与制造相互独立


的确,多年前曾人为地竖起一道将设计与制造分隔开的“墙”,这或许是电子供应链中各团队各自为政的结果。工程师们完成设计后便将其“移交”出去,继而投入下一个项目,留下制造团队去解决将设计投入全面生产的问题。


SEMI等行业组织正试图改变这种观念。电子系统设计联盟(ESD Alliance,前身为EDA联盟EDAC)已并入SEMI,其目标是让设计与制造更紧密地结合在一起。


02

EDA工具发展跟不上目前复杂芯片的需求


这并非事实。事实上,情况恰恰相反。设计和验证的复杂性正变得越来越具有挑战性。


先进工艺虽然使每个芯片的功能得以增强,但也给设计者带来了新的问题。局部发热会导致局部性能差异,而工作电压的降低则会缩小设计裕度。异构集成又带来了许多新的设计问题。EDA行业在持续改进现有工具的同时,也在开发新工具来解决此类问题。


03

EDA领域的创新早已停滞


这也不是事实。无论是大型还是小型EDA公司,都在研发方面投入巨资以推动创新、开发或更新产品。事实上,EDA公司投入的研发资金占收入的比例是科技行业中最高之一——通常超过30%。


EDA和半导体知识产权(SIP)公司持续在研发上大力投入,以应对与先进工艺和新应用相关的新挑战与机遇。在引入新制程技术时,EDA公司通过与代工厂紧密合作,发挥着关键作用,确保能够提供可在新制程中实现可制造设计的工具。


其他研发驱动力还包括先进的汽车和医疗应用,以及复杂的新系统封装需求。


04

投资者已放弃EDA领域


近年来,投资者一直在为EDA领域的初创企业和创业公司提供资金支持。例如,一个被称为“AI EDA”的新类别正在兴起,该领域获得了风险投资公司的资金注入,这些公司将AI模型作为其基础要素。它们的产品范围涵盖从功能验证、芯片设计到代码和嵌入式开发不等。


随着更多可用资金的注入,预计该行业未来会涌现出更多创新方法。


05

创办EDA公司几乎不可能,该领域的创业活动比五年前更少了


事实并非如此。全球范围内,涉及设计和验证各个层面的EDA和半导体知识产权(SIP)初创公司数量还在持续增长。许多公司在开发产品的同时,通过咨询服务为自身提供资金支持。


全球范围内构建半导体供应链的努力,正为企业家提供机会,使其能够根据本地需求和/或特定要求开发EDA工具和SIP。EDA行业的本质在于,它始终在追逐制程技术、先进封装以及复杂系统(包括异构集成)验证等不断变化的目标,这也导致新挑战源源不断地涌现。


06

EDA多年来没有重大突破,且被芯粒和异构设计的出现所阻碍


如今,包含芯粒和异构集成等的前沿设计始终在为设计者提出新的挑战。尽管异构集成带来了许多新的设计问题,但许多成功包含该技术的复杂新产品的问世表明,EDA行业正在跟上这些挑战的步伐。


07

验证问题的发展速度超过了工具的速度,给验证方法带来了越来越大的负担


验证是一项巨大的挑战,但EDA公司正在应对这一挑战。例如,硬件仿真如今已成为软硬件协同设计与协同验证、原型开发和软件启动的验证流程中的基础系统设计工具。由于其能够验证超过400亿门的设计,这一类别现在被称为硬件辅助验证。


08

EDA未能跟上人工智能的浪潮


答案必然是否定的。尽管难以量化,但EDA公司对机器学习和人工智能这一现象的贡献具有标志性意义。或许与机器学习(ML)更为相关,因其与模式识别联系更紧密。EDA工具处理的是海量复杂模式,这导致需要大规模的计算。显然半导体设计非常适合这类技术。


EDA公司正通过采用人工智能来提升其产品的质量和性能。大大小小的EDA公司频繁宣布为其软件和硬件工具提供对AI芯片的支持。尽管EDA行业并非人工智能大语言模型(LLM)的提供者,但已在其工具和流程中广泛应用这类模型,以提高性能和准确性。


09

基于云的设计工具使用极少或完全不被使用,开发人员不希望将工具或设计置于云端


过去,人们确实不愿将设计迁移到云端,但这种情况已发生改变。如今,越来越多的先进EDA工具可在云端使用,而且随着设计需求的变化,快速调整计算资源的能力,使得基于云的设计日益受到青睐。


例如,验证是芯片设计流程中资源密集度最高的环节之一。通过云端访问工具,工程团队能够即时增减任何给定时间所需的验证计算资源量。


10

EDA行业正在迅速退化


与许多行业一样,那些推动EDA行业起步并将其发展成为如今关键产业的资深员工、创新者和领导者正在陆续退休。这为新一代的思考者和领导者创造了大量新机会。


STEM(科学、技术、工程、数学)项目正在激励初高中学生从课程中了解一些工程师和数学家参与的激动人心且富有挑战性的项目。设有电气工程和计算机科学系的大学正在重新评估其课程设置,以吸引更多对半导体领域感兴趣的优秀学生。目前,这些努力已初见成效,并将持续推进。


11

EDA只是整个半导体行业中一个小分支,而半导体行业正朝着万亿美元规模迈进


从年营收来看,EDA行业规模或许较小,约为200亿美元。但从其对庞大半导体行业的影响来看,它却是至关重要的一环。如果没有用于设计和验证复杂半导体芯片及系统的自动化工具,就不会有新的先进制程,不会有新的前沿设计,产品创新将放缓,行业增长也将陷入停滞甚至衰退。


这就是为什么电子系统设计联盟(ESD Alliance)的口号“电子始于设计”,这不仅仅是一句口号,它真实反映了EDA行业在推动整个半导体产业迈向万亿美元规模过程中所扮演的核心角色。



END

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