頭髮絲上建「信息高速」

2023-04-06   荊楚網

原標題:頭髮絲上建「信息高速」

湖北日報全媒記者 馬文俊 通訊員 劉雨佳

當前,利用EDA(電子設計自動化)軟體輔助晶片設計、仿真和驗證,已成為產業發展的主流路徑。作為「晶片之母」,雖然它的市場容量不過百億美元,卻掌握著全球晶片設計的命脈,EDA軟體國產化需求空前迫切。

2021年3月發布的我國「十四五」規劃中,集成電路位列七大科技前沿領域攻關第三位,規劃明確提出要重點攻關集成電路設計工具。

4月2日,光谷未來科技城,湖北九同方微電子有限公司辦公室內,工程師們緊盯螢幕敲擊鍵盤。在他們辛勤工作的背後,我國晶片設計在射頻EDA工具鏈上,已多次完成國產化突破。

蛙聲里「一鳴驚人」

「晶片設計,是在髮絲直徑萬分之一的面積上建『信息高速』。對設計師而言,少了EDA,就像施工時沒有挖掘機、推土機。」九同方執行董事李紅說,隨著智能終端對功效、性能的要求越來越高,晶片製程快速疊代,高性能EDA軟體的重要性愈發凸顯。

不同於光刻機、關鍵材料等晶片製造環節上的「硬封鎖」,EDA軟體對於人才、資金等多方面的高要求,使國產廠商的入局困難重重。

倚仗數十年來搭建的技術壁壘和生態體系,新思科技、楷登電子和西門子業內三大公司EDA早已實現相關工具的全鏈條覆蓋,占據了全球絕大部分市場。

「『造不如買』已是過去時,EDA國產化是未來的必然之路。」2012年,九同方落戶東湖高新區後,引進海內外多位研發頂尖人才,瞄準無線通信中最關鍵的射頻晶片領域,開啟了EDA攻關之路。

一般情況下,單個EDA工具從開發到投用至少需要5年,期間須持續投入而難見收益。對一家初創企業而言,其難度可想而知。

「我們是未來城的第一批住戶,當時辦公室周邊還有菜地。伴著田裡的蛙聲,研發團隊硬是把這塊『硬骨頭』啃了下來。」李紅回憶,最困難時,團隊一邊操持主業,一邊干起下游晶片設計的活,「用自己研發的軟體做產品」,為公司接單「續命」。

十年栽樹,一朝結果。2021年,填補國產空白的射頻EDA軟體面世後,九同方終於在風口上揚帆啟航。

「雙向奔赴」紅海淘金

儘管新產品在性能上已實現與海外並跑,下游廠商的不認可,一度導致九同方的產品銷售無門。

「聰明的AI需要海量數據的投喂。同樣,沒有和生產一線的『雙向奔赴』,EDA國產化只會淪為空談。」李紅介紹,由於EDA本質是一個打通電子設計和工業製造間的軟體平台,只有在與下游廠商的深度合作中,不斷打磨疊代,才能實現長遠發展。

相比國外巨頭,新近入場的國內EDA企業通常被排除在合作之外,因此無法獲取足夠的數據「養料」。在更新速度更快的成熟競品面前,後發者的性能和可靠性自然難以趕超,繼而陷入「一步慢、步步慢」的死循環。

隨著近幾年市場轉向和政策扶持,不少廠商在自研晶片時開始選擇國內EDA企業產品,令行業終見曙光。

「射頻晶片廣泛應用於無線通信中,上至衛星通信,下至移動終端,處處都有它的身影。」李紅說,光谷獨樹一幟的光電子信息產業中,射頻晶片設計強企眾多,為公司發展提供了充足資源。

在東湖高新區,九同方已與飛思靈微電子等多家本土廠商建立合作,並與越來越多的中小企業構建起產業生態。

從踽踽獨行到花團錦簇,九同方產品的打磨優化提速顯著。截至目前,在射頻EDA工具鏈上,該公司已多次完成國產化突破,特別是在晶片級電磁場仿真上實現了「單點登峰」,相關工具仿真精度、效率趕超國際標杆軟體。

「上雲借力」共攀頂峰

中國半導體行業協會預測,2025年我國EDA市場規模將達到184.9億元,占全球市場的18.1%。

與高速發展的市場不相匹配的是,在上百項EDA細分單點工具中,還有大約40%的工藝空白有待國產化軟體填補。追趕之路上,各方仍在持續發力。

人才是第一生產力。相比海外巨頭動輒近萬人的研發團隊,2020年國內EDA人才總數量不過約4400人,差距亟待彌補。除在海外招才引智,多年前,九同方就與華中科技大學、廈門大學、東南大學等高校展開合作,通過捐贈自研工具,共同培養行業所需的復合型人才。

新技術賦能新發展。面對日益高漲的晶片設計需求,「上雲借力」成為不少EDA廠商的解法。背靠武漢人工智慧計算中心的超強算力,九同方可向下游用戶「分享」效率更高、成本更低的軟體使用體驗,並為後續人工智慧、工藝設計協同優化等技術服務的接入提供數據底座。

「對標行業龍頭的射頻EDA工具鏈的全部9項工具,我們已推出6款成熟產品,還有3款正在研發,預計在2025年完成射頻領域工具鏈的高水平國產替代。」李紅說,未來公司的產品研發還將從無源晶片向有源晶片拓展,從源頭上助力我國通信產業實現完全自主可控。