对话思尔芯CEO林俊雄：国产EDA的二十年是坚守，也是突破
【慧聪通信网】“直到2018年中兴事件引发热议,我的父母才通过新闻了解到这个领域。他们问我,‘你是在做EDA(电子设计自动化)吗?’我回答说,‘是啊,我都已经做了15年了。’”思尔芯的创始人、董事长兼CEO林俊雄这样开启了他的专访。
在这篇专访报道中,林俊雄讲述了EDA行业的发展,一个尽管被誉为“芯片之母”且市场规模并不大的行业,也一度因为被制裁上过热搜,但如今的人们对其中的原委还是知之甚少。他指出,随着技术进步,特别是在5G、人工智能、大数据和云技术的推动下,EDA行业的重要性正在迅速扩大。
林俊雄还强调了技术进步对EDA工具的影响,尤其是新兴领域如AI、HPC、汽车电子和Chiplets对芯片设计复杂性的提升。思尔芯(S2C)作为国内EDA领域的领军企业,已经在这个领域深耕近二十年。尽管国产EDA行业起步较晚,但近年来在国家政策和资本的支持下迅速发展。2020年,思尔芯在中国原型验证市场中占据领先地位,在全球市场中也排名第二。面对即将到来的二十周年,思尔芯正设定新的目标,展现了中国EDA行业的潜力和未来发展方向。
这篇详实的文章深入探讨了国产EDA行业的成长历程,包括其起步的艰难、面对外资并购的诱惑、应对国际竞争的策略,以及对未来二十年的规划等等,覆盖了如今EDA有关的大部分热点与话题,也是国产EDA成长史的一次缩影,是坚守,也是突破。
另外有一点非常有趣,既然谈到国产EDA,自然也免不了要谈一下国际三巨头(Synopsys、Cadence、西门子EDA)。国产厂商一直在提的对标三大家,在此次专访过程中林俊雄也被问及思尔芯是否会像三大家那样,他的回答不仅反映了对思尔芯未来的信心,也揭示了公司面对国际竞争的态度和策略。
图示:思尔芯的创始人、董事长兼CEO林俊雄
破局——从点工具到全流程
几十年来数字芯片设计复杂度的急剧攀升,使芯片验证面临资金与时间的巨大挑战。早期开发者想验证芯片的设计是否符合预期目标,只有等待漫长的仿真结果或是流片成果,无论是二次模拟仿真还是一次流片失败,都意味着巨大的时间成本和金钱成本。面对日益增长的成本及市场压力,想要减少流片成本、缩减开发周期,EDA验证工具的重要性与日俱增。
随着开发者可通过用可编程逻辑芯片(FPGA)拼凑出有效的流程来对设计进行验证,原型验证解决方案应运而生,这一比流片便宜、比仿真要快的方式,已成为开发者检验设计有效性的不二选择。
“思尔芯从2004年在上海成立开始,在2018年之前一直聚焦验证领域,并且是业内最早开发原型验证工具的企业。”上海思尔芯技术股份有限公司(下文简称“思尔芯”)创始人、董事长兼CEO林俊雄回忆,“尽管现在原型验证已成为复杂芯片设计验证的主流方法,但是思尔芯第一代原型验证系统,便遭遇到了当头一棒,当时国内的芯片市场还是一个需要培育的市场,我们的认知和客户有一定的脱节,所以第一代产品并没有获得客户和市场的认可,最后只卖出去2套。第一代产品的‘失败’烧光了公司的天使轮资金,为此我不得不与合伙人再次筹钱,对公司追加第二轮投资。与此同时,在研发第二代产品的过程中,我们吸取了第一代产品的销售经验,一家一家地拜访客户,去了解客户真正的需求,终于在2006年推出了获得市场认可的原型验证系统。后来,随着2008年新思科技收购Synplicity并在2010年推出了HAPS-60并大力推广,原型验证迅速成为主流,思尔芯的客户基数也在不断累积中逐渐壮大。”
林俊雄表示,芯神瞳原型验证系统作为思尔芯最早推出的数字EDA工具,拥有近20年的技术积累,目前已被超过600家全球芯片设计企业所使用,客户遍及中国、美国、日本等地,其中不乏英特尔、三星、索尼、瑞昱、黑芝麻智能、开芯院等知名企业,是久经市场验证和认可的成熟产品。
早在2020年,专注做好数字芯片前端验证工具的思尔芯,其原型验证方案就已占全球市场份额的8.88%,全球排名第二。但是EDA工具是一个“多工具”组成的软件集群,虽然已经有不少本土EDA企业在部分工具上实现了突破,但在完整可用的全流程工具链上,还需要更多的技术积累,而这并非短期之内就能完成。
思尔芯,最初孵化于上海集成电路技术与产业促进中心(ICC),自2018年被国微集团收购后,开启了国产EDA研发的新篇章。共同承担了国家关于数字 EDA 全流程的重大专项,并在2020年顺利结项。随后思尔芯在2019年和2020年连续完成了两轮总额达数亿元人民币的融资。这一系列动作后,思尔芯增加了研发投入,随后承接了上海市EDA新项目,随之而来的是行业影响力和销售业务的大幅提升,在EDA研发技术方面取得了巨大的突破和进展。
在此期间,思尔芯迎来了国产EDA腾飞的黄金窗口,在大力投入技术研发的基础上,聚合现有的EDA资源,围绕“做专、做精、做强”,吸收与引进人才技术,通过内生式增长与外延式并购,再辅以产学研合作,向着数字芯片设计全流程EDA平台的目标步步迈进。
魄力——三次并购的诱惑
二十年斗转星移,似在倏忽之间,但往往进一步就能“乘长风破万里浪”,停一步就会“一篙松劲退千寻”。若无“板凳能坐十年冷”的魄力,思尔芯要跨过EDA点工具藩篱,成为国内为数不多“数字EDA全流程平台企业”的目标最终也只会沦为夸夸其谈。
回顾创业20年来印象最深的事,林俊雄笑道,应该是早期EDA领域乏人问津,连父母也不知道自己创业在做什么,“直到2018年中兴事件引发热议,我的父母才通过新闻了解到这个领域。他们问我,‘你是在做EDA吗?’我回答说,‘是啊,我都已经做了15年了。’。”
从无人知晓到全民关心,鲜明对比可以看出半导体产业对中国的重要性。比如在EDA领域,不仅需要面对国际巨头的市场竞争和出口管制,还需要面对技术积累、人才储备、生态缺失的诸多短板,但国内EDA厂商近年来在政策和资本的大力扶持、产业链伙伴协同合作,以及行业人才不断取得突破的趋势下,如雨后春笋般爆发,迎难而上。
但国内EDA产业因为行业生态环境的发展和支撑相对滞后,还处于发展早期阶段,全流程数字工具链不太可能由一家公司来实现,对于当前国内多数企业而言,所能做的是在点工具上进行突破,这导致了目前EDA创业企业数量繁多、竞争格局分散的局面。“如果借鉴国际EDA巨头发展历史,并购整合是唯一成功的方法。”林俊雄指出。
所幸近几年活跃的EDA一级市场为中国EDA产业提供了发展沃土,既反映了国产EDA工具的高关注度,也为本土EDA企业之间的整合联动创造了机遇窗口。
事实上,在被国微收购前,思尔芯已收到三次来自大型企业的并购提议。林俊雄指出,多数EDA初创公司的目标就是被国际三大巨头收购,思尔芯亦然。“我们曾三度收到三巨头的收购邀请,但均被我们拒绝。”林俊雄补充道,“与国微的接触则完全不同,双方对国产EDA的未来和愿景有共同的看法和热忱,这种对国产EDA的情怀和责任感促使双方迅速达成了合作。”
在林俊雄看来,一个好的生态除了需要有好的政策,好的投资环境,充足的人才,创业者、投资者、研发人员、从业人员有合理的回报之外,还需要有整合EDA平台的头部企业,经过收购与整合,创造更高的价值。
据他透露,其实国微收购思尔芯时,公司的估值并不高。“思尔芯就像我们整个团队心血的结晶,钱可以慢慢赚,但是我们能看着它一天天成长、一步步往前走,我们的投入能够得到客户和业界的认可就是最大的成就。”他说,“如果当初屈服于其他大型企业的收购诱惑,就不会有现在的思尔芯了。思尔芯能够坚持初心二十年,坚持做国产EDA是一个非常重大的选择,值得骄傲的是,我们的团队坚持下来了。”
思考当前国产数字全流程的实现路径,不外乎几种手段:第一,自研。它使企业能完全控制核心技术,但这是一个漫长的过程,涵盖从研发到落地再到客户认可,正如思尔芯原型验证产品的路径。第二,并购。通过寻找合适的企业进行并购整合,可以快速构建能力,但这也会带来一定的风险,因为目前国内企业通常尚未成熟,缺乏长期客户验证。第三,生态。这涉及在技术开发和商业运作方面与伙伴合作,通过打造生态融合各方工具,以实现一个互补的完整流程。
在这些方面,思尔芯成为了首波“探路者”之一。2022年12月26日,思尔芯宣布并购国微晶锐(深圳国微晶锐技术有限公司),推出企业级硬件仿真系统:芯神鼎OmniArk。并进行了核心技术整合。 同时,思尔芯通过自研,全新推出一款多语言混合、高性能的商用数字仿真器:芯神驰PegaSim。
2023年11月10日,在 ICCAD 2023 上,面向数千名到场的 EDA 产业上下游企业及人士,业内知名的数字 EDA 供应商思尔芯,为广大芯片工程师们正式发布一款自主研发的数字电路调试软件:芯神觉 Claryti。在同期的高峰论坛上,思尔芯强调正与全球多家知名公司的合作。通过与芯片设计和IP供应商的紧密合作,思尔芯致力于共同推动产业链的共赢协同发展,构建新一代的共赢 EDA 生态。
至此,思尔芯通过强化核心技术和外部并购,全面布局了包括软件仿真、硬件仿真、原型验证、数字调试、以及EDA云在内的各类数字EDA工具。除此之外,思尔芯在生态上的布局为国产EDA蓬勃发展提供了另一个路径。
思考——国产EDA如何突破
伴随着中国芯片设计行业的高速发展,国内EDA市场也处于稳步增长状态。统计显示,2015年中国EDA/IP市场规模为51.5亿元,而在2021年迅速增长至103.4亿元,实现翻倍;2022年进一步增长至115亿元左右,2026年预计将达到 221.88 亿元。
背靠着政策与市场的东风,思尔芯二十年来成果斐然:为超过600家全球客户提供了全面、成熟、稳定且可靠的芯片设计验证解决方案,其中包含世界前十大半导体企业中的六家、中国前十大的集成电路设计企业中的七家;先后获得上海市“专精特新”企业、上海硬核科技企业TOP100、国家级“专精特新”小巨人等称号,更参与制定我国EDA标准。
“回顾思尔芯发展的前十年,国内芯片设计行业仍处于发展早期,企业规模普遍较小,在EDA工具上投入有限,因此思尔芯的客户70%以上来自境外地区。2013年到2018年期间,国内客户逐渐增加,2018年以后更是爆发式增长,已经连续三年国内营收占比超过70%。”林俊雄回忆,“思尔芯等国内EDA产业的崛起,与中国芯片设计行业的崛起息息相关,同时AI、RISC-V和Chiplet、云技术等的兴起对半导体行业带来的挑战和机遇,使得EDA技术也必须进行创新和变革,以满足新的设计和实现需求。”
林俊雄指出,尽管当前国产EDA工具开始多点开花,但是尚不具备数字全流程设计能力,目前国内75%以上EDA市场仍由欧美三巨头占据,并且他们已经发展了半个世纪,每年的研发投入规模比国内全部EDA企业投入总和还要大,经年累月的大量研发投入使得其在产品线丰富度、渠道多样性上领先于国内EDA企业,后者想要在现有单点工具上实现很大的性能突破很有挑战,而芯片领域、市场、新兴技术层出不穷,新兴架构、标准、需求和理念不断推动行业进步,才是国产EDA厂商与国际厂商同台竞争的全新机会。
首先是近期热门的AI、RISC-V、Chiplet等新的应用领域。面对这些挑战,EDA厂商基本处于同一起跑线。国内厂商天然具备贴近下游客户的优势,能够直击痛点,根据他们的需求推出更符合国内应用生态的EDA工具。
其次是全新的市场,2019年以来,由于地缘政治影响对我国高科技企业的制裁力度不断加大,数次提高对国内部分高科技企业的技术出口管制,尤其在集成电路和EDA工具领域尤为突出。部分领域客户的EDA工具受限,也因此为国内EDA企业开辟了新的市场空间。
最后是全新的技术。当前AI的应用对芯片计算能力和片上软硬件协同工作的提出了更高的要求。这需要通过系统架构优化、软硬件结合优化,以及存算架构优化来实现最佳性能。思尔芯自研EDA工具,针对AI领域进行专门优化,通过系统级架构探索和验证,协助芯片设计验证工作左移,加快产品上市时间(TTM)。同时,AI技术特别是机器学习(ML)和大型语言模型的发展,也极大提升了EDA工具的效率。思尔芯的EDA工具也在多个环境用到了机器学习方法,使得验证工程师处理大量数据变得更加高效,并且能更智能地协助用户完成验证和调试任务。
林俊雄深刻指出,由于国内终端需求的推动,国内芯片设计客户的产品迭代速度显著快于国外。为了满足这些快速迭代的需求,EDA工具不仅需要大量的本地人力和技术资源,更重要的是能够实际帮助客户解决问题。他进一步解释说,“在这个过程中,将产生许多针对性的工具和服务需求。这些新的需求将成为产品迭代的一部分,要抓住这些机会,从而使国产工具更具竞争力。”
愿景—下一个二十年
面对全新的机遇和挑战,在当前多变的半导体生态中,思尔芯正通过对新技术的预见性布局和创新解决方案的提供,为客户创造更大的价值。公司不断优化应用创新、软硬件交互和系统工程,促进整个生态的价值转变。
比如软件仿真、硬件仿真及原型验证是设计和验证团队在芯片设计上的常规选项,思尔芯则提出了“异构验证”的概念。在先进工艺下,异构计算架构正逐渐成为设计芯片的主流,不同的运算单元有不同的架构设计,对信息流也有不同的处理方式,这些都需要针对其特性使用不同验证的方法学。为了缩短芯片的上市周期,在不同设计阶段选择不同的仿真验证工具,提高验证效率,如今已成了各大芯片设计公司的共识,并运用在各大芯片领域。目前思尔芯构建的异构验证方法,支持多种不同形式的设计在系统建模(芯神匠),软件仿真(芯神驰),硬件仿真(芯神鼎),原型验证(芯神瞳)得以协同仿真和交叉验证,以确保设计出正确的芯片。
目前思尔芯凭借其在原型验证领域的成熟经验和市场地位,在其广阔的客户群中相关应用已经遍地开花,触角已延伸至如今大热的RISC-V、Chiplet等领域,例如早前思尔芯与北京开源芯片研究院开展了深度合作,通过思尔芯的芯神瞳原型验证系统加速了“香山”的技术演进与应用落地;在Chiplet领域,思尔芯利用其架构设计软件——芯神匠可用于构建复杂的异类Chiplet系统架构模型,在芯神匠的核心计算模型(MoC)基础上, 可以构建Chiplet系统所需的多种部件,如Chiplet互联协议(UCIE)、计算单元、存储器、数字模拟模块、物理联线模型等。用户通过芯神匠可以进行Chiplet系统的建模、分析、优化,以及设计空间探索和性能评估,实现Chiplet系统设计的最优化。
在发展其技术和业务的同时,思尔芯一直致力于生态系统的建设,并积极与多个生态合作伙伴建立紧密联系。这种战略布局使得思尔芯能够有效应对RISC-V、Chiplet等热门技术领域所带来的挑战。通过与行业内的领先企业和机构携手合作,思尔芯在推动技术创新和整个行业发展上扮演着关键角色。
“无论是RISC-V,还是Chiplet,都拥有巨大的潜力,但目前这些领域的生态系统仍然需要进一步完善,特别是要解决系统碎片化、标准不完善的问题,也需要不同的EDA工具进行前后端整合,推动新的EDA工具链,以及IP、设计、后端封装等新的上下游生态结合,催生新的商业模式。”林俊雄表示。此外,在汽车电子功能安全、EDA上云等领域,思尔芯也在不断推进数字EDA技术的进步。
林俊雄强调了建立EDA生态的重要性,他表示:“国产EDA的破局之路需要企业坚持协同创新,互通有无,才能共创共赢,共筑芯片设计产业新生态。我们在与国微芯(全称为“深圳国微芯科技有限公司”)的合作中便是很好的体现,也是很好的开始。” 国微芯是国内少数专注于数字后端及制造端的EDA厂商,目前已推出了共五大系列19款EDA工具。在这种合作模式下,思尔芯的数字前端工具链与国微芯的数字后端工具链相结合,通过工具之间的数据交换和功能互补,提供更高效的前后端迭代流程。
在即将迎来二十周年发展里程碑之际,林俊雄已经为思尔芯这家“隐形”的国产EDA王者构想了下一个二十年的蓝图。
首先,持续深化现有EDA工具和业务,这是基本。通过新技术的布局、前瞻性的探索,围绕应用创新、软硬交互和系统工程等多方面带来更便捷、更高效、更符合本土市场的国产数字EDA全流程,为客户创造更大价值,为公司带来新的增长点。
想要突破,更是要做活生态圈,构建一个良性的EDA产业生态,使企业间有一个良好的合作机制、更开放的平台带领,通过同行间良性竞争、产学研之间合作和发展。一方面,过去十年的变化表明,从依赖国外技术引进到国内人才的逐步培养,中国在EDA领域已经取得了显著进步。另一方面,现在的重点是建立一个符合中国特色的EDA生态系统,这不仅能促进本土技术的发展,还能加强国内企业在全球市场上的竞争力。最后,在这个良性发展的EDA生态圈中发掘更多合作伙伴,并通过优质的并购整合做大做强。
“在思尔芯发展的二十年中,前十年我们布局、铺垫,后十年我们耕耘、成长。”林俊雄坚定说道,“在未来二十年, EDA行业起起伏伏,风物长宜放眼量,我们将坚守初心,向着成为全球领先EDA企业的目标持续奋进。志合者,不以山海为远。思尔芯的团队都正值当打之年,也相信我们可以凝聚生态伙伴的力量,共创共赢。”
长风过隘口,奋斗正当时。我们拭目以待。
