雷峰網(wǎng)(公眾號(hào)：雷峰網(wǎng))按：2021 年 12 月 9 日-2021 年 12 月 11 日，2021 第六屆全球人工智能大會(huì)（GAIR 2021）于深圳正式召開。歷經(jīng)五年，見證數(shù)次潮水的轉(zhuǎn)向，成為目前為止粵港澳大灣區(qū)人工智能領(lǐng)域規(guī)模最大、規(guī)格最高的學(xué)術(shù)、工業(yè)和投資領(lǐng)域跨界盛會(huì)。

在大會(huì)第二天舉辦的“集成電路高峰論壇：國(guó)產(chǎn)高端芯片之路”上，匯聚來自學(xué)術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界和投資界的 15 位大咖，共同探討了國(guó)產(chǎn)高端芯片的實(shí)力以及 RISC-V 帶給中國(guó)芯片的機(jī)會(huì)。

數(shù)字化時(shí)代下，科學(xué)研究范式正在發(fā)生革命，人工智能、云原生技術(shù)等前沿科學(xué)正在顛覆芯片產(chǎn)業(yè)過去的經(jīng)驗(yàn)和模式。

回顧 EDA 的歷史可以發(fā)現(xiàn)，在過去 30 年，芯片的集成規(guī)模提高了數(shù)萬倍、設(shè)計(jì)難度和成本也急劇增加，但是 EDA 作為集成電路設(shè)計(jì)工具，在方法論革新與顛覆式技術(shù)創(chuàng)新卻一直沒有突破，無法支撐快速增加并急劇分化的應(yīng)用需求。EDA 工具和方法學(xué)需要全面進(jìn)階，才能降低技術(shù)門檻，進(jìn)一步提升芯片技術(shù)發(fā)展的速度和創(chuàng)新的效率。

芯華章科技 COO傅強(qiáng)表示，在后摩爾時(shí)代中，芯片設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)必須得到革命性的變革和發(fā)展，而未來的數(shù)字化系統(tǒng)是由“系統(tǒng)+算法+軟件+芯片”深度融合集成的。

系統(tǒng)應(yīng)用的創(chuàng)新對(duì)芯片產(chǎn)生了更多的定制化需求，現(xiàn)在 EDA 的發(fā)展速度越來越跟不上芯片設(shè)計(jì)規(guī)模和需求的快速增長(zhǎng)，我們必須研究和發(fā)展下一代的 EDA 2.0 技術(shù)并構(gòu)建面向未來的全新生態(tài)。

面向未來的 EDA 2.0 有三大關(guān)鍵技術(shù)路徑：

• 開放和標(biāo)準(zhǔn)化

• 自動(dòng)化和智能化

• 平臺(tái)化和服務(wù)化

在傅強(qiáng)看來，EDA 2.0 不再是工具的組合，而是一個(gè)服務(wù)化、可定制的完整平臺(tái)，可以直接服務(wù)不同的應(yīng)用需求，支持其快速設(shè)計(jì)和部署芯片產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)更高效更簡(jiǎn)單的應(yīng)用創(chuàng)新周期，讓芯片設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)單、更普惠。

以下是傅強(qiáng)在 GAIR 2021 的演講內(nèi)容，雷鋒網(wǎng)進(jìn)行不改變?cè)獾恼砭庉嫞?/strong>

今天想跟大家交流一下 EDA 是什么？芯華章在做什么，以及芯華章的未來想做什么？

大家知道新冠病毒的尺寸是多少嗎？大概是 250 納米。那芯片的 7 納米、14 納米是什么概念？相當(dāng)于要將新冠病毒切十下，芯片比這個(gè)尺寸還小，這一定需要工具來實(shí)現(xiàn)；這個(gè)工具就是 EDA。

EDA 是貫穿半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)所有環(huán)節(jié)的底層工具，有數(shù)以千計(jì)、萬計(jì)的底層算法做支撐。芯片支撐了整個(gè)數(shù)字系統(tǒng)的生產(chǎn)，每個(gè)自然人、每個(gè)終端都是在跟社會(huì)發(fā)生互聯(lián)，而這些互聯(lián)發(fā)生的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的處理背后支撐的技術(shù)是芯片，而支撐芯片設(shè)計(jì)更前沿的技術(shù)就是 EDA 和 IP。

左圖是世界消費(fèi)者大會(huì)，1967 年開始叫消費(fèi)者電子展，舉辦至今已超過 50 年，是全球非常有名的消費(fèi)電子展覽。近年來，出現(xiàn)在展會(huì)上的電子廠發(fā)生了變化，大量車企都會(huì)參加。試想，汽車成為消費(fèi)電子了嗎？它是個(gè)玩具嗎？是個(gè)機(jī)器人嗎？這種變化很有意思。

右圖是上海車展，已經(jīng)舉辦了 20 年。在 2021 年，參加汽車展的企業(yè)出現(xiàn)了很多消費(fèi)類電子，包括華為、阿里巴巴、百度、大疆等。再次思考，這些企業(yè)為什么會(huì)參加車展？

一定是產(chǎn)業(yè)發(fā)生了變化。

按照這一思路進(jìn)行回溯可以發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)廠商做芯片已經(jīng)成為主流，Google 開始做芯片的時(shí)候我們并無在意，覺得Google 這個(gè)公司喜歡干所有的事情，而當(dāng)小米開始做芯片的時(shí)候，我們開始關(guān)注到這件事。

在過去的三到四年，我們發(fā)現(xiàn)，大的系統(tǒng)廠商很少不做芯片，科研的范式在發(fā)生深刻變化。系統(tǒng)廠商需要什么東西他最清楚，所以會(huì)驅(qū)動(dòng)整個(gè)下游企業(yè)為他服務(wù)。而當(dāng)驅(qū)動(dòng)過程中發(fā)現(xiàn)有些問題需要自己解決的時(shí)，就會(huì)跳進(jìn)去做芯片。

系統(tǒng)廠商的角度、思維邏輯和關(guān)心的層次都不太一樣，他們不是只考慮芯片，而是會(huì)將系統(tǒng)、芯片、算法、軟件放在一起綜合考慮。我們發(fā)現(xiàn)，芯片公司的軟件工程師已經(jīng)超過硬件工程師。

從芯片生產(chǎn)流程來看，芯片生產(chǎn)制造需要 6-9 個(gè)月，流片大概需要 3 個(gè)月，但再加上芯片設(shè)計(jì)、流片，時(shí)間差不多要達(dá)到一年，芯片的設(shè)計(jì)周期至少以月為單位，有的甚至以年為單位。

一般情況下，軟件迭代是以周，甚至是以天為單位，因此，對(duì)系統(tǒng)廠商、軟件廠商來說，做芯片會(huì)遇到很大問題，設(shè)計(jì)周期不符合，理念也就不太一樣。

EDA 的所有設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)是在設(shè)計(jì)方法學(xué)固化的工具，目前主要是專注于芯片上，EDA 和系統(tǒng)發(fā)生的聯(lián)系很少。

EDA 工具的發(fā)展歷程跟系統(tǒng)是一樣的，華為徐直軍在 70  年代曾說過，當(dāng)年英特爾沒有 EDA 也在做設(shè)計(jì)，用晶體管的方式在做。80 年代，晶體管被做成小的門，叫非門與非門與門或非門、觸發(fā)器這種，相等于做一個(gè)小的模塊以實(shí)現(xiàn)固定的功能。再往前推進(jìn)，把固定的小模塊再組成完成特定功能的大模塊，比方說接口的標(biāo)準(zhǔn) IP，PCIE、等等。

到了 2020 年，則是以 IP+EDA 的方式設(shè)計(jì)芯片。事實(shí)上，這種方式從 1980 年就開始被采用，已經(jīng)有 40 多年，現(xiàn)在EDA 設(shè)計(jì)方法的差不多是 2000 年前后的樣子。

大約在 2000 年，當(dāng)時(shí)芯片設(shè)計(jì)成本飆升，但芯片設(shè)計(jì)卻沒有發(fā)生大變化。但再往后，芯片設(shè)計(jì)成本就發(fā)生巨變。從圖可以看出，左邊坐標(biāo)的單位是千，10 的 7 次方就是 100 億晶體管的數(shù)量。右邊是生產(chǎn)設(shè)計(jì)的成本，整個(gè)成本是100萬美元計(jì)，就是 1 億美元。

如果要用 1 億美元做 7nm 芯片，算得上是非常大的投入，從這個(gè)維度看芯片設(shè)計(jì)方法沒有發(fā)生革命性變化，但即使如此，當(dāng)前的技術(shù)水平依然保證產(chǎn)業(yè)可以健康的往前發(fā)展。

芯片的設(shè)計(jì)規(guī)模提升了數(shù)萬倍，如果只是簡(jiǎn)單的羅列而不是靠設(shè)計(jì)方法學(xué)，如果沒有工藝的演進(jìn)、效率的提升，成本應(yīng)該同等提升數(shù)萬倍，意味著誰(shuí)都用不起手機(jī)，看不起電視，這是不可能的事情。

但這還不夠，我們還需要做更多事情，需要支持系統(tǒng)廠商定制芯片。定制芯片有很多種方式和方法，要改變當(dāng)前的設(shè)計(jì)流程。

要實(shí)現(xiàn) EDA 2.0 還需要很長(zhǎng)的時(shí)間，2021 年是中國(guó)"十四五"的元年，是 EDA 2.0 的元年?，F(xiàn)在外界談到 EDA 多是各自為政，行業(yè)需要更加開放、更加智能的 EDA。談到 EDA 不僅是 AI 和Machine Learning，只要減少人工干預(yù)的方法學(xué)都是智能的。

例如，Google 的工程師在自動(dòng)布局上沒有用任何新的技術(shù)，而是將數(shù)據(jù)做成閉環(huán)，減少人的干預(yù)，可以將海量的算力，云的算力暴力求解，哪怕有一些方法和算法不是特別的先進(jìn)，到哪利用已有的工業(yè)技術(shù)積累暴力求解，也能提升效率。

對(duì) EDA 而言，天下武功為快不破，解決問題就是好工具。未來 EDA 將變成一種方法學(xué)，解決問題才是關(guān)鍵。

客觀來看，EDA 2.0 還有很多尚待解決的問題。一是歷史包袱的影響，EDA 從 1980 年到現(xiàn)在，經(jīng)歷了 40 多年的時(shí)間，如果要解決底座的問題，成本太高。眾所周知，做加法遠(yuǎn)比做減法來得安全，但下一代 EDA 開始的時(shí)候，底層架構(gòu)、數(shù)據(jù)庫(kù)、接口重新定義會(huì)好很多。

二是人才問題，社會(huì)如何往前發(fā)展，產(chǎn)業(yè)如何解決問題，都需要人才。人民群眾對(duì)美好生活的向往是不會(huì)停止的，那怎么辦？人就是不夠，所以，要用方法學(xué)做事。

這僅是其中兩點(diǎn)挑戰(zhàn)，EDA 2.0 領(lǐng)域里要解決的問題還有很多。

這是芯華章 11 月 24 日發(fā)布的平臺(tái)。行業(yè)很多人會(huì)談 EDA 的點(diǎn)工具，這是做加法的方式，點(diǎn)工具做多了，點(diǎn)工具加點(diǎn)工具就成為了平臺(tái)。芯華章是以終為始的定位產(chǎn)品開發(fā)的方向和目標(biāo)，先發(fā)布平臺(tái)，再搭載相應(yīng)的技術(shù)，保證平臺(tái)技術(shù)的需要。

芯華章已經(jīng)發(fā)布四個(gè)產(chǎn)品，這四張牌出了以后，被產(chǎn)業(yè)定義為"炸"，我們公司不斗地主，但這是一個(gè)"王炸"。

芯華章在 2020 年 3 月 11 日成立，4 月 15 日正式運(yùn)營(yíng)。到今天為止，芯華章有將近 300 多號(hào)員工，9 個(gè)研發(fā)中心，研發(fā)人員占八成。芯華章是做底層研發(fā)的公司，這是基礎(chǔ)技術(shù)研發(fā)和關(guān)鍵技術(shù)突破的產(chǎn)業(yè)，我們現(xiàn)在有大量的專利申請(qǐng)，這是形成芯華章護(hù)城河和創(chuàng)新的關(guān)鍵組成部分。

希望未來和大家能有更多交流，謝謝！

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