了解芯片常识的朋友应该知道,芯片产业分为芯片设计、芯片制造和芯片封测三大块,如果大家不太理解这几个名词,就把生产芯片想象成盖房子,芯片设计就是画图纸,芯片制造就是生产水泥、砖头,按照图纸施工,而芯片封测,就相当于软装。
芯片设计中,最重要的有两块,一个是芯片的架构,或者叫指令集,一个就是设计芯片用的CAD软件,也叫作EDA,目前这两块分别在英国(日本)和美国人手里牢牢掌握。
特别是EDA软件,全世界80%左右的市场都被Synopsys、Cadence和Mentor Graphic这三家公司所占据,在高端的7nm、5nm芯片领域,这个比例则超过95%,令人遗憾的是,这三家无一例外的都是美国企业。
EDA是指利用计算机辅助设计(CAD)软件,来完成超大规模集成电路(VLSI)芯片的功能设计、综合、验证、物理设计(包括布局、布线、版图、设计规则检查等)等流程的设计方式。
当然,我国的本土EDA软件厂商也没有闲着。目前做得最好的是华大九天,根据赛迪智库的数据,2020年,华大九天在中国EDA市场份额为5.9%,虽然不高,但这已经是华大九天近些年最好的成绩了。
不过就在近期,华大九天突然传来利好消息,由其研发的国产EDA软件已经突破8nm芯片的设计,成功打入三星的芯片阵营。
从华大九天的官 可以看到,在2021年11月18日,在三星半导体主办的三星先进晶圆代工生态系统SAFE?论坛上,三星并正式宣布华大九天成为其SAFE?-EDA生态系统的全新合作伙伴。
尤为令人欣喜的是,这一次华大九天研发的新一代EDA软件–Empyrean ALPS,属于高速高精度并行晶体管级电路仿真工具,支持数千万元器件的电路仿真和数模混合信 仿真,已经成功通过三星认证,实现对三星8nm芯片的支持!
这对我国芯片产业来说,绝对算得上是一个里程碑式的成就。其背后的意义是,有了华大九天的Empyrean ALPS,意味着我国自主研发的EDA软件也能进行8nm芯片的仿真设计了。
再说得直白点,万一美国公司突然不让我们用他们的EDA软件了,我们至少可以保证能设计出8nm芯片。
这个成绩的取得非常不容易,按照业界成功经验,想研发出8nm芯片的EDA软件,最好同时具备8nm芯片的制造能力,这样二者互相打磨、互相成就,研发速度会大大加快,但是华大九天在当前国内还不具备8nm芯片制造能力的情况下,就能成功突破三星8nm芯片的仿真工艺,实在是厉害。
说到这里,就不得不提一下两周之前的关于国产EDA软件的另一个利好消息。
当时人民日 还专门发微博来祝贺,来自华中科技大学计算机学院的吕志鹏教授团队,击败了来自全球12个国家和地区的137支队伍,包括加州大学伯克利分校、东京大学、台湾大学、香港中文大学等知名高校,最终斩获EDA国际会议CAD Contest布局布线算法竞赛的全球冠军!
这个奖项的分量非常重,因为出的题都是来自Cadence、Synopsys、Mentor Graphics等全球著名EDA巨头的真实业务场景,涵盖了芯片设计、制造与测试等环节中的核心算法难题,如逻辑综合、布局布线、等价验证、时序分析等,可以说是EDA领域的“诺贝尔”奖。
本届题目就是由EDA巨头Synopsys提出的一个困扰他们的难题:
比赛目标是开发一个全局布线引擎来满足所有给定的布线约束。并且,如果所有给定的布线约束仍然可以满足,同时可以通过单元移动进一步减少总线长,那么这个全局布线引擎可以将单元从一个 gGrid 移动到另一个。
说实话,这题目我读都读不懂,更不用说写出EDA算法来解决了。
尤为令人欣喜的是,华中科技大学吕志鹏教授团队非常年轻,平均年龄只有24岁,除了苏宙行博士之外,其余三个研究生都是“95后”–谢振轩、梁镜湖均生于1999年,罗灿辉生于1998年。
真是自古英雄出少年,想想当年我的22岁还在忙着通宵打游戏,人家都代表中国高校在国际的EDA算法大赛上拿下冠军了!
说到这里,一定要“安利”一下华中科技大学,这所大学真是人才济济,虽然名气不如清华北大,但是在计算机、光学、机械工程、生物医学等领域的实力非常强悍,而且诞生了一大批科技人才。
被美国恶意打压的两家科技巨头海康、大华的三位创始人都是华科毕业的,华为三个轮值CEO有两个都是华科毕业的,华为CFO孟晚舟也是华科毕业的,此外还有微信创始人张小龙、逻辑思维的罗振宇等。
华为以200万年薪在全球招聘的“天才少年”中,也有四位(张雯、左鹏飞、姚婷、钟钊)来自华科,这四个人从事的都是计算机、人工智能、存储器件等相关的技术研究。
说实话,看了太多芯片被卡脖子的新闻,难免产生悲观的想法,但是一想到我国20岁出头的年轻人,已经开始在国际舞台上获得EDA算法冠军这样的硬核成绩,我内心又豁达了,大国科技竞争,归根结底拼的是人才,在这点上,我们一定是最终的胜利者。
正如姜文在电影里说的那样,别着急,让子弹飞一会!
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