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EDA卡了芯片的脖子,谁卡了EDA的脖子?

自主可控新鲜事 | 最新自主可控动态 2020/06/11 14:58

新知达人, EDA卡了芯片的脖子,谁卡了EDA的脖子?

出品 自主可控新鲜事

本文经授权转载自未来妄想家

正文共 2286 字,建议阅读时间 5 分钟


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最近这段时间,由于中美关系日趋紧张,芯片又成了风口浪尖上的划水人。各大媒体纷纷撰文鼓励,民间自媒体也赶着潮流来出谋划策,俨然一副舍我其谁的气势。各路英豪的观点覆盖面都很大很全,同时也聚焦在了EDA上,可以说是很准确的。

国产EDA是一定要发展的。卡脖子的东西,不是把它从面前挪开,而是拿它去卡别人的脖子。大家洋洋洒洒地分析了很多东西,也出了很多主意。他们说,要建立国产EDA生态,又要继续大规模投资,或者去国外买买买,还要花大精力来培养相关人才。种种如此,确实是我辈需要努力为之奋斗的事业。

但是,EDA行业并非无中生有,我们必须弄清楚背后支撑EDA大旗的东西是什么,才能了解我们到底被什么东西卡住了脖子。正如本文题目所示,如果说EDA卡了芯片的脖子,试问谁卡了EDA的脖子呢?

新知达人, EDA卡了芯片的脖子,谁卡了EDA的脖子?

EDA,扩展为electronic design automation,译为 “电子设计自动化 ”。这是一个目标。而实现这个目标的手段是EDA tools,也就是软件工具。我们已经习惯将这类tools直接称为EDA了。

既然是软件工具,给我们的感觉自然就是几百万行,甚至上千万代码构建出来的。这就好比我们住的房子,是无数砖瓦堆出来的,一样道理。

但是,EDA和其它普通软件工具相比,其更高级的地方在于以下两点:

1. 超大规模的数据吞吐量,依靠数据中心提供巨大算力

2. 极度智能化的复杂算法,需要解析并支持无数复杂规则和约束

因此,要构建一个这样的EDA工具,我们不仅仅需要无数行的代码,也需要给这些代码提前建立好规则和框架。 这就好比写一本小说,需要先打好剧情框架,安排好人物出场时机,然后用一个个跌宕起伏的桥段连接起来,逐渐丰满形成一个故事“系统”。

同样一本小说,我们可以更换故事人物,也可以迁移故事背景,但我们很难撼动剧情框架,以及那些人类社会约定俗成的东西,例如文化。在EDA工具里,剧情框架就是那些“套路”,或者说文件交互格式。而这些所谓的格式,就是EDA代码里的“文化”。

中美之间的冲突,说到底就是中西方文化之间的冲突。同理,近现代的先进技术,也都是建立在西方的文化之上。正如我们搞科研和技术的,都要先把英语学好一样。语言是文化最重要的基础,而EDA的基础就是那些字母和符号构建的“语言规则”,我们称它为“标准”。

// 02 //

大约五、六十年前,半导体发展最早的美国就已经开始设计EDA工具来辅助人类创造的集成电路了。而到了今天,EDA软件供应商们为行业里成千上万的企业提供着高度复杂的商用EDA工具,并扮演着不可替代的重要角色。

目前,半导体是个数千亿美元的市场和产业,而EDA在这个市场里仅仅占据2%左右的份额。而正是这一点点份额的东西,将整个半导体产业严丝合缝地绑在一起。

说起EDA的标准化之路,不得不提到Accellera Systems Initiative组织。该组织最早进行EDA标准化工作,然后逐步移交给了IEEE标准化协会。目前,EDA和半导体IP的标准化工作都已经统一交给了IEEE的标准化委员会。该委员会批准的标准,就成为了全球通行的标准。

这些EDA标准的制定,自然离不开EDA供应商的协调和促进。 例如著名的IEEE-1801标准,就是Accellera组织最初为低功耗设计而开发的标准格式,随后移交给了IEEE委员会。而在这个IEEE-1801之前,EDA供应商都是基于自己特定的文件格式进行开发,并且相互不兼容。

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IEEE与OPPO达成战略合作

而另一个例子,可能各位更加耳熟能详,那就是Verilog与VHDL的竞争。现在我们都看到了,Verilog赢得了胜利,这是因为它的语法看起来更加简单,对于那些要实现复杂逻辑功能的设计师们有更大的吸引力。

但是,事物都是有两面性的。用简单的语言描述复杂的东西,就需要更多的语句。反之,就是我们中学语文学过的唐诗宋词,其可以含义非常丰富,但我们理解起来也是很烧脑的。

因此,当我们用Verilog编写复杂的testbench时,难免会遇到一些限制。由此,我们会通过一些扩展包来增强设计能力。这就引出了另一个标准,IEEE-1800的SystemVerilog标准。这个标准将功能验证导向了面向对象的方法学,从而为通用验证方法(UVM)等铺平了道路。

除了上文提到了标准,在芯片设计和EDA中还有很多标准,例如可测性设计的相关标准、IP设计与验证标准、模拟和混合信号建模标准。如果有兴趣了解更多,可以去IEEE网站上搜索。

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为什么要进行EDA标准化?答案是,为了“更好地”赚钱。

借用亚当·斯密的经济学理论,把市场看作一个社会人,其背后有一只无形的手,推动着它不断向更容易赚钱的方向推进。通过这只手,良币驱逐劣币,资本不断集中,行业的业态不断稳定,形成了一架能源源不断印钞的机器。

EDA巨头的成长之路,每家都是一部收购史 。他们通过自己和学术权威组织构建标准,让更多的玩家在同一条船上参与游戏,然后将有潜力的玩家收编到自己的门下,继续朝着“最优赚钱”的方向继续推进。

因此,标准这个东西并非是什么特定的技术。它披着一张技术的皮,其一半是商业,另一半是政治。如果你家制定的标准能成为行业的共识,那就可以轻松领先对手数年。如此一般的故事,在半导体行业里真是比比皆是。

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在这里,插一句。为什么美国如此痛下杀手地“制裁”华为?我们都听过的答案是,华为的技术实力已经触及到了美国的国家利益。这其实是一种普通人容易理解的说法,而 用本文的逻辑来讲的话,就是华为在5G/6G通信行业标准化上已经占据一席之地。华为触碰到了那台供美国源源不断印钞的机器。

EDA卡了芯片的脖子,谁又卡了EDA的脖子?就是那只称作“标准”的手。我们要突破的东西,就是那个看不见、摸不着的,萦绕在主要玩家意识中的那个规则。我们投入那么多资金,培养那么多人才,建设那么多厂房,最终都是为了当那个制定游戏规则的玩家。

这是我们这代人绕不过去的困局之一。

在这场无形的战役中,我们必须做好打持久战的准备。

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-THE- 

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