半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)本就是一個(gè)下游應(yīng)用需求拉動(dòng)的市場(chǎng)。化。

數(shù)智化是推動(dòng)未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要引擎，新能源汽車的暴漲給汽車芯片帶來了旺盛的需求。兩大風(fēng)口加持下，也給作為半導(dǎo)體行業(yè)底層科技的EDA帶來各種變化。在這新春伊始，我們將重點(diǎn)談?wù)劊纱藥淼男酒_發(fā)將面臨的多重驗(yàn)證挑戰(zhàn)。

No.1

兩大未來風(fēng)口：

數(shù)智化+汽車芯片
利用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、AI、5G及自動(dòng)駕駛等新技術(shù)的運(yùn)用，使得企業(yè)整個(gè)組織系統(tǒng)和業(yè)務(wù)鏈迅速升級(jí)，更助推著各細(xì)分領(lǐng)域頭部的整合。而芯片又為其提供著底層技術(shù)的支持。不知不覺，芯片-終端-軟件，整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)已經(jīng)進(jìn)入了應(yīng)用定義硬件的時(shí)代。
AI應(yīng)用不斷激增、異構(gòu)計(jì)算需求旺盛，基于智能多元化應(yīng)用產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)，無疑推動(dòng)市場(chǎng)對(duì)算力的需求。高性能計(jì)算和通信、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等領(lǐng)域逐漸成為下一代風(fēng)口。
此外，2022年的缺芯危機(jī)曾引來一波“投資”高潮。如今潮水褪去，支撐起未來半導(dǎo)體的卻是汽車芯片。新能源汽車近年來發(fā)展勢(shì)不可擋，層層剝繭之下，汽車賽道的下半場(chǎng)是智能化的征途，本質(zhì)還是芯片算力的群雄逐鹿。高算力、高帶寬、多核異構(gòu)的高性能芯片是未來發(fā)展的關(guān)鍵，也是決定智能汽車的性能和表現(xiàn)的核心，這也更進(jìn)一步推動(dòng)了高性能芯片需求的快速增長(zhǎng)。
數(shù)智化和汽車芯片，無疑是未來經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的兩大風(fēng)口，也是未來半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展增長(zhǎng)的新方向。

No.2

多重驗(yàn)證挑戰(zhàn)

應(yīng)對(duì)這兩大風(fēng)口，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)下游倒逼中游，中游推動(dòng)上游。無論是支撐高算力的智能芯片，還是適用于汽車的多核異構(gòu)的高性能芯片，芯片的設(shè)計(jì)開發(fā)，及其支撐技術(shù)也因此迎來新的改變，更面臨著多重驗(yàn)證挑戰(zhàn)?？v觀整個(gè)芯片開發(fā)流程，重中之重的是芯片前期的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證。因?yàn)?span style="color:rgb(51,51,51);">通常芯片驗(yàn)證在整個(gè)研發(fā)項(xiàng)目進(jìn)度中占據(jù)過半，并且決定了芯片的成敗。以研發(fā)一顆GPU SoC為例，大約70%的投入都是在數(shù)字前端設(shè)計(jì)。首先，隨著芯片設(shè)計(jì)成本日益高漲，以及算力與儲(chǔ)存需求爆發(fā)式增長(zhǎng)，系統(tǒng)級(jí)芯片驗(yàn)證變得極其復(fù)雜，先進(jìn)SoC的驗(yàn)證壓力也呈指數(shù)及增長(zhǎng)。工程師們所需要的驗(yàn)證工具早已不僅僅局限在滿足功能驗(yàn)證需求，更多需要從設(shè)計(jì)、架構(gòu)、軟硬協(xié)同、功耗等方面優(yōu)化探索。
“造芯的第一步是選對(duì)芯片架構(gòu)?！彼紶栃究偛昧宙z鵬表示，“但數(shù)智化推動(dòng)市場(chǎng)快速變化，新技術(shù)的到來讓應(yīng)用更多元化，這也讓IC設(shè)計(jì)公司很難根據(jù)芯片未來的使用場(chǎng)景明確芯片定位。為了適應(yīng)其變化，工程師們需要更靈活的架構(gòu)探索，以及更多重的驗(yàn)證手段。”
例如在現(xiàn)流行的異構(gòu)集成中，會(huì)通過異構(gòu)計(jì)算整合不同架構(gòu)的運(yùn)算單元來進(jìn)行并行計(jì)算，這也已經(jīng)成為當(dāng)前解決算力瓶頸的重要方式之一。它的出現(xiàn)讓整個(gè)設(shè)計(jì)驗(yàn)證流程發(fā)生了根本性變化，異構(gòu)驗(yàn)證是如今的工程師們所期待的新方法。
因?yàn)椴煌倪\(yùn)算單元有不同的架構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)信息流也有不同的處理方式，這些都需要針對(duì)其特性使用不同驗(yàn)證的方法學(xué)。在驗(yàn)證的難度越來越大的今天，單一工具并不能保證設(shè)計(jì)的可靠性。

此外，EDA服務(wù)云計(jì)算技術(shù)迭代的同時(shí)，云計(jì)算也在反哺EDA。特別是芯片設(shè)計(jì)變得愈發(fā)復(fù)雜之后，算力和存儲(chǔ)這兩塊開始出現(xiàn)了瓶頸，傳統(tǒng)的自建數(shù)據(jù)中心已不堪重負(fù)。如何幫助IC設(shè)計(jì)企業(yè)獲得算力的充沛及彈性供給，減少IT基礎(chǔ)設(shè)施，還能獲得更多的EDA工具，以及IP相關(guān)資源的整合，大幅降低時(shí)間與成本，也是如今芯片設(shè)計(jì)驗(yàn)證面臨的挑戰(zhàn)。

No.3

異構(gòu)驗(yàn)證平臺(tái)

如何應(yīng)對(duì)新風(fēng)口下的多重驗(yàn)證挑戰(zhàn)？思爾芯，這家國(guó)產(chǎn)原型驗(yàn)證的龍頭企業(yè)，最近并購(gòu)和自研不斷，為高算力、多核異構(gòu)的高性能芯片的驗(yàn)證挑戰(zhàn)提供了高效的解決方案。思爾芯董事長(zhǎng)兼CEO林俊雄表示，“在芯片設(shè)計(jì)的不同節(jié)點(diǎn)，工程師所用的工具是不一樣的。當(dāng)前思爾芯已有豐富的產(chǎn)品線，覆蓋驗(yàn)證云服務(wù)、架構(gòu)設(shè)計(jì)、軟件仿真、硬件仿真、原型驗(yàn)證等工具。廣泛應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、5G通信、智慧醫(yī)療、汽車電子等終端領(lǐng)域。我們的異構(gòu)驗(yàn)證方法學(xué)，在研究怎樣降低驗(yàn)證工程復(fù)雜度的同時(shí)，還能保證驗(yàn)證的可靠性，提升驗(yàn)證效率?！敝剞垡幌滦酒O(shè)計(jì)的流程，思爾芯的驗(yàn)證工具是如何覆蓋整個(gè)芯片設(shè)計(jì)驗(yàn)證的全流程？

需求分析與架構(gòu)設(shè)計(jì)

芯片設(shè)計(jì)的起點(diǎn)都是需求分析。在一顆芯片的設(shè)計(jì)之初，思爾芯的Genesis芯神匠架構(gòu)設(shè)計(jì)軟件就可以給工程師提供一個(gè)建模，分析，仿真和軟硬件協(xié)作的平臺(tái)，利用建模方法學(xué)實(shí)現(xiàn)電子系統(tǒng)級(jí)（Electronic System Level，ESL）設(shè)計(jì)流程，可用于開發(fā)半導(dǎo)體、航空和電子系統(tǒng)產(chǎn)品。通過該方案可創(chuàng)建周期精度的模型以便進(jìn)行早期性能和功耗分析，也可進(jìn)行時(shí)序和功耗的仿真，還能搭配芯神瞳原型驗(yàn)證平臺(tái)提前進(jìn)行軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)。

面對(duì)龐雜的代碼，工程師想要確保設(shè)計(jì)可靠性，這就需要對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)證，即功能驗(yàn)證。軟件仿真、硬件仿真和原型驗(yàn)證等方法學(xué)基本覆蓋了整個(gè)功能驗(yàn)證方法，工程師們針對(duì)不同階段需結(jié)合使用不同驗(yàn)證的方法學(xué)。

軟件仿真

軟件仿真適合小型設(shè)計(jì)和模塊級(jí)仿真。其實(shí)從早期的需求分析與架構(gòu)探索就可以使用，還可以覆蓋功能驗(yàn)證中的RTL級(jí)仿真、超大容量硬件仿真加速器、快速原型系統(tǒng)等多個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景?？梢哉f是每個(gè)驗(yàn)證工程師常規(guī)必備的EDA工具。

PegaSim 芯神馳是思爾芯近日推出的一款高性能、多語言混合的商用數(shù)字軟件仿真工具，已得到多家海內(nèi)外廠商驗(yàn)證。其采用了創(chuàng)新的架構(gòu)算法，實(shí)現(xiàn)了高性能的仿真和約束求解器引擎，對(duì)System Verilog語言、Verilog 語言、VHDL語言和UVM方法學(xué)等提供了廣泛的支持，同時(shí)支持時(shí)序反標(biāo)和門級(jí)后仿真，并可提供功能覆蓋率、代碼覆蓋率分析等功能。同時(shí)創(chuàng)新的軟件架構(gòu)允許仿真器支持不同的處理器架構(gòu)—— x86-64、RISC-V、ARM等。

此款商用數(shù)字軟件仿真工具采用創(chuàng)新的商業(yè)模式，可以很好地滿足企業(yè)多樣化的需求，幫助企業(yè)解決license使用緊張、算力不足、license被設(shè)計(jì)工程師長(zhǎng)期占用等問題。真正為企業(yè)做到降本增效，加速芯片設(shè)計(jì)，確保整個(gè)芯片設(shè)計(jì)流程對(duì)需求規(guī)格的完整實(shí)現(xiàn)，以及項(xiàng)目按照預(yù)期的驗(yàn)證計(jì)劃高效地推進(jìn)。

硬件仿真

硬件仿真是對(duì)完整的SoC設(shè)計(jì)進(jìn)行加速仿真并調(diào)試，包括SoC設(shè)計(jì)的系統(tǒng)級(jí)功能驗(yàn)證、IP設(shè)計(jì)驗(yàn)證，多應(yīng)用于設(shè)計(jì)前期的RTL功能驗(yàn)證。與原型驗(yàn)證系統(tǒng)相比，最大的優(yōu)點(diǎn)就是其強(qiáng)大的調(diào)試能力，可以檢查出有沒有深度錯(cuò)誤或性能瓶頸。

OmniArk 芯神鼎是近日思爾芯通過并購(gòu)整合推出的一款企業(yè)級(jí)硬件仿真系統(tǒng)。其采用超大規(guī)?？蓴U(kuò)展商用陣列架構(gòu)設(shè)計(jì)，最大設(shè)計(jì)規(guī)?？蛇_(dá)20億門，滿足從IP級(jí)到系統(tǒng)級(jí)的功能驗(yàn)證?；趧?chuàng)新的全自動(dòng)編譯流程、高效調(diào)試糾錯(cuò)能力、豐富的仿真驗(yàn)證模式，以及千倍以上的仿真加速，讓這款企業(yè)級(jí)硬件仿真系統(tǒng)成為思爾芯開啟EDA驗(yàn)證新時(shí)代的重磅產(chǎn)品。

原型驗(yàn)證

原型驗(yàn)證通過將RTL移植到現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列來驗(yàn)證芯片功能。它會(huì)幫助工程師在芯片設(shè)計(jì)過程中搭建軟硬件一體的系統(tǒng)驗(yàn)證環(huán)境，多用于SoC設(shè)計(jì)后期的系統(tǒng)級(jí)功能和性能驗(yàn)證。在流片前工程師們就可以在SoC的基本功能驗(yàn)證通過后，立刻開始驅(qū)動(dòng)和應(yīng)用軟件開發(fā)。甚至可以在流片前就給有需求的客戶進(jìn)行芯片演示，進(jìn)行預(yù)售。而且縮短了整個(gè)驗(yàn)證周期，加速了產(chǎn)品上市時(shí)間。

思爾芯的Prodigy 芯神瞳原型驗(yàn)證解決方案是業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的數(shù)字集成電路前端驗(yàn)證解決方案，幫助全球頂尖的芯片企業(yè)開發(fā)IC和驗(yàn)證，適用于驗(yàn)證專門應(yīng)用的集成電路（ASIC）和片上系統(tǒng)（SoC）的系統(tǒng)級(jí)功能和性能驗(yàn)證。還可以幫助芯片開發(fā)者提早進(jìn)行嵌入式軟件開發(fā)及軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)，從而加快芯片產(chǎn)品上市速度，搶占市場(chǎng)先機(jī)。該解決方案包含原型驗(yàn)證硬件、自動(dòng)原型編譯軟件、深度調(diào)試套件、協(xié)同仿真套件、云管理軟件以及外置應(yīng)用庫(kù)。多組合方案能夠?yàn)殚_發(fā)者提供多種容量范圍，并覆蓋各類ASIC以及SoC設(shè)計(jì)的驗(yàn)證需求。

驗(yàn)證云服務(wù)

思爾芯還推出了驗(yàn)證云服務(wù)，主要用于超大規(guī)模數(shù)字集成電路前端功能驗(yàn)證，包括架構(gòu)探索、算法驗(yàn)證、IP/模塊級(jí)驗(yàn)證、芯片級(jí)驗(yàn)證、固件驗(yàn)證、軟件驗(yàn)證以及兼容性測(cè)試等。通過將驗(yàn)證算力資源的云端虛擬化，實(shí)現(xiàn)算力管理、集群管理、多用戶管理、虛機(jī)/容器資源管理等一系列功能。

在數(shù)智化驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體行業(yè)快速發(fā)展的同時(shí)，作為支撐起數(shù)字經(jīng)濟(jì)的底座科技EDA也在悄然發(fā)生改變。在新的一年里，想要大展宏圖的芯片開發(fā)也正積極應(yīng)對(duì)以上挑戰(zhàn)。無論是拓展到更多的領(lǐng)域，還是前瞻未來更多創(chuàng)新領(lǐng)域，思爾芯始終著眼于未來，不斷激發(fā)研發(fā)人員的創(chuàng)新活力，快速響應(yīng)市場(chǎng)變化，用成熟穩(wěn)定的產(chǎn)品服務(wù)于每一個(gè)客戶。相信不久的未來，因?yàn)橛懈嘞袼紶栃具@樣的活力領(lǐng)軍企業(yè)，將有一個(gè)更好的生態(tài)，更輝煌的未來。

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關(guān)于思爾芯S2C

思爾芯（S2C）自2004年設(shè)立上?？偛恳詠硎冀K專注于集成電路EDA領(lǐng)域。作為業(yè)內(nèi)知名的EDA解決方案專家，公司業(yè)務(wù)聚焦于數(shù)字芯片的前端驗(yàn)證，已覆蓋驗(yàn)證云服務(wù)、架構(gòu)設(shè)計(jì)、軟件仿真、硬件仿真、原型驗(yàn)證等工具。已與超過600家國(guó)內(nèi)外企業(yè)建立了良好的合作關(guān)系，服務(wù)于人工智能、超級(jí)計(jì)算、圖像處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、信號(hào)處理等數(shù)字電路設(shè)計(jì)功能的實(shí)現(xiàn)，廣泛應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、5G通信、智慧醫(yī)療、汽車電子等終端領(lǐng)域。

公司總部位于上海，并建立了全球化的技術(shù)研發(fā)與市場(chǎng)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，在北京、深圳、西安、香港、東京、首爾及圣何塞等地均設(shè)有分支機(jī)構(gòu)或辦事處。

思爾芯在EDA領(lǐng)域的技術(shù)實(shí)力受到了業(yè)界的廣泛認(rèn)可，通過多年耕耘，已在原型驗(yàn)證領(lǐng)域構(gòu)筑了技術(shù)與市場(chǎng)的雙領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。并參與了我國(guó)EDA團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的制定，承擔(dān)了多項(xiàng)國(guó)家及地方重大科研項(xiàng)目。