電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/吳子鵬）日前，在華為硬、軟件工具誓師大會上，華為輪值董事長徐直軍表示，華為芯片設計EDA工具團隊聯(lián)合國內(nèi)EDA企業(yè)，共同打造了14nm以上工藝所需EDA工具，基本實現(xiàn)了14nm以上EDA工具國產(chǎn)化，2023年將完成對其全面驗證。

近幾日，華為在芯片方面可謂是好消息頻傳，此前剛剛透露通過3年時間完成了13000個元器件的替代。在全新的國際形勢下，華為走出來一條自主可控度非常高的新路，為后續(xù)國產(chǎn)軟件和***的發(fā)展樹立了標桿。

華為實現(xiàn)EDA重要突破

EDA被稱為“芯片之母”。有人將芯片比喻成一座架構(gòu)復雜的大廈，那么IC設計公司的任務就是畫好這個大廈的圖紙，所借助的工具就是EDA軟件。實際上這個比喻也不能完全地詮釋EDA的重要性，EDA貫穿整個芯片的生命周期。在IC設計環(huán)節(jié)，無論是模擬IC還是數(shù)字IC，都需要EDA工具來進行設計、驗證、邏輯合成、電路布局和電路檢測等工作；在IC制造環(huán)節(jié)，EDA工具提供流程服務，通過EDA工具制造設備才能夠?qū)⒃O計版圖結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移到晶圓上，因此晶圓代工廠需要定期更新PDK；在IC封裝環(huán)節(jié)里，EDA工具扮演的角色是封裝設計平臺，芯片保護和引腳引出都需要EDA工具，并且越是先進封裝，越需要EDA工具的幫助。

因此，EDA工具的發(fā)展極大地提升了芯片設計和制造的效率，這就是為什么EDA被譽為“芯片之母”。

從用途上區(qū)分的話，EDA工具可以分為模擬設計類、數(shù)字設計類、晶圓制造類、封裝類、系統(tǒng)類五大類。從徐直軍的描述來看，華為聯(lián)合行業(yè)伙伴實現(xiàn)了全面的突破。他透露，華為軟件開發(fā)工具開發(fā)團隊自2018年就開始布局，努力打造軟件從編碼、編譯、測試、安全、構(gòu)建、發(fā)布到部署等全套工具鏈，采用自研加聯(lián)合合作伙伴一起研發(fā)的策略，解決工具連續(xù)性問題。

華為這項工作的重要意義不僅是讓該公司在美國封鎖下有了更大的生機，同時對國內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)而言也是一個里程碑。EDA一直以來都被認為是***最薄弱的環(huán)節(jié)，相較而言，數(shù)字芯片比模擬芯片的情況更加嚴重。在模擬芯片方面，此前華大九天已經(jīng)攻克28nm及以上的模擬EDA全套工具鏈的開發(fā)。

數(shù)字設計類EDA用于數(shù)字芯片的設計，包括完成數(shù)字芯片的功能和指標定義、架構(gòu)設計、RTL 編輯、功能仿真、邏輯綜合、靜態(tài)時序仿真（STA）、形式驗證等。在這方面，國內(nèi)各個廠商基本都是單點作戰(zhàn)，或者是說分段作戰(zhàn)，主要以提供特色工具為主，核心工具鏈基本都是來自新思科技和Cadence。

2021年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，國內(nèi)85%的EDA市場掌握在新思科技、Cadence、西門子EDA、Ansys、Keysight Technologies五家手里，國產(chǎn)化僅為12%，并且存在40%的工具缺失，基本都在數(shù)字設計EDA環(huán)節(jié)。

如此巨大的空缺，華為是如何填補的呢？徐直軍表示，“三年來，我們圍繞硬件開發(fā)、軟件開發(fā)和芯片開發(fā)三條研發(fā)生產(chǎn)線，努力打造我們的工具，完成了軟件/硬件開發(fā)78款工具的替代，保障了研發(fā)作業(yè)的連續(xù)?！?br />
并且，通過他的描述可以看到，華為和合作伙伴并不是仿冒國外的工具去反向設計，而是從底層進行了創(chuàng)新?！霸诤献骰锇榈闹С趾蛶椭?，突破根技術(shù)，引進新架構(gòu)，發(fā)布了云原生的原理圖工具，打造了高速高密PCB版圖工具，打磨了結(jié)構(gòu)設計二維/三維CAD工具，布局了硬件多學科仿真工具?！彼谥v話時提到。

實際上，2022年就有分析師提出，國產(chǎn)EDA不能總盯著0到1的突破，需要關(guān)注全流程，從全局角度去統(tǒng)籌，否則很容易出現(xiàn)一些***領(lǐng)域的不良內(nèi)卷情況，造成不必要的資源浪費。不得不說，華為去牽頭做這個事情最合適不過。不夸張的說，沒有被制裁之前，華為是見過山巔的風景的，明白全流程工具的作用和價值，也有寶貴的使用經(jīng)驗。還需要提到的是，華為云和華為對AI的頂級理解，EDA上云和EDA+AI都是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大趨勢，華為在和合作伙伴攻克完整EDA工具鏈的過程中，也能夠兼顧創(chuàng)新。

徐直軍指出，“截至今天，我們聯(lián)合合作伙伴已經(jīng)對外發(fā)布了11款產(chǎn)品開發(fā)工具，且所有產(chǎn)品線都已經(jīng)切換到我們自己發(fā)布的工具，合作伙伴和客戶也可在華為云上使用?！?br />
對于華為和合作伙伴，接下來的任務是工具驗證、工具導入和生態(tài)布局。生態(tài)放在最后，其難度并不亞于開發(fā)一套新的EDA工具，需要從產(chǎn)業(yè)上游到下游全面協(xié)同對接，這需要產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)對國產(chǎn)EDA的認可，因此還有一段很長的路要走。

3年完成13000個元件替代

最近，華為方面?zhèn)鞒龅牧硪粋€好消息是3年完成13000個元件替代開發(fā)，4000+電路板的反復換板開發(fā)，這一言論來自華為創(chuàng)始人任正非。華為終端業(yè)務首席運營官何剛此后在回應這一話題時表示，“確實是我們已經(jīng)替換了大量器件，通過這個過程讓我們整個供應體系更有連續(xù)性?！?br />
美國最早于2018年5月開始以國家安全為由對華為實施制裁，最開始的制裁手段是禁止美國公司向華為出售技術(shù)和設備。到了2019年5月，美政府正式將華為列入“實體名單”，禁止美國公司與華為進行任何業(yè)務往來。隨后，在2020年8月，美政府宣布對華為制裁升級，禁止任何公司使用美國技術(shù)來向華為出售芯片。

隨著制裁一步步升級，華為受到的限制越來越大。2020年8月，在美國制裁后，華為將無法制造出新的、功能強大的芯片。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，到2022年3季度，華為海思在智能手機芯片市場的份額歸為零，雖然這個零可能不是真正意義的0%，然而華為遇到的芯片挑戰(zhàn)確實是巨大的。

然而，在華為受制裁的同時，***在這個期間的發(fā)展速度是驚人的，逐步對功能性器件完成了替代。從華為恢復發(fā)布P60系列和mateX3系列手機的舉動來看，華為以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)開始觸底反彈了。

不過，我們也不能盲目樂觀，華為當前繼續(xù)在使用高通芯片。這一舉動表明，華為完成替代的芯片種類主要還是中低端和被動芯片，真正的高端芯片還是受到諸多方面的限制。

同時華為的經(jīng)歷也告訴產(chǎn)業(yè)，芯片和EDA都需要有敢坐冷板凳的精神。任正非表示，華為用了近二十年時間在基礎(chǔ)理論上作了準備，投了幾千億培養(yǎng)了一批研究基礎(chǔ)理論的科學家、技術(shù)訣竅的專家。這些人雖然不一定都參與芯片替代，但是這些基礎(chǔ)研究為華為未來發(fā)展提供了無限可能。

寫在最后

中國科學院院士俞書宏此前表示，“相比1到99的研究，我們更需要0到1的前瞻性研究，希望有更多力量加入對基礎(chǔ)研究的長期支持，讓科研人員心無旁騖地坐住坐穩(wěn)基礎(chǔ)研究‘冷板凳’?！?br />
當前的國際形勢讓我們意識到，***在很多關(guān)鍵環(huán)節(jié)還處于空白，我們確實需要大量人才甘于坐“冷板凳”，也要為他們創(chuàng)造安心坐“冷板凳”的條件。同時，我們也要有系統(tǒng)思維，這樣才能有方向，畢竟想干敢干不等于蠻干。在華為事件上，我們需要把這一危機意識傳遞到每個行業(yè)，尋找每個行業(yè)的荒原，有方向的大膽拓荒才是有意義的。