半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)本就是一個下游應(yīng)用需求拉動的市場?；?。

數(shù)智化是推動未來經(jīng)濟發(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，我們將重點談?wù)劊纱藥淼男酒_發(fā)將面臨的多重驗證挑戰(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)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、AI、5G及自動駕駛等新技術(shù)的運用，使得企業(yè)整個組織系統(tǒng)和業(yè)務(wù)鏈迅速升級，更助推著各細分領(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，整個半導(dǎo)體行業(yè)已經(jīng)進入了應(yīng)用定義硬件的時代。
AI應(yīng)用不斷激增、異構(gòu)計算需求旺盛，基于智能多元化應(yīng)用產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)，無疑推動市場對算力的需求。高性能計算和通信、數(shù)據(jù)存儲等領(lǐng)域逐漸成為下一代風(fēng)口。
此外，2022年的缺芯危機曾引來一波“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)展勢不可擋，層層剝繭之下，汽車賽道的下半場是智能化的征途，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，這也更進一步推動了高性能芯片需求的快速增長。
數(shù)智化和汽車芯片，無疑是未來經(jīng)濟增長的兩大風(fēng)口，也是未來半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展增長的新方向。

No.2

多重驗證挑戰(zhàn)

應(yīng)對這兩大風(fēng)口，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)下游倒逼中游，中游推動上游。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，更面臨著多重驗證挑戰(zhàn)?？v觀整個芯片開發(fā)流程，重中之重的是芯片前期的設(shè)計與驗證。因為通常芯片驗證在整個研發(fā)項目進度中占據(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。首先，隨著芯片設(shè)計成本日益高漲，以及算力與儲存需求爆發(fā)式增長，系統(tǒng)級芯片驗證變得極其復(fù)雜，先進SoC的驗證壓力也呈指數(shù)及增長。工程師們所需要的驗證工具早已不僅僅局限在滿足功能驗證需求，更多需要從設(shè)計、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芯片架構(gòu)?！彼紶栃究偛昧宙z鵬表示，“但數(shù)智化推動市場快速變化，新技術(shù)的到來讓應(yīng)用更多元化，這也讓IC設(shè)計公司很難根據(jù)芯片未來的使用場景明確芯片定位。為了適應(yīng)其變化，工程師們需要更靈活的架構(gòu)探索，以及更多重的驗證手段。”
例如在現(xiàn)流行的異構(gòu)集成中，會通過異構(gòu)計算整合不同架構(gòu)的運算單元來進行并行計算，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)讓整個設(shè)計驗證流程發(fā)生了根本性變化，異構(gòu)驗證是如今的工程師們所期待的新方法。
因為不同的運算單元有不同的架構(gòu)設(shè)計，對信息流也有不同的處理方式，這些都需要針對其特性使用不同驗證的方法學(xué)。在驗證的難度越來越大的今天，單一工具并不能保證設(shè)計的可靠性。

此外，EDA服務(wù)云計算技術(shù)迭代的同時，云計算也在反哺EDA。特別是芯片設(shè)計變得愈發(fā)復(fù)雜之后，算力和存儲這兩塊開始出現(xiàn)了瓶頸，傳統(tǒng)的自建數(shù)據(jù)中心已不堪重負。如何幫助IC設(shè)計企業(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，大幅降低時間與成本，也是如今芯片設(shè)計驗證面臨的挑戰(zhàn)。

No.3

異構(gòu)驗證平臺

如何應(yīng)對新風(fēng)口下的多重驗證挑戰(zhàn)？思爾芯，這家國產(chǎn)原型驗證的龍頭企業(yè)，最近并購和自研不斷，為高算力、多核異構(gòu)的高性能芯片的驗證挑戰(zhàn)提供了高效的解決方案。思爾芯董事長兼CEO林俊雄表示，“在芯片設(shè)計的不同節(jié)點，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，覆蓋驗證云服務(wù)、架構(gòu)設(shè)計、軟件仿真、硬件仿真、原型驗證等工具。廣泛應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)、云計算、5G通信、智慧醫(yī)療、汽車電子等終端領(lǐng)域。我們的異構(gòu)驗證方法學(xué)，在研究怎樣降低驗證工程復(fù)雜度的同時，還能保證驗證的可靠性，提升驗證效率。”重捋一下芯片設(shè)計的流程，思爾芯的驗證工具是如何覆蓋整個芯片設(shè)計驗證的全流程？

需求分析與架構(gòu)設(shè)計

芯片設(shè)計的起點都是需求分析。在一顆芯片的設(shè)計之初，思爾芯的Genesis芯神匠架構(gòu)設(shè)計軟件就可以給工程師提供一個建模，分析，仿真和軟硬件協(xié)作的平臺，利用建模方法學(xué)實現(xiàn)電子系統(tǒng)級（Electronic System Level，ESL）設(shè)計流程，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行早期性能和功耗分析，也可進行時序和功耗的仿真，還能搭配芯神瞳原型驗證平臺提前進行軟硬件協(xié)同設(shè)計。

面對龐雜的代碼，工程師想要確保設(shè)計可靠性，這就需要對設(shè)計進行驗證，即功能驗證。軟件仿真、硬件仿真和原型驗證等方法學(xué)基本覆蓋了整個功能驗證方法，工程師們針對不同階段需結(jié)合使用不同驗證的方法學(xué)。

軟件仿真

軟件仿真適合小型設(shè)計和模塊級仿真。其實從早期的需求分析與架構(gòu)探索就可以使用，還可以覆蓋功能驗證中的RTL級仿真、超大容量硬件仿真加速器、快速原型系統(tǒng)等多個應(yīng)用場景?？梢哉f是每個驗證工程師常規(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)外廠商驗證。其采用了創(chuàng)新的架構(gòu)算法，實現(xiàn)了高性能的仿真和約束求解器引擎，對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，同時支持時序反標(biāo)和門級后仿真，并可提供功能覆蓋率、代碼覆蓋率分析等功能。同時創(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)計工程師長期占用等問題。真正為企業(yè)做到降本增效，加速芯片設(shè)計，確保整個芯片設(shè)計流程對需求規(guī)格的完整實現(xiàn)，以及項目按照預(yù)期的驗證計劃高效地推進。

硬件仿真

硬件仿真是對完整的SoC設(shè)計進行加速仿真并調(diào)試，包括SoC設(shè)計的系統(tǒng)級功能驗證、IP設(shè)計驗證，多應(yīng)用于設(shè)計前期的RTL功能驗證。與原型驗證系統(tǒng)相比，最大的優(yōu)點就是其強大的調(diào)試能力，可以檢查出有沒有深度錯誤或性能瓶頸。

OmniArk 芯神鼎是近日思爾芯通過并購整合推出的一款企業(yè)級硬件仿真系統(tǒng)。其采用超大規(guī)?？蓴U展商用陣列架構(gòu)設(shè)計，最大設(shè)計規(guī)?？蛇_20億門，滿足從IP級到系統(tǒng)級的功能驗證。基于創(chuàng)新的全自動編譯流程、高效調(diào)試糾錯能力、豐富的仿真驗證模式，以及千倍以上的仿真加速，讓這款企業(yè)級硬件仿真系統(tǒng)成為思爾芯開啟EDA驗證新時代的重磅產(chǎn)品。

原型驗證

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

思爾芯的Prodigy 芯神瞳原型驗證解決方案是業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的數(shù)字集成電路前端驗證解決方案，幫助全球頂尖的芯片企業(yè)開發(fā)IC和驗證，適用于驗證專門應(yīng)用的集成電路（ASIC）和片上系統(tǒng)（SoC）的系統(tǒng)級功能和性能驗證。還可以幫助芯片開發(fā)者提早進行嵌入式軟件開發(fā)及軟硬件協(xié)同設(shè)計，從而加快芯片產(chǎn)品上市速度，搶占市場先機。該解決方案包含原型驗證硬件、自動原型編譯軟件、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。多組合方案能夠為開發(fā)者提供多種容量范圍，并覆蓋各類ASIC以及SoC設(shè)計的驗證需求。

驗證云服務(wù)

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

在數(shù)智化驅(qū)動半導(dǎo)體行業(yè)快速發(fā)展的同時，作為支撐起數(shù)字經(jīng)濟的底座科技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)市場變化，用成熟穩(wěn)定的產(chǎn)品服務(wù)于每一個客戶。相信不久的未來，因為有更多像思爾芯這樣的活力領(lǐng)軍企業(yè)，將有一個更好的生態(tài)，更輝煌的未來。

//

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)字芯片的前端驗證，已覆蓋驗證云服務(wù)、架構(gòu)設(shè)計、軟件仿真、硬件仿真、原型驗證等工具。已與超過600家國內(nèi)外企業(yè)建立了良好的合作關(guān)系，服務(wù)于人工智能、超級計算、圖像處理、數(shù)據(jù)存儲、信號處理等數(shù)字電路設(shè)計功能的實現(xiàn)，廣泛應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)、云計算、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)有分支機構(gòu)或辦事處。

思爾芯在EDA領(lǐng)域的技術(shù)實力受到了業(yè)界的廣泛認可，通過多年耕耘，已在原型驗證領(lǐng)域構(gòu)筑了技術(shù)與市場的雙領(lǐng)先優(yōu)勢。并參與了我國EDA團體標(biāo)準的制定，承擔(dān)了多項國家及地方重大科研項目。