廣東工業(yè)大學(xué)熊曉明教授:新形勢(shì)下EDA正在發(fā)生變革
目前EDA市場(chǎng)正呈現(xiàn)加速發(fā)展之勢(shì)。行業(yè)數(shù)據(jù)顯示,預(yù)計(jì)到2027年,全球電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到196.9億美元,未來五年EDA市場(chǎng)將以10%的速率增長。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,隨著人工智能、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)落地應(yīng)用,算力和存儲(chǔ)力的爆發(fā)式增長,芯片性能提出了更高的要求,這也對(duì)于芯片設(shè)計(jì)同步提出新要求。
也正是因?yàn)樾袠I(yè)新要求的涌現(xiàn),廣東工業(yè)大學(xué)集成電路學(xué)院院長、廣州IC基地首席科學(xué)家、廣東省重點(diǎn)領(lǐng)域研發(fā)計(jì)劃負(fù)責(zé)人熊曉明先生認(rèn)為,在基本停頓20年后,EDA領(lǐng)域于在十年突然活躍起來,形成了新的產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境。從其研究領(lǐng)域出發(fā),熊曉明先生強(qiáng)調(diào),產(chǎn)業(yè)環(huán)境的改變使得芯片設(shè)計(jì)的復(fù)雜度在不斷增加,為了應(yīng)對(duì)多樣化的應(yīng)用場(chǎng)景和設(shè)計(jì)需求,EDA設(shè)計(jì)模式亟須突破。
據(jù)介紹,熊曉明教授,曾在美國國家半導(dǎo)體、Synopsys、Cadence等美國知名公司工作25年,先后擔(dān)任Synopsys公司研發(fā)總監(jiān)、Tera系統(tǒng)公司技術(shù)總監(jiān)等職務(wù),主持并參與了二十余項(xiàng)科研項(xiàng)目,研發(fā)成果均已產(chǎn)業(yè)化,產(chǎn)品大多應(yīng)用于美國國家半導(dǎo)體公司、美國IBM、日本NEC、美國LSI、美國英特爾等世界一流公司。他被著名電子學(xué)家、EDA世界泰斗、美國工程學(xué)院院士、中國科學(xué)院外籍院士葛守仁教授譽(yù)為:開創(chuàng)中國EDA行業(yè)的理想領(lǐng)軍人物。
以其如此資深的行業(yè)經(jīng)驗(yàn),熊曉明教授指出,新形勢(shì)下,EDA的設(shè)計(jì)模式正呈現(xiàn)出四個(gè)變化。
由傳統(tǒng)設(shè)計(jì)向敏捷設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變,設(shè)計(jì)周期進(jìn)一步縮短。該方向也是目前是EDA技術(shù)創(chuàng)新最活躍的領(lǐng)域,很多新產(chǎn)品、改進(jìn)算法以及相關(guān)學(xué)術(shù)研究不斷涌現(xiàn),在追求極致的性能與功耗優(yōu)勢(shì)的同時(shí),也針對(duì)領(lǐng)域的專用定制會(huì)導(dǎo)致碎片化問題進(jìn)行研究。
由靜態(tài)工具向動(dòng)態(tài)工具轉(zhuǎn)化,即新工具一定會(huì)涌現(xiàn)。這一點(diǎn)在設(shè)計(jì)中仿真驗(yàn)證環(huán)節(jié)已經(jīng)體現(xiàn)得很明顯,也是目前一個(gè)大的創(chuàng)新方向。同時(shí),針對(duì)一些特定行業(yè),如模擬電路、封裝等的領(lǐng)域,也需要新的EDA工具。制造、光刻校準(zhǔn)等環(huán)節(jié)的一些輔助工具也將會(huì)很快出現(xiàn)。
電路設(shè)計(jì)向設(shè)計(jì)空間探索轉(zhuǎn)變。同樣功能的電路實(shí)現(xiàn)的方法千變?nèi)f化,目前EDA工具每次綜合僅限于單個(gè)設(shè)計(jì),效率低下。EDA工具參數(shù)設(shè)置具有不確定性,工具和集成電路設(shè)計(jì)流程高度復(fù)雜化和黑盒化。需要利用最小的算力、時(shí)間等成本,找到在多個(gè)設(shè)計(jì)指標(biāo)之間取得最佳平衡的設(shè)計(jì)方案。
由手動(dòng)調(diào)參向設(shè)計(jì)空間優(yōu)化轉(zhuǎn)變。一方面,工具參數(shù)空間龐大。為了適應(yīng)不同應(yīng)用場(chǎng)景和設(shè)計(jì)需求,現(xiàn)代EDA工具引入許多可調(diào)參數(shù),所有參數(shù)取值組合構(gòu)成完整的參數(shù)空間,其中的參數(shù)組合對(duì)設(shè)計(jì)性能可產(chǎn)生或正或負(fù)效果。另一方面,不同參數(shù)配置對(duì)性能產(chǎn)生影響。
熊曉明教授表示,EDA設(shè)計(jì)呈現(xiàn)的四方面的發(fā)展趨勢(shì),勢(shì)將引發(fā)EDA領(lǐng)域發(fā)生一次顛覆性的變革。