数字验证EDA建起“中国高铁”,成立半年就有订单

数字验证EDA建起“中国高铁”,成立半年就有订单

2020年被称为是中国EDA发展元年。

时间拉回到4年前,中兴、华为被制裁,中国半导体产业陷入了“被卡脖子”的恐慌之中,贯穿整个半导体产业链的电子设计的技术EDA工具被囊括在内,此后一大批EDA从业者从大厂辞职创业,瞬曜电子、行芯科技、芯和半导体、全芯智造、芯华章、合见工软等相继成立,国产EDA迎来创业潮。

在历史机遇下成功起步,但摆在这批EDA初创公司们面前的,是来自已经拥有全球70%市场份额的EDA海外三巨头Synopsys、Cadence和Simens EDA的全流程工具的产品围墙,在短时间拿到客户订单更是不易之事。

在众多初创EDA公司中,2021年4月成立的瞬曜EDA不仅在数字验证领域,用中国高铁的方式,填补了数字芯片验证在目前市场上的技术空白,并在成立不到一年的时间内就获得了客户订单,得到了客户的积极认可与肯定。

令人兴奋的EDA工具,撬起半导体产业的支点

瞬曜EDA的创始人傅勇毕业于清华大学电子工程系,大学时期就与EDA结下了缘分。

傅勇本科师从刘润生,当时其所在教研组承接了一款同三星合作的遥控器芯片项目,最早开始研发这款芯片时,EDA还处于早期发展阶段,芯片设计方法还在停留在20年前,傅勇及其同学不得不直接用门级网表的方法设计搭建这颗电视遥控器芯片。

后来,Candence和Synopsys研发出一种新的芯片设计软件工具——逻辑综合工具(Design Compiler,简称DC)并传入中国,傅勇及其教研组重新用VHDL描述电路,并在DC工具的帮助下直接将VHDL描述的电路转换为基于工艺库的门级网表,傅勇初次体验到EDA工具的高效与便捷,是国内第一批使用Synopsys DC工具的人。

不仅仅是EDA的使用者,傅勇还同国内第一个EDA系统“熊猫系统”有着千丝万缕的关系。

上世纪70至80年代,巴黎统筹委员会对中国实施禁运管制,不得不在1988年开始自研攻关EDA,这项名为熊猫系统的项目,由来自全国的技术人才共同攻关,傅勇硕士时期所在的清华教研组正好承担了其中的一部分工作。

傅勇回忆,当时的硕士论文正是基于加州伯克利大学的电路仿真模拟器(spice)做功能性添加,即将非线性的器件建模添加到spice中,与熊猫系统有一定的关联。

毕业之后,傅勇进入到三星工作,刚进入三星时,傅勇的工作是用EDA软件排查芯片设计的问题,即借助仿真验证工具检验电路设计是否与预期的设计规范相符合。

从傅勇当时使用数字验证EDA工具发展到现在,验证方法包括静态验证(Static Verification)、功能仿真(Functional Simulation)、FPGA原型验证(FPGA Prototyping)、硬件仿真(Emulation)和UVM通用验证方法学 (Universal Verification Methodology)等五种,这些验证方法特点各不相同,适用芯片设计的不同阶段,其中硬件仿真验证速度远远快于软件仿真,一个需要花几天时间进行软件仿真的设计,用硬件仿真只需要几小时,当然验证的费用也会更高。

傅勇在三星工作时,用到了来自从元老级硬件仿真公司Quickturn的Emulation工具,当时Quickturn的产品还不太成熟,作为客户的傅勇需要同Quickturn的产品不断磨合,同Quickturn技术工程师同吃同住是常事,也正是在同Quickturn相处的过程中,傅勇对EDA工具的理解愈发深刻——虽然EDA工具可能刚开始使用体验欠佳,但是EDA工具在某种程度上指明了集成电路行业未来的发展方向。

感受到EDA强大力量的傅勇倍感兴奋,在Quickturn的盛情邀请下前往美国,正式从一个EDA工具使用者转变为EDA工具生产者。

进入EDA行业的傅勇刚好赶上EDA并购潮,今天的EDA三巨头当时正拿着大笔的资金在整个EDA领域攻城略地,1998年,随着Quickturn被Cadence并购,傅勇也加入了Cadence,有趣的是,傅勇中途离开Cadence加入另一家EDA初创公司Verity时,又经历一次随着并购而加入Cadence。

2015年,傅勇加入Synopsys,负责亚太地区数字验证产品事业部的技术战略与客户支持工作,将Emulation验证产品引入亚太区,5年间实现了中国区近30%的市场年复合增速。

做数字验证EDA的“中国高铁”,填补市场空白

在EDA数字验证领域耕耘二十多年,傅勇在同客户打交道的过程中愈发觉得,虽然Cadence和Synopsys行业垄断地位,但并不代表其技术方向和思路能够与客户需求完美契合,很多时候客户找不到最佳的解决方案,只能被迫接受行业龙头的标准化产品,这让傅勇意识到,EDA工具还有值得挖掘和开发的领域,数字验证EDA还有继续向前演进的可能性,辞职创业的种子就此埋下。

2018年,中兴华为事件爆发,熊猫系统之后国家对EDA产业的支持不足,中国EDA经历了近20多年的空窗期,EDA“卡脖子”的历史剧情重新上演,看着国内一个又一个EDA初创公司在政策扶持之下接连成立,“是时候行动了”,傅勇在心里想。

在EDA三巨头几乎已经垄断整个市场的情况下,想要创办一家新的EDA公司,机遇和定位显得尤为重要。

“中国EDA发展窗口期,地球像是一个被切成两半的西瓜,当下的环境为国产EDA提供了成长温室,但经历5至10年的黄金发展期之后,地球又会变成一个完整的西瓜,国产EDA终究要走出国门”。

这意味着,EDA创业,在大环境下选择国产替代是一条短期内行得通的道路,但更长远来看,一开始就同三巨头保持差异性,则有机会走得更远。

傅勇选择了第二条路,瞄准数字芯片前端验证市场技术空白,设计研发一种介于软件仿真和硬件仿真之间的高速仿真器。当集成电路设计规模或IP规模足够大,传统软件仿真就难以满足客户需求,于是,高速仿真器ShunSim应运而生。

数字验证EDA建起“中国高铁”,成立半年就有订单

用傅勇的话来形容,如果软件仿真是汽车、硬件仿真是飞机,那么ShunSim这款仿真器就相当于中国高铁,有自己独特的市场定位和价值,且不会让汽车和飞机消失,还能让客户的验证需求得到高效满足。

有了清晰市场定位的傅勇,在创办瞬曜之前认真思考了两件事,一是在知识产权上确保瞬曜的独立性,二是透过开源社区的发展分析,挖掘瞬曜特色的稳健发展技术路线。

瞬曜团队研发高速仿真器ShunSim的思路是基于经大量商用案例验证的稳健安全的仿真内核Verilator加上独创设计创新的升级,实现支持兼备验证超大集成电路设计规模和较小规模设计,因此瞬曜坚持对开源社区的贡献,在开放式的合作模式下推动产业更快发展。

2021年4月,瞬曜EDA在张江成立,清晰的市场定位、成熟的技术路线以及大厂尚未攻占的市场空白,大大缩短了瞬曜EDA产品研发以及应用落地的时间,日前,瞬曜高速仿真器ShunSim在2022年6月正式推向市场.

据了解,ShunSim的速度比传统仿真器的速度高10-100倍,内置经大量商用案例验证的稳健安全的仿真内核Verilator,支持多款主流设计和验证语言等。

ShunSim是瞬曜EDA五大业务板块之一,除此之外,瞬曜EDA还将继续推出全新一代系统级验证方案YaoVIP,主流领域应用级验证方案DVS、专业验证服务以及EDA云平台。

此外,瞬曜也在持续加大投入对开源社区的贡献,打磨底层仿真内核,助力开源硬件的生态建设。

仿真速度至少提升10倍,成立半年就有人买单

有EDA三巨头的全流程产业链覆盖市场在前,EDA初创公司想要进入市场并不容易,获客难和导入周期长是摆在EDA初创公司面前的两大难题。

一位半导体从业者同小编交流时表示,EDA公司的发展需要经历三个阶段,第一阶段能够研发出可用的工具,第二阶段是能够同晶圆厂捆绑认证,第三阶段能够经历客户的迭代使用。足以证明客户对于EDA公司的重要性。

值得一提的是,瞬曜EDA仅成立半年,就已经有真实的客户部署。

在瞬曜的演示实验中,ShunSim表现出速度上的卓越优越,阿里开源项目玄铁RISC-V基于ShunSim做仿真验证用时仅59秒,而基于市面上销量第一的某仿真软件,用时231秒。

数字验证EDA建起“中国高铁”,成立半年就有订单

中科院香山RISC-V项目中,ShunSim测试用例运行时间仅需8分钟,而传统仿真器则需要一小时;某头部IC设计公司的CPU测试用例运行时间更是从7天缩短到3小时。

傅勇坦言,截止今天为止,很多用户前来咨询瞬曜的产品,瞬曜也在同大家互动的过程中不断向前迭代。

“我认为我是幸运的,半辈子都在做数字验证,而数字验证领域恰好是EDA领域发展最快且最大的一个细分领域。”傅勇说道。

对于瞬曜未来的发展,傅勇保持乐观且开放的态度,由于拥有将Emulation推向亚太地区的经验,傅勇相信ShunSim也能拥有其独特发展道路,被推向更加广阔的市场。

已经见证过国外EDA并购潮的傅勇预见中国EDA公司也会走向并购结局,对于瞬曜EDA未来是一直独立发展还是被更大的公司收购,傅勇十分坦然,“我希望瞬曜能够在EDA行业中有自己的历史地位,成为一家受人尊重的公司。”

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