走進(jìn)ICCAD，IC設(shè)計(jì)在掌聲背后還需要哪些努力?

當(dāng)前，全球集成電路產(chǎn)業(yè)也處于加速變革和調(diào)整的新階段，在市場(chǎng)需求以及相關(guān)政策支持下，我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)也得到了快速發(fā)展。2016年，我國(guó)集成電路的設(shè)計(jì)、制造首次突破了1000億元，產(chǎn)業(yè)政策，投融資環(huán)境日趨完善。

在本屆ICCAD論壇中，中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)集成電路設(shè)計(jì)分會(huì)理事長(zhǎng)魏少軍教授介紹了中國(guó)IC設(shè)計(jì)業(yè)在過去一年的發(fā)展——從全國(guó)來看主要區(qū)域設(shè)計(jì)業(yè)發(fā)展情況，長(zhǎng)三角、珠三角和京津環(huán)區(qū)域依舊排名前三，中西部地區(qū)也在迅速成長(zhǎng)中。設(shè)計(jì)業(yè)增速最高的十個(gè)城市前三位分別西安、合肥、珠海;2017年設(shè)計(jì)業(yè)規(guī)模最大的十個(gè)城市前三位分別是深圳、上海、北京。

然，機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。在中國(guó)IC產(chǎn)業(yè)矚目的成績(jī)下，我們更應(yīng)該認(rèn)識(shí)到我們將要面臨的挑戰(zhàn)。

在論壇現(xiàn)場(chǎng)，除了魏教授的報(bào)告外，還有很多知名企業(yè)進(jìn)行了演講。哪些領(lǐng)域?qū)?dòng)IC產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?半導(dǎo)體企業(yè)應(yīng)如何配合熱門領(lǐng)域的發(fā)展?結(jié)合各大廠商的意見，讓21IC小編帶大家一同看下，IC產(chǎn)業(yè)在掌聲背后還有需要哪些努力。

AI芯片興起，EDA軟件需要怎樣適應(yīng)

近年來，人工智能的身影越來越頻繁地出現(xiàn)在了我們的生活中。而要實(shí)現(xiàn)人工智能就需要計(jì)算能力更高、更快的芯片，AI芯片與傳統(tǒng)芯片相比，多采用異構(gòu)架構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，面對(duì)這種改變將EDA軟件應(yīng)該如何適應(yīng)?

要想實(shí)現(xiàn)人工智能就要靠大數(shù)據(jù)來完善其深度學(xué)習(xí)的能力，如何正確利用的大數(shù)據(jù)簡(jiǎn)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)難度，AI芯片的使用將提高驗(yàn)證難度等問題已經(jīng)受到了EDA企業(yè)的重視。Synopsys全球副總裁兼亞太總裁林榮堅(jiān)表示：“在實(shí)現(xiàn)智能化的過程中，將產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)。Synopsys針對(duì)不同地域不同產(chǎn)品發(fā)展了共同機(jī)器學(xué)習(xí)平臺(tái)，該平臺(tái)意在讓不同的產(chǎn)品發(fā)展過程當(dāng)中不需要做重復(fù)的設(shè)計(jì)，將該平臺(tái)連接機(jī)器學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)，可使得幾個(gè)月行程的方案在1—2周內(nèi)即可達(dá)到相同的效果。與此同時(shí)，Synopsys還注意到AI芯片通常要配專門的工具操作，這將推動(dòng)EDA的發(fā)展。第二是驗(yàn)證，AI新應(yīng)用的出現(xiàn)，提高了驗(yàn)證設(shè)計(jì)上的難度。以汽車為例將AI芯片用在自動(dòng)駕駛上，我們要保證自動(dòng)駕駛場(chǎng)景內(nèi)的駕駛員的安全，這提高了驗(yàn)證的復(fù)雜度。”

（Synopsys全球副總裁兼亞太總裁 林榮堅(jiān)）

Cadence中國(guó)區(qū)總經(jīng)理徐昀表示：“AI芯片首先要解決的是預(yù)測(cè)能力，Cadence 針對(duì)于AI有專門的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)DSP、Vision處理DSP等。除了IP方面，人工智能芯片規(guī)模非常大，復(fù)雜度高，對(duì)驗(yàn)證的要求也高。Cadence采用的驗(yàn)證是并行多引擎以相互補(bǔ)充來保證最后驗(yàn)證的有效功能完整性。

EDA在AI年代的發(fā)展需要產(chǎn)業(yè)鏈和多行業(yè)之間的配合，不管是設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)還是驗(yàn)證，還是傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)的模擬和混合信號(hào)電路上，都需要運(yùn)用深度學(xué)習(xí)、機(jī)器學(xué)習(xí)方法優(yōu)化本身軟件的算法。除此以外，建立公有的大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)也同樣是EDA未來發(fā)展的一個(gè)契機(jī)，利用公有數(shù)據(jù)把它變成一種可以學(xué)習(xí)的模式，從而簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)難度。而這個(gè)很大的問題在于怎么樣來安全的分享數(shù)據(jù)。”

Mentor中國(guó)區(qū)總經(jīng)理凌琳表示：“AI從算法集成到芯片的過程當(dāng)中，會(huì)有一些獨(dú)角獸的公司出現(xiàn)。從系統(tǒng)的角度來說，第一個(gè)是大數(shù)據(jù)中心，現(xiàn)在我們看到很多公司都在開發(fā)這一領(lǐng)域，基于不同架構(gòu)的設(shè)計(jì)會(huì)有一個(gè)比較好的增長(zhǎng)。”

(Mentor中國(guó)區(qū)總經(jīng)理凌琳在論壇中表示SDA解決方案即將到來)

人工智能的時(shí)代到來，不僅催動(dòng)了大數(shù)據(jù)的發(fā)展，也使得許多系統(tǒng)設(shè)計(jì)公司對(duì)硬件提出了新的要求，正這種新要求促使EDA向復(fù)雜度更高的方向發(fā)展，在這種背景下的產(chǎn)品差異化也將使得EDA的定制化需求增大。正如Cadence徐總所說：“系統(tǒng)在驅(qū)動(dòng)整個(gè)芯片設(shè)計(jì)的發(fā)展，我們要考慮全系統(tǒng)全局的軟硬件優(yōu)化，全局的整合各個(gè)方向。這環(huán)境對(duì)EDA行業(yè)產(chǎn)生了非常大的影響，也是為什么我們提出了系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的策略。”

(Cadence SDA系統(tǒng)設(shè)計(jì))

中國(guó)芯要有自己的數(shù)據(jù)加密

由物聯(lián)網(wǎng)所引發(fā)的大數(shù)據(jù)應(yīng)用得到重視，就此，數(shù)據(jù)應(yīng)該如何應(yīng)用，如何保障數(shù)據(jù)安全成為了未來芯片不可忽視的一部分。在ICCAD中，21IC小編發(fā)現(xiàn)，我國(guó)現(xiàn)有部分企業(yè)已經(jīng)開始在數(shù)據(jù)加密方面有所研究。

芯動(dòng)科技是一家追求創(chuàng)新的IP/IC設(shè)計(jì)公司，專注于高性能PHY和數(shù)?；旌闲盘?hào)IP。芯動(dòng)科技產(chǎn)品總監(jiān)何穎認(rèn)為：“十年前,我們就已經(jīng)開始布局IoT了，現(xiàn)在也出現(xiàn)了很多公司做小型化的智能芯片，只要有市場(chǎng)、有應(yīng)用我們就有可能在新應(yīng)用市場(chǎng)上趕超國(guó)外先進(jìn)的公司和技術(shù)。就目前熱門的市場(chǎng)趨勢(shì)，數(shù)據(jù)加密產(chǎn)業(yè)中的區(qū)塊鏈技術(shù)值得大家關(guān)注，雖然目前為止，區(qū)塊鏈技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用并不是很廣泛，但是隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，數(shù)據(jù)加密將是發(fā)展中的重要一環(huán)。芯動(dòng)科技將會(huì)與芯片廠商合作，用國(guó)產(chǎn)的IP做國(guó)產(chǎn)芯片，用在國(guó)內(nèi)安全加密領(lǐng)域。”芯動(dòng)科技可提供低成本、高性能、跨晶圓廠，全定制的設(shè)計(jì)方案，同時(shí)還可支持SMIC、TSMC和GF從180nm到14nm的全部制程。做到真正的便捷服務(wù)，高效投產(chǎn)。目前，其芯動(dòng)IP已被應(yīng)用于成千上萬的移動(dòng)、多媒體以及消費(fèi)電子設(shè)備中。包括國(guó)內(nèi)知名企業(yè)如中興微、華為海思等。

“在當(dāng)前日益激烈的行業(yè)創(chuàng)新格局與嚴(yán)峻的行業(yè)發(fā)展壓力下，對(duì)IC設(shè)計(jì)企業(yè)而言，IP知識(shí)產(chǎn)權(quán)、研發(fā)等數(shù)據(jù)就是企業(yè)最核心的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。”志翔科技CEO蔣天儀博士表示，“以往，IC設(shè)計(jì)企業(yè)主要采取物理防護(hù)為主的安全方案，通過疊加安全產(chǎn)品和安全功能來試圖滿足安全需求，卻往往帶來協(xié)同性弱、各種機(jī)制不兼容等諸多問題。集成電路行業(yè)需要有更行之有效的安全技術(shù)和產(chǎn)品，來應(yīng)對(duì)產(chǎn)業(yè)新生態(tài)所帶來的安全挑戰(zhàn)。新生態(tài)下的IC行業(yè)安全解決方案應(yīng)該做到：貼近核心數(shù)據(jù)，把數(shù)據(jù)作為安全防護(hù)中心;不再拘泥于物理邊界，把身份權(quán)限作為新邊界;擅用大數(shù)據(jù)分析等新的技術(shù)手段，建立不間斷的主動(dòng)防御和安全監(jiān)控體系。”

短期爆發(fā)有困難 產(chǎn)業(yè)鏈促成企業(yè)發(fā)展

根據(jù)今年ICCAD的報(bào)告顯示，2017年全國(guó)共有1380家設(shè)計(jì)企業(yè)，較比去年新增了18家。這1000多家企業(yè)涉及到了IC產(chǎn)業(yè)鏈中的各個(gè)環(huán)節(jié)，順應(yīng)市場(chǎng)趨勢(shì)，形成產(chǎn)業(yè)鏈才是中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)未來發(fā)展的重要方向。

目前中國(guó)設(shè)計(jì)企業(yè)正處于一個(gè)熱情高漲的環(huán)境中，這些企業(yè)涉及到了眾多熱門領(lǐng)域，這些產(chǎn)品應(yīng)用要想做得更強(qiáng)，不僅要注重產(chǎn)品的差異化，還要注意與產(chǎn)業(yè)鏈的結(jié)合發(fā)展。臺(tái)積電中國(guó)區(qū)業(yè)務(wù)發(fā)展負(fù)責(zé)人羅鎮(zhèn)球認(rèn)為：“中國(guó)在公共安防領(lǐng)域出現(xiàn)了不少世界一流的公司以及世界領(lǐng)先的產(chǎn)品，這是中國(guó)電子行業(yè)十幾年的技術(shù)累積慢慢顯現(xiàn)的結(jié)果，而現(xiàn)在就差產(chǎn)業(yè)化。國(guó)內(nèi)很多產(chǎn)業(yè)化的能力以及產(chǎn)業(yè)化所要具備的知識(shí)跟經(jīng)驗(yàn)還不夠，這可能是下一步大家要想辦法加強(qiáng)的地方。”

集成電路產(chǎn)業(yè)經(jīng)過多年來的探索表明，短平快的經(jīng)營(yíng)模式顯然不適合IC設(shè)計(jì)的發(fā)展，IC設(shè)計(jì)的成長(zhǎng)需要靠長(zhǎng)期的技術(shù)投入，所以，每一次集成電路的重大成果都不是偶然。華大九天副總經(jīng)理?xiàng)顣詵|表示：“現(xiàn)在做半導(dǎo)體企業(yè)需要很長(zhǎng)時(shí)間的積累過程，靠短時(shí)間爆發(fā)比較困難。企業(yè)的發(fā)展一方面靠量，另一方面也是要靠質(zhì)的成長(zhǎng)。做產(chǎn)品不光要做好自己這一塊，上下游，整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)合起來，這樣考慮會(huì)比較合理。不是簡(jiǎn)單地替代，現(xiàn)在主要還是創(chuàng)造，創(chuàng)造不僅僅是自身的創(chuàng)造，更多是整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的合作創(chuàng)造。”

上海華力微電子副總裁舒奇也認(rèn)為上下游共同發(fā)展才能創(chuàng)造出中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)的爆點(diǎn)：“企業(yè)發(fā)展先進(jìn)技術(shù)具有主動(dòng)性和被動(dòng)性，主動(dòng)性就是新的產(chǎn)品出來要求這樣的工藝才能達(dá)到，比如產(chǎn)品要求省電，要求更小，要求速度更快，這是產(chǎn)品的主動(dòng)要求。而被動(dòng)要求則是因?yàn)楦?jìng)爭(zhēng)對(duì)手不斷前進(jìn)，促使其他廠商也必須利用新技術(shù)來提高產(chǎn)品性能。以工藝制造為例，假如沒有14nm、16nm FinFET，很多人就會(huì)不往前走，整個(gè)的發(fā)展可能局限于28nm的限制，喪失了動(dòng)力發(fā)展。但隨著國(guó)際IC設(shè)計(jì)公司和晶圓代工廠往前走，競(jìng)爭(zhēng)帶動(dòng)了整體產(chǎn)業(yè)上下游向前發(fā)展，市場(chǎng)出現(xiàn)了多種新興應(yīng)用，如物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、機(jī)器人、能源汽車等新興應(yīng)用。中國(guó)IC產(chǎn)業(yè)要抓住這一波新興應(yīng)用的機(jī)遇，不但要把工藝做好，把IP做好，把服務(wù)做好，才能具有競(jìng)爭(zhēng)力。”

中國(guó)IC設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)的道路還很漫長(zhǎng)，繼續(xù)投入到研發(fā)中才能一步步改善“缺芯少屏”的現(xiàn)狀。