EDA:應用牽引　整合創新

劉偉平

2020年9月兒日，習近平總書記在科學家座談會上發表重要講話時表示，當今世界正經歷百年未有之大變局，我國發展面臨的國內外環境發生深刻復雜變化，我國“十四五”時期以及更長時期的發展對加快科技創新提出了更為迫切的要求。顯然，集成電路是“十四五”科技創新規劃任務的重中之重。一方面，我國集成電路產業市場規模即將超過2萬億元，這一基礎產業將產生一系列蝴蝶效應，撬動更廣闊的數字經濟市場。另一方面，如果沒有強大的集成電路產業，科技強國、產業強國無從談起。作為支撐國家經濟社會發展和保障國家安全的戰略性、基礎性和先導性產業，集成電路在信息產業、數字經濟時代和變幻的全球政治經濟環境中是絕對的核心。

2020年8月，國務院發布了《新時期促進集成電路產業和軟件產業高質量發展的若干政策》，明確了“十四五”期間集成電路產業發展的方向和基調，也給集成電路產業領域相關企業帶來了重大利好。

突出基礎 聚焦重點

近兩年產業形勢的巨變，使我們進一步認識到裝備、材料和EDA（電子設計自動化）工具作為集成電路產業的戰略支撐作用。離開這三大基礎的集成電路產業，就是空中樓閣。在“十四五”期間，無論是政府還是產業層面，都應該更加關注對產業基礎的支持，分批分階段解決基礎問題，為集成電路產業健康發展打下堅實基礎。

就EDA而言，在“十一五”“十二五”期間，以華大九天為代表的具備長期技術和人才積累的EDA領軍企業及頂尖高校成為主要的開拓者。到了“十三五”，隨著國家大基金等資本對設計端的重點支持，加之國際形勢的推動，新的EDA企業也逐漸嶄露頭角，形成點面結合、各具特色的競合生態。EDA領域重大創新成果紛紛涌現，一些前沿領域開始進入并跑、領跑階段。本土EDA在模擬領域已具備28納米全流程IC設計支撐能力，在數字領域擁有多款具備全球競爭力的突出的點工具，在平板顯示領域擁有壘球唯一的全流程EDA系統等。技術實力正在從量的積累邁向質的飛躍，從點的突破邁向系統能力的提升，但與國際水平以及產業需求相比，仍然存在代際差距，我們依然有很長的路要走，需要投入更加巨大的人財物力去奮力追趕。

EDA技術融合了計算機、微電子、數學艮人工智能等多學科技術，涉及各糞軟件模塊數千個、算法數萬種、判斷各類異常情形數百萬種，是一個典型的算法密集型大型軟件系統。由于EDA技術的強復雜性，一款軟件的開發周期至少兩年，達到成熟期至少五年，加之工藝節點不斷先進，設計方法不斷更新，EDA算法比須動態改進，從而導致研發周期長，研發資金需求大。因此，在資金、人才等資源有限的狀況下，特別需要我們注意聚焦重點，避免分散資源造成損失和浪費。

鼓勵整合 合作創新

在當前的特殊形勢下，EDA的發展不能再以傳統的方式推進，而是需要利用杠桿切變快速通道。應積極鼓勵支持國內EDA企業在自主開發的同時，輔以整合吸納的方式快速補全EDA短板。事實上，美國EDA巨頭也是通過并購近百家EDA企業，才發展成為全球頂級的EDA企業。目前全球從事EDA業務的中小規模公司有60家左右，其中不乏小而精的特色解決方案提供商，在一些環節上能夠對我國EDA大系統的建設形成有效補充，但最重要的是把握時機。

此外，國內的各EDA廠商之間應開展深入的互補合作，形成合力，把有限的資源更好地投入到各自最擅長的領域。共同打造具有競爭力的全流程、平臺化的解決方案，真正形成對我國集成電路產業的全方位支撐能力。

多軌并行 打造人才

我國集成電路產業人才缺口十分嚴重，EDA領域更是如此。EDA技術是一門多學科復合技術，技術門檻高、學科之間交叉復雜，要求開發者能夠在數學、物理、計算機、電路、自動控制/人工智能，甚至化學等方面都有所涉獵，并在其中2-3個方面有深刻造詣。因此，EDA技術人才的獲取，一是需要繼續挖掘產教融合的合怍和人才培養模式，以產業應用為牽引培養復合型技術人才;二是需要大力從外部引進有經驗的高端EDA技術人才;三是EDA企業自身要注重傳幫帶，由有經驗的高端人才帶動和培養新人，形成規?；娜瞬盘蓐?。

同時，應注重發展本土EDA應用環境和應用人群，培養本土EDA應用專家，由他們對本土EDA提出更多的發展建議，帶動EDA人才和技術的成長。更多的畦任型和專家型應用人才的補充，也將推動國內集成電路企業更好地應用本土EDA工具。

應用牽引 建立生態

EDA技術的發展和應用離不開產業鏈上下游的支持。作為典型的應用導向型產業門類，應用對EDA的發展非常關鍵。有應用的支撐和反饋，EDA的研發、改善才有方向，才能快速地迭代優化。建議考慮出臺相應政策，鼓勵企業主動應用本土EDA工具。

EDA工具無法脫離工藝數據獨立存在，需要來自芯片制造企業的支持。由于我國本土EDA企業和加工廠在PDK（工藝設計套件）開發方面經驗不足，導致我國本土EDA工具與芯片制造的結合很薄弱，更不用說對高端先進工藝的支持。在這方面同樣建議出臺政策鼓勵本土芯片制造企業與EDA企業積極合作，盡可能在工藝開發的過程中引入本土EDA企業參與，這樣可以更好地形成合力，使得EDA盡早與工藝結合的同時，EDA也能協助推動工藝技術盡快成熟。

此外，云平臺已經得到十分廣泛的應用。對于芯片設計行業來講，云計算的應用也逐步凸顯出了優勢，其大量、可擴展的資源與空間對于芯片設計來說不僅能夠降低研發成本，同時還能提供更強的運算能力處理更為復雜的設計問題，從而縮短產品上市時間。因此，基于云的EDA工具平臺正在成為產業發展的一個新趨勢，EDA的產業生態也在逐步擴大和延伸。