工欲善其事，必先利其器。EDA行業(yè)雖然只占半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)整體市場(chǎng)份額的2%左右，但是把EDA廠商比喻為撬動(dòng)整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)的杠桿也不為過。

如果工藝發(fā)展的不夠快，EDA廠商還可以做什么？

最能挑動(dòng)業(yè)界神經(jīng)的，還是先進(jìn)工藝節(jié)點(diǎn)的發(fā)展進(jìn)度。進(jìn)入深亞微米工藝以后，尤其是到現(xiàn)在的14、16nm制程，摩爾定律或許還有效，但是半導(dǎo)體的學(xué)習(xí)曲線可能已經(jīng)遇到問題，單位面積上晶體管數(shù)量增長導(dǎo)致的成本下降速度已經(jīng)沒有過去那么快。先進(jìn)工藝對(duì)于IC設(shè)計(jì)企業(yè)的成本壓力也越來越大，EDA廠商是怎么應(yīng)對(duì)先進(jìn)工藝挑戰(zhàn)，又如何幫助客戶來降低研發(fā)成本的呢？

Mentor Graphics CEO Walden C.Rhines先生認(rèn)為，先進(jìn)節(jié)點(diǎn)工藝對(duì)于EDA廠商是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)，如果工藝停滯不前，則EDA工具廠商的收入也會(huì)受到影響。現(xiàn)在的先進(jìn)工藝，例如FinFET，對(duì)于成品率和測(cè)試的需求都要花費(fèi)比以往多得多的人力物力來解決，Mentor針對(duì)先進(jìn)工藝有完整的解決方案，例如Mentor的DFT工具對(duì)于FinFET測(cè)試驗(yàn)證支持就相當(dāng)有力。

而對(duì)于現(xiàn)在設(shè)計(jì)公司成本上升的問題，Rhines先生指出，如果單指物理設(shè)計(jì)（physical design）并不存在這個(gè)問題，而且EDA核心設(shè)計(jì)軟件的成本是隨著整個(gè)半導(dǎo)體工藝演化成比例下降的。設(shè)計(jì)公司成本上升是現(xiàn)在復(fù)雜芯片設(shè)計(jì)需要大量資源投入到嵌入式軟件與系統(tǒng)設(shè)計(jì)等方面，大規(guī)模芯片設(shè)計(jì)的成本上升主要是由于系統(tǒng)集成需要越來越多的人力資源，而不是因?yàn)楣に囇葸M(jìn)需要更大更快的EDA工具所造成的。每一個(gè)新節(jié)點(diǎn)的研發(fā)成本大約是舊節(jié)點(diǎn)研發(fā)成本的三倍，我們都知道半導(dǎo)體晶體管級(jí)別的成本不斷下降是趨勢(shì)，但是降低成本不僅只有縮小特征尺寸（feature size）這一種方法，有很多其他的方法可以降低晶體管的成本，減小尺寸只是其中之一。

Synopsys全球高級(jí)副總裁柯復(fù)華先生表示，EDA公司以往走在技術(shù)的最前沿，來驅(qū)動(dòng)CMOS邏輯制程的演進(jìn)，但是Synopsys很早就意識(shí)到晶圓廠在特殊工藝制程上面所做的努力。很多特殊制程雖然不是采用最先進(jìn)的節(jié)點(diǎn)，想要做到那個(gè)地步其實(shí)不容易。很多技術(shù)，例如高壓（High Voltage）、CMOS圖像傳感器（CMOS Image Sensor）等，對(duì)于驅(qū)動(dòng)、電流的要求都不是很容易實(shí)現(xiàn)的。這些技術(shù)的發(fā)展也非常重要，與摩爾定律的區(qū)別僅在于這些技術(shù)不是由工藝尺寸減小而體現(xiàn)出來的。Synopsys針對(duì)這一趨勢(shì)，在幾年前已經(jīng)開始調(diào)整，在優(yōu)先保證對(duì)于最先進(jìn)技術(shù)的需求做測(cè)試的同時(shí)，另外一方面也拉回來，對(duì)于過去比較成熟的工藝節(jié)點(diǎn)，例如90、65nm，從純邏輯轉(zhuǎn)換到特殊工藝制程也做了大量的支持工作，確保這個(gè)技術(shù)對(duì)客戶有幫助。Synopsys在這方面也有很大的優(yōu)勢(shì)，就是其IP部分，Synopsys很多研發(fā)工程師做的工作就是去滿足客戶對(duì)于特殊制程的需求，客戶的需求驅(qū)動(dòng)了Synopsys的發(fā)展。

像Wally（Walden Rhines先生）所講，成本降低曲線是有問題的，實(shí)際上在20nm時(shí)大家就說這個(gè)曲線存在問題。但是為什么還有人要做14、16nm呢，問題就是14、16nm對(duì)于大家來說是不值的，但是對(duì)需要14、16nm的極少數(shù)廠商來說是值得的。之所以有人愿意到14、16nm，是因?yàn)橛心硯最wIC有非常大的量，特殊工藝制程趕不上這個(gè)量。但是能夠搶到這個(gè)市場(chǎng)份額的廠家，在整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中的能量是極大的，他們需要投入非常多的資源，不光靠芯片設(shè)計(jì)而已，大量的配套工作需要做，才能維持那么大的量。

“很多人可能會(huì)覺得EDA很無趣，EDA本身的確很無趣，可是如果從EDA串起來的整個(gè)行業(yè)角度來看，它是非常非常有趣的，努力的空間也非常大。”Cadence全球副總裁亞太區(qū)總裁石豐瑜先生說到，“只是集成電路行業(yè)不斷的向前演進(jìn)，EDA不跟著往前走，就沒有未來。但是我們要往前走了以后再往后看才有趣”。比如現(xiàn)在大家都在往16、10、7nm走，誰也不知道接下來的腳步是越來越快還是越來越慢，不知道材料的演進(jìn)是否能夠配合工藝的發(fā)展速度，假設(shè)走得沒有那么快的時(shí)候，那么大家就沒有活干了嗎？不見得，真的回頭看可能會(huì)發(fā)現(xiàn)很多事情當(dāng)時(shí)沒有做好，現(xiàn)在可以把它做好，努力去做以后卻發(fā)現(xiàn)，在舊的工藝節(jié)點(diǎn)，還能夠再擠出20%的性能出來，還能夠把功耗再降低一點(diǎn)，悶著頭做了以后會(huì)發(fā)現(xiàn)客戶在等著你。EDA接下來往先進(jìn)節(jié)點(diǎn)走，必須要和客戶深度結(jié)合。

“深度結(jié)合就是說，我們賣一套那么貴的軟件給客戶，如何幫助客戶盡快熟練的應(yīng)用起來。如果你花半年人家花三個(gè)月，那么你完了；軟件有那么多的功能，還有很多可以調(diào)試的地方，你如果沒有去調(diào)，悶著頭按個(gè)鈕出來以后就去流片，你倒霉了。所以我們?cè)趺磥韼湍悖阍趺磥硗苿?dòng)我們，逼著我們跟你一同成長，這是最重要的一點(diǎn)。”另一點(diǎn)就是對(duì)于老的節(jié)點(diǎn)，將來是否有力量再回過頭去，把它精進(jìn)與優(yōu)化一下，讓繼續(xù)使用Cadence工具的人在老的節(jié)點(diǎn)上對(duì)于特定的應(yīng)用也有更好的發(fā)揮。

快中求快、省而又省、精益求精——EDA廠商給IC設(shè)計(jì)企業(yè)的建議

“現(xiàn)在手機(jī)電腦等設(shè)備的生存周期越來越短，基本上每18個(gè)月用戶就會(huì)換一部手機(jī)。”談到IC設(shè)計(jì)公司的時(shí)間壓力時(shí)，Synopsys中國區(qū)總經(jīng)理/武漢研發(fā)中心董事總經(jīng)理葛群先生這樣說。他表示如果IC設(shè)計(jì)公司從設(shè)計(jì)芯片到流片成功需要花一年時(shí)間，再花半年到一年時(shí)間去進(jìn)行軟件的開發(fā)與優(yōu)化，那么產(chǎn)品的上市時(shí)間根本滿足不了市場(chǎng)的需要。所以現(xiàn)在的方法學(xué)是在芯片設(shè)計(jì)開始之前，已經(jīng)著手進(jìn)行軟件開發(fā)工作。Synopsys提供的Virtualizer工具可以虛擬化硬件來提早進(jìn)行軟件開發(fā)與優(yōu)化，芯片回來后軟件開發(fā)工作已經(jīng)差不多結(jié)束了。通過這種新的設(shè)計(jì)方法可以把產(chǎn)品提早6~9個(gè)月上市。最好的一個(gè)案例是聯(lián)發(fā)科，他們是全球最早研究出來用4個(gè)A7來實(shí)現(xiàn)四核方案的廠商，之前的四核方案至少是4個(gè)A9。聯(lián)發(fā)科在使用Synopsys的這套系統(tǒng)以后發(fā)現(xiàn)使用A7乘四核來實(shí)現(xiàn)可以達(dá)到差不多的性能、更低的成本與更小的功耗，同時(shí)軟件可以跑得更快。

談到IC設(shè)計(jì)公司產(chǎn)品同質(zhì)化問題時(shí)，石豐瑜先生表示，IC設(shè)計(jì)公司必須要與系統(tǒng)廠商和后面的生態(tài)鏈做一個(gè)非常緊密的結(jié)合。以應(yīng)用處理器（Application Processor）為例，每家公司都是取得同樣的IP核授權(quán)，用幾乎同樣的工具，投片如果選擇28nm與16nm工藝，全世界范圍可以選擇的晶圓廠也不多，但是為什么有些人成功，有些人則不成功呢？一款手機(jī)芯片出來需要跑什么樣的應(yīng)用？這些應(yīng)用是要2核還是4核還是必須要8核？IC設(shè)計(jì)廠商能夠看清楚嗎？所以同質(zhì)化問題不見得在于技術(shù)同質(zhì)化，更多的在于對(duì)于市場(chǎng)需求理解的趨同。如果IC設(shè)計(jì)公司對(duì)市場(chǎng)研究得足夠深入，看得到未來趨勢(shì)，能夠根據(jù)市場(chǎng)需求對(duì)規(guī)格進(jìn)行增刪，把產(chǎn)品做到更省電、成本更低、調(diào)試得更完美，事實(shí)上就做到了差異化。雖然以AP市場(chǎng)來說是同質(zhì)化，但是可以在軟件上花功夫來達(dá)到差異化。行業(yè)生存的思路要從以往先出芯片，系統(tǒng)廠商根據(jù)現(xiàn)有芯片去找應(yīng)用的模式轉(zhuǎn)換出來。在已經(jīng)知道了未來市場(chǎng)有一個(gè)具體的需求存在，從這個(gè)需求出發(fā)，從應(yīng)用端回來到系統(tǒng)端，最后是芯片設(shè)計(jì)公司在最短的時(shí)間把東西給做出來，CPU不見得一定要快，只要符合市場(chǎng)的需求即可，這是完全不同的思路。

“從歷史數(shù)據(jù)來看，系統(tǒng)設(shè)計(jì)商賺取的利潤比器件供應(yīng)商要高，系統(tǒng)廠商所提供的價(jià)值就是讓整個(gè)系統(tǒng)的軟硬件協(xié)調(diào)工作。”Rhines先生說，現(xiàn)在的IC設(shè)計(jì)公司已經(jīng)花了大量的資源投入到系統(tǒng)設(shè)計(jì)，對(duì)于現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品對(duì)用戶吸引力還不夠的問題，就需要IC設(shè)計(jì)公司更加深入了解客戶實(shí)際需求，選取工藝時(shí)綜合考慮尺寸、功耗與成本，只有三者達(dá)到一個(gè)均衡點(diǎn)才能設(shè)計(jì)出更可靠更強(qiáng)勁更省電尺寸更小的產(chǎn)品，才能滿足用戶的需求，使得用戶不會(huì)很短時(shí)間久丟棄產(chǎn)品。所有這些對(duì)設(shè)計(jì)制造的需求也相應(yīng)提高了對(duì)于芯片封裝技術(shù)的要求，工程師不但需要優(yōu)化功能，對(duì)于封裝、工藝的優(yōu)化設(shè)計(jì)也需要花更多的精力。

EDA公司如何應(yīng)對(duì)中國這個(gè)越來越特殊的市場(chǎng)

石豐瑜先生指出，中國有這么強(qiáng)的內(nèi)需市場(chǎng)，已經(jīng)慢慢出現(xiàn)了一些世界級(jí)的系統(tǒng)公司，如果這些系統(tǒng)公司能夠與半導(dǎo)體集成電路公司做一個(gè)很好的結(jié)合，這將會(huì)變成一個(gè)主場(chǎng)的優(yōu)勢(shì)。而且中國市場(chǎng)越來越特殊，這個(gè)市場(chǎng)特殊到什么地步？以互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)為例，全世界的光棍節(jié)還有誰可以搞這么大？看起來只是一個(gè)光棍節(jié)，但是背后支持這個(gè)活動(dòng)的整個(gè)系統(tǒng)、構(gòu)架、基建（infrastructure），那是國外無法想象的。同樣在各式各樣的角落里有很多新的應(yīng)用，這些應(yīng)用是有中國特色的，在這些應(yīng)用上系統(tǒng)廠商與集成電路廠商能夠緊密結(jié)合，在時(shí)間與成本上滿足應(yīng)用的需求，就能夠真正的發(fā)揮主場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。

? ? ? ?EDA廠商應(yīng)該在產(chǎn)業(yè)生態(tài)中去發(fā)揮更多更積極的作用。這個(gè)作用不是指擴(kuò)大EDA的生意范圍或者增加銷售收入，而是去扮演更積極的角色讓整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈運(yùn)行更有效率、更健康。需要從整個(gè)產(chǎn)業(yè)的高度來看EDA，還有什么事情能夠做得更好，EDA行業(yè)已經(jīng)走到了一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，必須要把自己從一個(gè)軟件銷售公司跳脫出來，思維更開放些，不只從EDA的角度去看客戶需求，可以從客戶的整個(gè)應(yīng)用去多關(guān)心一點(diǎn)的話，EDA將來能夠走出一些不同的路，不僅在技術(shù)上，還包括商務(wù)模式與整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中的角色定位，這些都會(huì)有很大的機(jī)會(huì)，Cadence在未來將與中國的客戶和伙伴們?nèi)プ鲞M(jìn)一步的探索。

對(duì)EDA行業(yè)來說，“唯一令人興奮的增長機(jī)會(huì)”就在中國市場(chǎng)，Rhines先生對(duì)中國市場(chǎng)滿懷期待。這也就是Mentor為什么這么多年來高度重視中國市場(chǎng)的原因，Mentor把大量的人力、財(cái)力與時(shí)間投資到產(chǎn)品開發(fā)中以滿足中國半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展需要。Mentor在整個(gè)電子產(chǎn)業(yè)的布局很完整，從晶圓廠制造設(shè)備軟件到IC設(shè)計(jì)再到系統(tǒng)端的PCB設(shè)計(jì)都有重量級(jí)產(chǎn)品。所以Rhines先生非常高興的談到，中國集成電路產(chǎn)業(yè)基金重點(diǎn)放在IC制造，對(duì)于Mentor來說意義非凡，因?yàn)镸entor是在IC制造領(lǐng)域最大的EDA軟件公司，Mentor在晶圓廠設(shè)備軟件方面有很多方案提供，中國IC制造的成長也將使Mentor一同成長。

Rhines先生對(duì)于中國的重視不僅體現(xiàn)在公司層面，會(huì)議當(dāng)天的歡迎晚宴上Rhines先生正在北京大學(xué)讀書的寶貝女兒，通過一段錄像向大家問候，一口中文獲得了大家的一致贊譽(yù)，這或許是從另外一個(gè)角度顯示Mentor要扎根中國的信心。

柯復(fù)華先生談到，多年來對(duì)于中國在EDA與IP方面的投資Synopsys一直是居于領(lǐng)先的，包括三年前在武漢成立Synopsys亞洲第一個(gè)IP研發(fā)中心。Synopsys的客戶來自不同行業(yè)和世界各地，在中國有很大的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，也愿意與中國客戶去分享Synopsys對(duì)于市場(chǎng)動(dòng)向的理解，讓客戶可以獲得對(duì)市場(chǎng)看法的新角度。2014年Synopsys的營收第一次超過20億美元，展望2015，Synopsys有好幾個(gè)劃時(shí)代的技術(shù)創(chuàng)新，提供了相當(dāng)多的新技術(shù)與產(chǎn)品，會(huì)對(duì)中國的客戶提供最大的幫助。

葛群先生也表示，2015年是Synopsys深耕中國市場(chǎng)20周年，這二十年來Synopsys在中國真的是扎扎實(shí)實(shí)做了很多工作。明年的時(shí)候Synopsys會(huì)和大家一起回顧一下過去20年的發(fā)展歷程，包括回顧中國整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)從909工程到現(xiàn)在的發(fā)展?fàn)顩r，這都是很有意義的事情。

EDA行業(yè)的集中度，可能比晶圓廠和IC設(shè)計(jì)公司還要高，由于EDA行業(yè)過去的整合收購也非常多，現(xiàn)存的EDA公司越來越少。三巨頭光環(huán)之外，難見其他閃亮的星，中國的EDA公司更是只能在夾縫里面求生存，我們需要思考的或許是，將來制造與設(shè)計(jì)公司成長起來以后，中國是否需要與自己設(shè)計(jì)制造地位相稱的EDA公司。
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