集微网消息,1994 年,如果有人跟你聊EDA,那你肯定满头问号；但如果放在今天来聊EDA,也许街边下棋 的大爷也能跟你“唠叨”几句。

时隔26 年,当白耿回想当初为什么选择“EDA”专业,依然神采熠熠。也正是因为当初对 于编程 的兴趣使然,让其在日后 的职业生涯中,更加坚定了EDA软件研发 的工作。

当国外EDA研究处 于“因循守旧”状态时,喜欢“挑战” 的白耿毅然决然 的选择回国发展,为国产EDA添砖加瓦。

彼时（2017 年）,国微集团正着手做国产EDA,招揽国内外优秀人才,引进国外先进技术。机缘巧合下,白耿选择加入国微集团,任职首席技术官。

2020 年9月16日,集微网有幸在国微集团深圳与白耿博士进行了深度交流,在与白耿博士交谈 的过程中,“挑战、生命力、价值”等词被频频提及,从这位归国研发工程师身上,我们看不到任何骄傲自满,有 的只是对技术 的满腔热血与理想抱负。也因此,我们得以窥得国微集团布局EDA 的深谋与远虑。

国微集团首席技术官白耿博士

契机

1994 年,白耿在南开大学攻读硕士学位,当导师拿出两 个研究课题（模拟电路设计与软件研发）供其选择时,生性喜欢“挑战” 的他选择了软件研发方向,也是南开大学微电子专业首 个用软件完成论文写作 的学生。

南开大学硕士毕业后,白耿前往伊利诺伊大学攻读博士,最后用“EDA方向”论文拿下博士学位。

彼时（1990-2000 年） 的国外EDA产业正处 于黄金发展期,很多最经典 的EDA算法 和最有生命力 的工具均诞生 于这 个时期。

对 于白耿等 年轻人来说,产业正处 于行业大势面前,蓬勃 的发展机遇散发出 的诱惑力,让任何一 个有理想抱负 的人都无法抵御。而这次 的选择,也正式奠定了其随后近20 年 的EDA软件研发之路。

2000-2018 年,国外EDA产业发展走入商业化轨道,技术更新缺乏新意,变革更是鲜少有之,产业逐渐呈现“夕阳化”。此时国内EDA产业正处 于兴起阶段,很多新 的概念、新 的工具不断涌现出来,犹如20 年前 的国外黄金期。

这让喜欢挑战 的白耿再次热血沸腾,开始时刻关注国内EDA 的行业发展。也正是在这时期（2017-2018 年）,国微集团组建EDA研发团队,并得到了王阳元院士、郝跃院士、魏少军教授以及张玉明院长 的鼎力支持,开始从国外引进先进技术与技术人才。

机缘巧合下,白耿成为了第一批从国外引进 的技术人才。谈及为何选择国微集团,白耿 的回答言简意赅,“战略眼光、实干精神、企业文化,基 于上述三点,我选择加入国微集团,与团队一起合作,参与开发出有影响力、有生命力 的EDA工具,为国家EDA系统生态 的建设贡献一份微薄力量。”

远见

2018 年,国微集团完成第一批人才及关键技术引进工作,研发团队初步搭建完成。同 年12月17日,获批国家重大科技专项。

这一前瞻性布局,即为其国产EDA研发工作争取了三 年 的宝贵时间,夯实了其国产EDA软件研发基础,也为其2020 年能够交付“数字芯片设计全流程EDA系统”,提供了有力保障。

如果2020 年再来做这一布局,技术及人才引进工作审批时间将无法估量,国产EDA软件也无法在短时间完成技术研发,国产化替代进程将被放缓。

白耿介绍,正是因为几位院士、教授 和集团领导 的远见,提前布局了重大专项 的开发工作,为国微集团争取了三 年时间,用来引进关键技术、建立完整 的研发团队、消化吸收、进一步自主创新。

集微网了解到,重大专项将 于今 年底完成验收工作,此次验收主要有8 个EDA工具,包括布局布线、硬件仿真加速、时序分析、功耗分析、物理验证、形式验证、逻辑仿真、逻辑综合。

验收完以后,国微集团接下来要做 的,就是继续丰富工具种类,投入更多 的研发力量 和资金去设计更多 的EDA工具,如可制造性设计（DFM）、可靠性设计（DFR）、成品率设计（DFY）、可测试性设计（DFT）等。

与此同时,其还将通过合作或者引进 的方式,吸引国内外优质 的EDA企业,将他们开发 的好 的EDA工具整合到其平台,并保证EDA工具间能够形成有机 的联合过程。

“国微集团要做 的不止是重点开发几 个关键 的EDA工具,解决当下国内集成电路设计 的卡脖子 的问题,而是提供整体解决方案。”白耿表示,国微集团将打造EDA平台,保持开放心态,集成国内外优秀 的算法、工具来形成全流程解决方案,让国内头部集成电路设计产业来用,打磨工具 的同时去服务集成电路设计产业,形成良性循环,国产EDA产业才能够建立起来。

赶超

1991 年,国内首款EDA系统“熊猫”问世,随着国外EDA工具进入中国市场,EDA工具开始从自主推进变成严重依赖。

2008 年,国内EDA软件研发再次起航,发展至今,国内EDA厂商如华大九天、概伦电子等企业,开始获得业界认可。遗憾 的是,在数字芯片设计领域,缺少核心工具模块、无法支撑全流程设计等问题,正在掣肘产业进一步发展。

此时再回头看,国内数字EDA已经远远落后 于国外近20 年 的时间。想要追赶,谈何容易。但若放弃,将继续面临“卡脖子”困境。

面对近20 年 的技术差距,国微集团选择“另辟蹊径” 的方式来减小时间差。

一方面,在建立国产EDA平台时,国微集团 的开发方式与国外恰好相反。其选择引进设计思想先进、整体软件架构较好 的布局布线关键技术,再将里面 的通用服务引擎如时序、功耗等工具性能分离出来,形成独立工具。

而国外 的EDA公司发展之路是通过不停并购 的方式,每套工具 的开发公司不同,工具与工具之间 的源程序代码也是不同 的,对 于物理分析 的数学模型在细节上就会出现不一样 的情况。

“当每一 个单独 的工具整合在一起时就可能出现报出 的结果不一致,这就造成在芯片设计时性能起起伏伏,迭代优化与收敛速度不理想。”白耿介绍,国微集团开发 的工具虽然也是独立 的,但出自完整 的源程序代码,拥有统一 的数据平台,工具 和工具之间信息交换效率高,分析 的结果一致性也很高,这就使得芯片设计 的收敛速度更快,迭代优化 的周期更短。

另一方面,国微集团会在传统EDA工具中加入新兴技术,如AI算法。目前国内AI算法已经处 于国际领先水平,国微集团也在尝试将国内AI算法 的突破融合到EDA工具里面去,在目前开发 的EDA产品中已经有多 个项目跟AI相关。

“虽然2018 年美国电子复兴计划中 的电子设备智能设计——IDEA：Intelligent Design of Electronic Assets也在推进如何将传统EDA工具智能化。但由 于国外客观条件 的限制,在一定程度上阻碍了其AI技术 的发展。”白耿表示,在传统EDA算法暂时落后 的情况下引进新 的血液——AI技术,我们有信心未来5 年后国产EDA产品在一些尖端 的领域能够赶超国外 的技术。

集微网了解到,目前国微集团重点研发 的8 个工具中,产品性能对标国际先进水平 的同时,在功耗、速度及面积方面还可以达到10%—15% 的领先性。

白耿介绍,国微集团 的通用服务引擎、时序、功耗跟签核都来自统一 的源程序代码,在布局布线 的时候不需要留过多设计余量,同样芯片速度下,可以保证低功耗 的同时提升晶圆面积使用率,降低生产成本。

破局

明确 的先进性与方法学思路做指引,虽然可以在追赶 的进程中加快速度,但现实面临 的困境仍然需要去一一攻克。

摆在国微集团面前 的,除了技术 的差距之外,人才供给、产业生态、应用环境等问题也在掣肘其进一步发展。

如何突破当前困境,国微集团也有其考量。

2019下半 年到2020 年,国内涌现出众多EDA公司,对 于行业而言,百花齐放对产业发展颇有益处,但多 个公司做同样 的工具、或者各公司间抢夺研发资源,等情况也客观存在,无形中会消耗本就不丰富 的国产EDA资源。

白耿表示,这 个问题需要从国家层面去考虑,进行整合,才能保证国产EDA更有效、更健康、长足 的发展。

在横向联合方面,发掘国内现有 的优秀算法、点工具,通过投资、融合、合作开发（高校）等方式,整合国内 的优秀数字芯片 的EDA工具到国微集团 的设计平台中来,为国产数字芯片设计流程提供完整 的解决方案。

在人才培育方面,国微集团一方面通过内部经验传承 的方式来快速培育研发团队知识储备能力,另一方面将通过与高校联合 的方式,如西安电子科大、上海交大、东南大学等,通过建立联合实验室,共同培养在读研究生等方式、栽培EDA方向 的人才。

在开拓创新方面,国内科技领域在人工智能（AI,Machine Learning）、大数据、云计算方面 的发展在国际处 于领先位置。

国微集团在开发国产EDA 平台生态 的同时,将联合国内其他研究单位、高校,着力为AI、云计算、异构加速算法在EDA 领域内开辟各种适用 的场景。争取在人工智能EDA 的发展方面,可以领先 于其他国家。

在生态建设方面,EDA处 于半导体产业 的上游,EDA工具 的成熟、技术突破升级,很大程度依赖 于 和芯片设计公司、半导体制造厂商之间 的紧密合作 和互动。其中,与半导体制造厂商 的合作尤其重要。

通常,在先进工艺开发阶段,半导体厂商只会邀请国际三大EDA公司参与到先进工艺参考流程（reference flow） 的构建过程中。其他中小EDA公司要比三大EDA公司晚一到两 年 的时间才可以获得同样工艺 的详细信息,才能对自己 的EDA工具进行功能增强、准备工艺文件等工作。

白耿强调,建立生态必须让IC设计、EDA、晶圆制造厂协同起来,才能让国内半导体行业健康发展。但从当前国内环境来看,需要政府及资本层面进行有机联合。

小结

从入局时间 年限来看,国微集团 的EDA研发之路似乎刚刚开启；但从研发团队 的经验维度来看,其已经深耕EDA产业长达10 年以上。我们期待未来 的时间里,国微集团能给EDA产业界带来更多 的惊喜。