资讯 芯片
此为临时链接,仅用于文章预览,将在时失效

芯华章傅强:后摩尔时代下,EDA 2.0 赋能数字化未来 | GAIR 2021

作者:肖漫
2021/12/21 14:35

雷峰网(公众号:雷峰网)按:2021 年 12 月 9 日-2021 年 12 月 11 日,2021 第六届全球人工智能大会(GAIR 2021)于深圳正式召开。历经五年,见证数次潮水的转向,成为目前为止粤港澳大湾区人工智能领域规模最大、规格最高的学术、工业和投资领域跨界盛会。

在大会第二天举办的“集成电路高峰论坛:国产高端芯片之路”上,汇聚来自学术界、产业界和投资界的 15 位大咖,共同探讨了国产高端芯片的实力以及 RISC-V 带给中国芯片的机会。

数字化时代下,科学研究范式正在发生革命,人工智能、云原生技术等前沿科学正在颠覆芯片产业过去的经验和模式。

回顾 EDA 的历史可以发现,在过去 30 年,芯片的集成规模提高了数万倍、设计难度和成本也急剧增加,但是 EDA 作为集成电路设计工具,在方法论革新与颠覆式技术创新却一直没有突破,无法支撑快速增加并急剧分化的应用需求。EDA 工具和方法学需要全面进阶,才能降低技术门槛,进一步提升芯片技术发展的速度和创新的效率。

芯华章傅强:后摩尔时代下,EDA 2.0 赋能数字化未来 | GAIR 2021

芯华章科技 COO傅强表示,在后摩尔时代中,芯片设计环节必须得到革命性的变革和发展,而未来的数字化系统是由“系统+算法+软件+芯片”深度融合集成的。

系统应用的创新对芯片产生了更多的定制化需求,现在 EDA 的发展速度越来越跟不上芯片设计规模和需求的快速增长,我们必须研究和发展下一代的 EDA 2.0 技术并构建面向未来的全新生态。

芯华章傅强:后摩尔时代下,EDA 2.0 赋能数字化未来 | GAIR 2021

面向未来的 EDA 2.0 有三大关键技术路径:

在傅强看来,EDA 2.0 不再是工具的组合,而是一个服务化、可定制的完整平台,可以直接服务不同的应用需求,支持其快速设计和部署芯片产品,实现更高效更简单的应用创新周期,让芯片设计更简单、更普惠。

以下是傅强在 GAIR 2021 的演讲内容,雷锋网进行不改变原意的整理编辑:

今天想跟大家交流一下 EDA 是什么?芯华章在做什么,以及芯华章的未来想做什么?

大家知道新冠病毒的尺寸是多少吗?大概是 250 纳米。那芯片的 7 纳米、14 纳米是什么概念?相当于要将新冠病毒切十下,芯片比这个尺寸还小,这一定需要工具来实现;这个工具就是 EDA。

EDA 是贯穿半导体产业所有环节的底层工具,有数以千计、万计的底层算法做支撑。芯片支撑了整个数字系统的生产,每个自然人、每个终端都是在跟社会发生互联,而这些互联发生的数据,数据的处理背后支撑的技术是芯片,而支撑芯片设计更前沿的技术就是 EDA 和 IP。

芯华章傅强:后摩尔时代下,EDA 2.0 赋能数字化未来 | GAIR 2021

左图是世界消费者大会,1967 年开始叫消费者电子展,举办至今已超过 50 年,是全球非常有名的消费电子展览。近年来,出现在展会上的电子厂发生了变化,大量车企都会参加。试想,汽车成为消费电子了吗?它是个玩具吗?是个机器人吗?这种变化很有意思。

右图是上海车展,已经举办了 20 年。在 2021 年,参加汽车展的企业出现了很多消费类电子,包括华为、阿里巴巴、百度、大疆等。再次思考,这些企业为什么会参加车展?

一定是产业发生了变化。

按照这一思路进行回溯可以发现,系统厂商做芯片已经成为主流,Google 开始做芯片的时候我们并无在意,觉得Google 这个公司喜欢干所有的事情,而当小米开始做芯片的时候,我们开始关注到这件事。

在过去的三到四年,我们发现,大的系统厂商很少不做芯片,科研的范式在发生深刻变化。系统厂商需要什么东西他最清楚,所以会驱动整个下游企业为他服务。而当驱动过程中发现有些问题需要自己解决的时,就会跳进去做芯片。

系统厂商的角度、思维逻辑和关心的层次都不太一样,他们不是只考虑芯片,而是会将系统、芯片、算法、软件放在一起综合考虑。我们发现,芯片公司的软件工程师已经超过硬件工程师。

芯华章傅强:后摩尔时代下,EDA 2.0 赋能数字化未来 | GAIR 2021

从芯片生产流程来看,芯片生产制造需要 6-9 个月,流片大概需要 3 个月,但再加上芯片设计、流片,时间差不多要达到一年,芯片的设计周期至少以月为单位,有的甚至以年为单位。

一般情况下,软件迭代是以周,甚至是以天为单位,因此,对系统厂商、软件厂商来说,做芯片会遇到很大问题,设计周期不符合,理念也就不太一样。

EDA 的所有设计经验是在设计方法学固化的工具,目前主要是专注于芯片上,EDA 和系统发生的联系很少。

EDA 工具的发展历程跟系统是一样的,华为徐直军在 70  年代曾说过,当年英特尔没有 EDA 也在做设计,用晶体管的方式在做。80 年代,晶体管被做成小的门,叫非门与非门与门或非门、触发器这种,相等于做一个小的模块以实现固定的功能。再往前推进,把固定的小模块再组成完成特定功能的大模块,比方说接口的标准 IP,PCIE、等等。

到了 2020 年,则是以 IP+EDA 的方式设计芯片。事实上,这种方式从 1980 年就开始被采用,已经有 40 多年,现在EDA 设计方法的差不多是 2000 年前后的样子。

芯华章傅强:后摩尔时代下,EDA 2.0 赋能数字化未来 | GAIR 2021

大约在 2000 年,当时芯片设计成本飙升,但芯片设计却没有发生大变化。但再往后,芯片设计成本就发生巨变。从图可以看出,左边坐标的单位是千,10 的 7 次方就是 100 亿晶体管的数量。右边是生产设计的成本,整个成本是100万美元计,就是 1 亿美元。

如果要用 1 亿美元做 7nm 芯片,算得上是非常大的投入,从这个维度看芯片设计方法没有发生革命性变化,但即使如此,当前的技术水平依然保证产业可以健康的往前发展。

芯片的设计规模提升了数万倍,如果只是简单的罗列而不是靠设计方法学,如果没有工艺的演进、效率的提升,成本应该同等提升数万倍,意味着谁都用不起手机,看不起电视,这是不可能的事情。

但这还不够,我们还需要做更多事情,需要支持系统厂商定制芯片。定制芯片有很多种方式和方法,要改变当前的设计流程。

要实现 EDA 2.0 还需要很长的时间,2021 年是中国"十四五"的元年,是 EDA 2.0 的元年。现在外界谈到 EDA 多是各自为政,行业需要更加开放、更加智能的 EDA。谈到 EDA 不仅是 AI 和Machine Learning,只要减少人工干预的方法学都是智能的。

例如,Google 的工程师在自动布局上没有用任何新的技术,而是将数据做成闭环,减少人的干预,可以将海量的算力,云的算力暴力求解,哪怕有一些方法和算法不是特别的先进,到哪利用已有的工业技术积累暴力求解,也能提升效率。

对 EDA 而言,天下武功为快不破,解决问题就是好工具。未来 EDA 将变成一种方法学,解决问题才是关键。

芯华章傅强:后摩尔时代下,EDA 2.0 赋能数字化未来 | GAIR 2021

客观来看,EDA 2.0 还有很多尚待解决的问题。一是历史包袱的影响,EDA 从 1980 年到现在,经历了 40 多年的时间,如果要解决底座的问题,成本太高。众所周知,做加法远比做减法来得安全,但下一代 EDA 开始的时候,底层架构、数据库、接口重新定义会好很多。

二是人才问题,社会如何往前发展,产业如何解决问题,都需要人才。人民群众对美好生活的向往是不会停止的,那怎么办?人就是不够,所以,要用方法学做事。

这仅是其中两点挑战,EDA 2.0 领域里要解决的问题还有很多。

芯华章傅强:后摩尔时代下,EDA 2.0 赋能数字化未来 | GAIR 2021

这是芯华章 11 月 24 日发布的平台。行业很多人会谈 EDA 的点工具,这是做加法的方式,点工具做多了,点工具加点工具就成为了平台。芯华章是以终为始的定位产品开发的方向和目标,先发布平台,再搭载相应的技术,保证平台技术的需要。

芯华章已经发布四个产品,这四张牌出了以后,被产业定义为"炸",我们公司不斗地主,但这是一个"王炸"。

芯华章在 2020 年 3 月 11 日成立,4 月 15 日正式运营。到今天为止,芯华章有将近 300 多号员工,9 个研发中心,研发人员占八成。芯华章是做底层研发的公司,这是基础技术研发和关键技术突破的产业,我们现在有大量的专利申请,这是形成芯华章护城河和创新的关键组成部分。

希望未来和大家能有更多交流,谢谢!

长按图片保存图片,分享给好友或朋友圈

芯华章傅强:后摩尔时代下,EDA 2.0 赋能数字化未来 | GAIR 2021

扫码查看文章

正在生成分享图...

取消
相关文章