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EDA处于芯片产业链的最上游,是芯片设计和生产的必备工具

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发表于 2019-12-30 12:39:40 | 显示全部楼层 |阅读模式


一颗芯片从规划到制造成制品,少不了各种设备的辅佐。
我们熟知的光刻机、刻蚀机等机器,都属于硬件设备,它们在芯片工作的方位极高。除了硬件设备,很少被人们提及的软件东西也十分重要。


EDA就是最重要的软件东西之一。EDA是电子规划主动化(Electronics Design Automation)的缩写,在20世纪60年代中期从计算机辅佐规划(CAD)的概念展开而来。可以理解为:软件规划者将一个个真实的电子元器材,“放入”软件中,开发者可以运用软件中的电子元件真实模仿芯片内的电路和结构。
EDA处于芯片产业链的最上游,是芯片规划和出产的必备东西。运用EDA东西,芯片的电路规划、功用剖析、规划IC地图的整个进程都可以由计算机主动处理结束,进步了作业功率及芯片精度。
脱离专业的EDA东西,集成电路及半导体的规划和制造,都是不可幻想的作业。虽然EDA十分重要,但是EDA的商场规划很小,现在全球总量为70亿美元左右,只占整个集成电路商场的沧海一粟。
现在的EDA商场,是标准的寡头商场。三家公司一同瓜分了全球92%的比例,新思科技(Synopsys)就是其中之一。
处理工作痛点的明灯
1987年新思科技在加利福尼亚州树立。诞生之初,新思科技正好赶上EDA技术的第三次改造。
前两代的EDA技术并不是由计算机主动结束的,而是一项精细的手艺活。它需求规划人员手艺处理每一个晶体管,并连接硅芯片上运用的数千个节点,是一个不折不扣的劳动密集型作业。而跟着晶体管集成度的进步以及体积的不断缩小,人类已无法用手艺来结束这项作业。
第三代EDA技术亟待完善。
正在工作需求指路明灯之时,新思科技开发一款叫Synthesis的新软件技术。有了Synthesis,规划人员就可以用电脑言语来“写”电路的功用,而不是用单个“逻辑门”来描绘。
这款软件可以主动创立电路逻辑链,削减电路规划人员很多的作业时间,从而让工程师能将更多精力集中在创造性规划处理计划上,而不是做很多手动机械性作业。
新思科技也一鸣惊人,创始了EDA技术的新时代,营收也迎来井喷式增长。1987年新思科技营收达13万美元;1988 年营收抵达 97.6 万美元,增长了7倍;1989 年营收抵达730万美元,再次暴涨7倍。
收购与授权,成工作霸主
有了很多资金,新思科技便开始开疆拓土。面临玩家很多,竞赛激烈的商场,收购是一个绝佳的办法。
1900年,由于当时新思科技意识到“硬件描绘言语”(hardware descripTIon languages,HDL)的重要性,新思科技收购了Zycad公司的VHDL仿真业务,并推出了检验概括产品。
后来前史证明,新思科技的判别是正确的,VHDL言语是现在最盛行的高级抽象规划言语。
在1990年到1999年这十年间,结束了20次收购的新思科技已确认了其商场领先的方位。进入21世纪后,新思科技开始了更大规划的并购。2002年新思科技成为EDA前史上第一家可以供给前后端完整IC规划计划的EDA东西厂商。2008年新思科技跨越Cadence成为全球最大的EDA东西厂商。
至此,新思科技正式登上了霸主之位。
除了收购,新思科技术杀出重围,还得益于他们运用了IP授权方法。
提到这种方法,就不得不提到ARM公司。作为这种方法的创始者,ARM公司将各种规划库虚拟化,然后授权给其它企业运用。以往芯片处理器交给的时分是什物交给。而ARM IP授权方法的呈现意味着:产品交给的方法可以不再是详细的什物,而一种数字化IP模块。如此一来,其他企业也可以在这种架构上持续开发。
ARM这种半定制化的方法对整个半导体工作发生了严重的影响。物理实体变成了软件界说,还能满足各个不同厂商的不同需求,各大厂商纷繁与ARM协作,加入这一阵营。
而新思科技很快就注意到了这种方法的价值,它迅速地开辟了这块阵地,使得IP模块授权收入成为其营收的重要一环。经过20多年的展开,新思科技IP授权业务一贯保持着较高的增长率,现在已经成为仅次于ARM的第二大IP授权商。
AI带来新的改造与机会
AI新时代的到来,也给工作带来了新的生机。想要将AI移植到智能手机、车联网、IoT等终端,具有深度学习才能的AI芯片就变得不可或缺。
根据商场研究机构ABI Research发布的最新陈述:云端AI芯片商场将从2019年的42亿美元增长至2024年的100亿美元规划;边缘AI芯片商场也将以31%的年平均增长率持续扩张。而EDA作为AI芯片规划中不可或缺的人物,也在半导体软硬件企业、创业者与开发者的一同推动下,迎来新的改造与机会。
AI芯片相对于以往无深度学习功用的芯片,需求寻求更低的功耗、更高的功用、更小的面积等政策。在越来越小的单位面积上集成越来越多的晶体管,需求更杂乱的工艺器材,电路之间的交互、热物理效应等也都会发生改动,这意味着整个规划流程都需求被重新思考,EDA东西也必须与时俱进,才能满足上述要求。
同时,AI智能产品的商场激烈竞赛,这也让开发者对规划周期的要求越来越高,芯片的规划规划越来越大和规矩束缚也越来越多,这些都在倒逼EDA厂商升级。
面临商场的改造,新思科技也没有放松警觉。新思科技现在也推出了内置神经网络引擎的嵌入式图像处理器,以满足对内存高速存取的规划需求,还供给芯片开发初期就保证AI数据安全性的IP选项。国产一众AI企业运用的都是新思科技的EDA东西。
在马太效应的加持下,新思科技的商场主导方位暂时应该很难被不坚定。


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