EDA再掀热潮，中国积极投身其中成为重要参与者

EDA正在从一个沉淀已久的领域转变为一个热门的市场，这得益于市场中对定制设计的呼声，以及人工智能等先进技术的推出，这些工具将需要开发具有更高性能的芯片架构。

因为市场更需要定制芯片，这意味着更多的芯片设计工作正在发生，这对EDA行业来说是个好消息。 

这种转变是由几个因素驱动的。ChatGPT的大规模增长始于去年，需要大幅增加算力，以及多样化的计算引擎来满足这一需求。

1、CPU正在被异构计算所取代，我们看到云成为 CPU、GPU、AI 处理器、定制加速器、FPGA 等的混合体。其中许多新处理器是由初创公司开发的，这对于提高不同类别计算的效率至关重要。

2、这些定制处理器中的许多都超出了光罩限制，迫使芯片制造商使用先进封装来分解不同的功能，例如 2.5D、3D-IC ，这都需要更先进的EDA工具。

3、第三个驱动因素是加速EDA和系统空间之间的协同作用。复杂性呈指数级增长，但可以使用的劳动力却没有。那么，当芯片制造商无法扩大员工队伍规模时，如何处理复杂性呈指数级增长的问题呢？芯片制造商必须自动化工作流程。由于许多不同的原因，单个供应商无法处理所有这些事情，这是一场涉及整个生态系统的游戏。

EDA 和 RISC-V

另一个转变是RISC-V的快速采用和接受。随着生态系统的发展和成熟，越来越多的公司开始冒险开发自己的定制处理器，他们迫切需要工具。这些类型的工具很早以前就存在，但当 Arm 成为 CPU IP 市场的主导供应商时，这些工具就减少了。虽然可扩展的处理器开发工具继续存在于 Cadence （Tensilica） 和 Synopsys （ARC） 中，但它们的范围相当有限。现在这种情况（RISC-V）正在扩大。

预计 2024 年将有许多新的创新 RISC-V 产品投放市场。例如，Meta公司正在将 RISC-V 用于视频转码器、推理加速器和训练芯片。此外，高通强调，它已经出货了10亿台配备RISC-V微控制器的设备，并将基于RISC-V的可穿戴设备解决方案推向市场。

RISC-V的一些问题仍然存在，一些关于验证的问题正在得到解决。芯片自由的创新伴随着巨大的验证责任，RISC-V生态系统将需要进一步成熟以支持市场的增长。除了验证之外，RISC-V用户在RISC-V峰会上还指出，IOMMU、调试和跟踪、中断控制器、电源管理和SoC 一致性等方面需要RISC-V生态系统的支持。

2023 年底，Synopsys 悄悄收购了 Imperas，后者是 RISC-V 参考模型的领先供应商，也是针对 RISC-V 的不断增长的验证工具套件。此外，Synopsys 还宣布了 ARC-V，该合资企业利用他们在 ARC 可扩展处理器方面的多年经验并将其应用于 RISC-V 架构。

虽然开源硬件越来越受欢迎，但开源 EDA 却没有。好的EDA需要很多钱。EDA的采用者是那些非常关心质量和上市时间的公司，他们想一次把事情做对。这些公司，尤其是世界老牌芯片公司，并没有向开源、稍微便宜的EDA工具敞开大门。不幸的是，开源 EDA 还没有在 RISC-V 领域切入。造成这种情况的最大原因是RISC-V芯片供应商以及所有构建芯片的公司都没有投资开源EDA。

EDA中的AI 

EDA厂商有一个武器——人工智能。在过去十年中，EDA公司一直在有选择地采用人工智能，其实用性正在扩大。

正如 ChatGPT 等工具所展示的那样，EDA 中使用的 AI 类型可能不如生成式 AI 那么性感。然而，强化学习已被证明可以很好地取代目前由人类执行的一些更重复的任务，特别是当涉及到许多因素之间的复杂关系时。例如，验证工作中工程师难以分析的覆盖率，以及后端工程师难以收敛的timing。

人工智能取代芯片设计师的可能性很小。人工智能是经过训练的，如果你训练你的人工智能，它会从已经完成的事情中学习。如果我用 1,000 个加法器设计来训练 AI，它就知道加法器是什么。然后，我可以要求它设计一个具有一组某个特征的加法器。但我不会让人工智能提出chiplets的想法，因为它以前从未做过。

在EDA领域和设计领域，我们所做的最重要的部分是创新。每次我们制造新芯片时，我们都会发明一些比上一个更好的东西。我们没有做同样的事情，而人工智能非常擅长执行重复性任务。

工程是创造性和有条不紊的结合。我们会有较少的创意部分，然后是一丝不苟的执行部分。开发代码，完成功能测试和物理实现，这需要大量的工程时间。EDA会提高工程师的生产力 ，通过自动化更多“一丝不苟”的工作，就可以让芯片工程师有更多时间考虑其他需要创意的部分。

在过去的一年里，像Synopsys这样的公司，已经做了40年的逻辑综合，突然因为人工智能而提供了更好的结果，AI确实也足够神奇！其中大部分收益来自利用强化学习。但现在，生成式人工智能正在解锁一些全新的功能。

未来还有更多的可能性，人工智能可以继续提高自动化，在未知中发现规律。

EDA受到尊重

在很长一段时间内，EDA一直不被视为一个值得投资的行业，即使也一直在改变世界。半导体和EDA又酷起来了，今天又开始被看到了。

高估值往往使收购的可能性更大，我们看到该领域的资本活动有所增加，Synopsys和Ansys的合并完成是很长一段时间以来最大的交易。

大多数EDA工具都是由美国公司制造的。这些工具是如此先进，包含如此多的知识，以至于没有人试图尝试重新创造它们。但随着中美之间的贸易挑战，中国将在开发EDA工具方面投入大量精力。

事实上，美国是在创造一个竞争对手，或者在EDA工具领域创造一个参与者。

正如我们在传统 EDA 中看到的那样，当一家公司领先足够远时，只要他们继续投资，就很难赶上他们，甚至不可能。

有时，当你从头开始构建时，你可以做一个更好的解决方案，因为你可以在开始时使用更好的技术。但对于EDA来说，很难从头开始构建更好、更快的解决方案，因为有太多的知识和努力已经融入了一堆代码中。需要很长时间才能赶上。

结论
无论从哪个角度来看，对于EDA来说，这都是伟大的一年。新技术和新机遇确保了未来几年的好日子。中国有很大机会可以诞生一个EDA巨头。

审核编辑：黄飞