EDA業(yè)五大發(fā)展主旋律

*研發(fā)投入30%，15%~20%用于買新公司;
*披露這幾年收購很多公司的原因；
*短期內(nèi)2.5D芯片會盛行；
*晶體管越來越多，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠；最大的阻力其實是功耗和效率；
*ARM已做了70%～90%的工作，SoC設(shè)計師的關(guān)鍵是做出差異化；
*當(dāng)?shù)匮邪l(fā)中心要經(jīng)過三階段。
                        
                                         背景
2011年，不包括合并Magma，Synopsys的營收是16.65億美元；如果合并Magma之后，約17~18億美元。公司約七千名員工。

Synopsys的IP（知識產(chǎn)權(quán)）業(yè)務(wù)占1/4，而且成長速度很快，已是世界第二大IP廠商（第一大為ARM公司）。

從SoC（系統(tǒng)芯片）的角度，Synopsys往下跟制造結(jié)合在一起，向上和系統(tǒng)設(shè)計結(jié)合在一起。


                                                EDA五大趨勢
問：當(dāng)前EDA業(yè)的熱點是什么？
答：有五大關(guān)鍵主題。
實現(xiàn) 當(dāng)前的趨勢是芯片越來越大，性能越來越高；工藝上，這幾年已經(jīng)從0.13微米、90nm、65nm演進(jìn)到40nm、28nm、22/20nm；另外，跟消費者有關(guān)的處理器很多都是基于ARM IP的，Synopsys擅長把ARM核性能做到很high。


制造 有三個課題：一個是當(dāng)你的線寬變得很細(xì)時，物理效應(yīng)已經(jīng)不再主要矛盾，Intel提出的FinFET方案，Synopsys可完整地支持該類方案；把現(xiàn)在的芯片(die)堆疊起來，實現(xiàn)2.5D或3D，除了封裝外，怎么用工具能夠支持好，能夠讓他制造，也非常重要的；良率部分，設(shè)計和制造可更好地聯(lián)結(jié)在一起。

驗證 有幾個課題：驗證IP方面，Synopsys現(xiàn)在推出了新一代的SystemVerilog VIP^[1]；數(shù)字和模擬的混合設(shè)計希望更快；ARM-based驗證是另外一個很大的挑戰(zhàn)，因為即使你有設(shè)計，還要有驗證的方法；低功耗是一個更困難的挑戰(zhàn)。

系統(tǒng)設(shè)計 這是這幾年比較新的課題，就是新的方法（methdology）。因為以前都集中在做芯片，但是芯片要符合系統(tǒng)。因此現(xiàn)在做系統(tǒng)時，軟件的人數(shù)已經(jīng)比硬件的還要多。在硬件沒有還做出來之前，需要有原型機（prototyping），使軟件工程師或系統(tǒng)開發(fā)工程師早期就可以開始開發(fā)。特別是方案廠商。我們現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)出來這種平臺。另外一個推手是ARM，現(xiàn)在ARM推出了big.LITTLE方案，就是ARM的大核A15，配上一個小核的A7（做控制）。同樣，我們需要建構(gòu)類似的概念，需要一個全新的VDK(Virtual Development Kit)，這和以前傳統(tǒng)的SDK的概念是一樣的，就是你說還沒有把Model建出來之前，你已經(jīng)可以開發(fā)很多的軟件。所以未來，我們有了VDK，可以讓系統(tǒng)的驗證和仿真提早開始，而不是在這個做完之后才開始，這個方法（methdology）會完全嵌入進(jìn)去。

IP 已沒有太多玩家，因為IP的投資和技術(shù)含量太高。Synopsys在此領(lǐng)域并購了多家公司，以進(jìn)到各個目標(biāo)應(yīng)用領(lǐng)域。最近Synopsys發(fā)布了新一代的音頻子系統(tǒng)——DesignWare SoundWave Audio Subsystem^[2]，特點是除了IP和整個芯片的架構(gòu)之外，連軟件都提供了，所以現(xiàn)在客戶要做一個音頻的系統(tǒng)的話，可能75%～80%是現(xiàn)成的，客戶可以很快做出芯片。

                                      并購
問：2009-2012年以來，Synopsys多次并購，為何要多種并購？
答：我們在設(shè)法建構(gòu)一個完美的設(shè)計方法（methdology）。因為技術(shù)含量太多時，你沒有辦法單獨突破，一直要集成到某一個程度之后，就是要大于某一個份量之后，才能從量變到質(zhì)變。當(dāng)你的系統(tǒng)復(fù)雜程度到某一個量時，你才會有質(zhì)變，才會真正改善設(shè)計的環(huán)境。

例如，一個SoC所碰到的問題，可能是制造的問題，抑或是實現(xiàn)的問題、驗證的問題、系統(tǒng)級軟件的問題。但如果你沒有一個足夠完整的解決方案，很多時候你只能解決一部分問題而已。其實從客戶的角度，他最想要的是我能不能做得比別人更好、更快、更便宜。但你都會遇到不同的現(xiàn)實問題，所以Synopsys的角色，是把這些不同Solution的拼起來之后，完成量變到質(zhì)變，就是你真正可以有一套新的方式來解決這個問題。

Synopsys提出的口號叫系統(tǒng)級的協(xié)同設(shè)計。這里面牽扯到三個環(huán)節(jié)：客戶要對我們肯定、承諾和妥協(xié)。最重要的是要互相妥協(xié)。關(guān)于妥協(xié)，我舉個簡單的例子，很多的客戶和我們講，“我現(xiàn)在要做的ARM芯片是很快、很快、很快的，比任何人都快。”但是客戶又只愿意付很少的錢。這里面其實沒有十全十美的，我覺得這是要看妥?？隙?、承諾、妥協(xié)三個聯(lián)系在一起，才能形成比較系統(tǒng)化的協(xié)同和搭配。

問：Synopsys會不會造成行業(yè)壟斷？
答：壟斷的機會不大。原因是EDA業(yè)還有幾個大的玩家，而且這個產(chǎn)業(yè)其實還有很多其他部分。更重要的是技術(shù)在不斷演進(jìn)，所以我們每天兢兢業(yè)業(yè)地在做，投入30%以上在研發(fā)上；另外15%～20%在買公司，都是為了技術(shù)能一直跟進(jìn)。在技術(shù)一直更新的時候，我覺得不至于壟斷。

問：不同的公司有不同的風(fēng)格，你們怎么整合各種風(fēng)格的公司，形成統(tǒng)一的風(fēng)格？
答：這是文化的整合，包括兩方面：第一,就是以客戶為主，我們買技術(shù)是為了服務(wù)客戶，所以當(dāng)你把客戶為主這件事情擺在前面的時候，其實很多事情就比較容易理解；第二，我們有文化的傳承，例如溝通，我們所有的經(jīng)理都有很固定的一對一的溝通，包括對客戶的溝通。

問：現(xiàn)在整個EDA市場基本上只剩下三大巨頭，以后這個市場格局會怎么樣？
答：簡單地講，整個電子業(yè)事實上就是“半導(dǎo)體+軟件”。半導(dǎo)體現(xiàn)在一年大概4%～5%的增長，EDA業(yè)雖然只我們這幾家，但是EDA現(xiàn)在已經(jīng)重新定義了，你看我們自己有將近1/4的IP業(yè)務(wù)，我們也進(jìn)到了軟件業(yè)，所以已經(jīng)不太容易能夠形容了EDA業(yè)現(xiàn)在是什么樣了，因此我想EDA也還是持續(xù)在全球化，還在發(fā)展，不需要擔(dān)心。

                                    EDA業(yè)的地位
問：現(xiàn)在代工廠(foundry)越來越少，IC公司也在整合，對貴公司有什么影響？
答：挑戰(zhàn)越來越大，掙錢不容易，所以只好越來越整合。

所以這個整合的趨勢是不可避免的，我想我們可以做的是更緊密地合作。因為對整個生態(tài)系統(tǒng)，我們是支持者，跟上下游客戶沒有什么競爭，所以我們可以設(shè)法跟上下游有很深層的交流，互相承諾，進(jìn)行技術(shù)開發(fā)，然后共同建造生態(tài)環(huán)境，還有在這里還進(jìn)行一些協(xié)調(diào)。

問：TSMC這兩年一直在推OIP平臺，把IP、EDA什么全都集成在一起，這對咱們整個生態(tài)環(huán)境會帶來怎么樣一種改變？
答：其實我們合作比較多^[3]。關(guān)于TSMC的OIP(開放創(chuàng)新平臺)，我個人其實參與很早，TSMC規(guī)劃時候我就參與了，借用我們之前很多觀念，應(yīng)該說我們雙方合作得很緊密。EDA和代工要更緊密地合作。

                          

                                EDA技術(shù)
M4：SoC設(shè)計越來復(fù)雜，門檻越來越高。實際上現(xiàn)在在后端封裝的工藝上可采用SIP、3D，來減輕SoC負(fù)擔(dān)？另外，通過制造過程也可以解決一些困難問題。EDA業(yè)是否面對這么一個局面？
答：SIP的問題主要有兩個，一個是你把它疊起來的時候，你必須要打孔，能夠上下接在一起，這個叫做TSV（硅通孔）；另外，由于會有熱度，會產(chǎn)生熱效應(yīng)。最有可能的方案是兩種，一是擺在旁邊來，這個叫2.5D；另外一種，在這一層跟這一層中間放一個substrate（音），可以變成真正的3D堆疊。

其實工具目前是沒有問題的，工具的部分只要是布局&布線，或者在這里面怎么去做參數(shù)的提取。這其實還是需要制造設(shè)備廠商的配合。

我覺得從工具角度講，我們也在看這個方向。但是短期之內(nèi)應(yīng)該主要是2.5D。

                                          電子產(chǎn)業(yè)
問：芯片中的晶體管越來越多，已經(jīng)上億，將來會不會浪費或過剩？
答：其實再給你一百倍的密度，還是有很多事情做不到。比起人腦，現(xiàn)在最主要的計算機還是很小兒科。我的一個朋友在研發(fā)像人腦一樣的電腦，按照現(xiàn)在計算的發(fā)展速度，也許2018年會出現(xiàn)人腦一樣的電腦。

晶體管發(fā)展最大的阻力其實是Power（功率）的使用效率。盡管你的計算量那么大，但是你并不是所有的時間都在計算，實際上你是有時間性的，你怎么去用那一段達(dá)到你的最大的運算效用才是挑戰(zhàn)。

問：多年來，ARM一直在追求上市時間，大家也在跟著其腳步往前趕。SoC設(shè)計中70%～90%都被IP ready了，那大家干什么？
答：客戶只需要他的芯片符合某些應(yīng)用/產(chǎn)品就行了，所以主要的差別在應(yīng)用和產(chǎn)品。如果他沒法用應(yīng)用和產(chǎn)品去區(qū)分他自己的差異化，就沒有用。我想我們的角色是在把很復(fù)雜的東西的風(fēng)險，就是像ARM這種復(fù)雜工藝的風(fēng)險降低了，也就是你可以有個很好的legal blocks。但是這以前沒法做得很好，現(xiàn)在可以。當(dāng)然你的差異化不能只取決于單單那一個積木。

                                       中國區(qū)
問：貴公司的中國業(yè)務(wù)現(xiàn)在如何？
答：中國總共有大概560人，上海、北京、武漢都有研發(fā)中心。亞太區(qū)營業(yè)額3億多美元，中國是重要部分。

問：為什么要在武漢建立設(shè)計中心，是為了成本低還是為本地化？
答：兩個原因，一個我們還是持續(xù)在中國投資，武漢大學(xué)、華中理工學(xué)院等都是很重要的資源；另外是當(dāng)?shù)卣恼猩桃Y的推動，像聯(lián)發(fā)科（MTK）等已經(jīng)到那邊投資了，我們也是跟隨客戶。

所有公司的當(dāng)?shù)氐难邪l(fā)中心都要經(jīng)過三個階段：第一階段，其實大都因為成本比較便宜，現(xiàn)在武漢比上海稍微便宜一點點；第二個階段，能力慢慢起來；第三階段，本地的市場慢慢有客戶的需求，可以跟客戶研發(fā)團隊互動，所以會推動自己的研發(fā)團隊開發(fā)新東西，以符合當(dāng)?shù)氐男枨?，即為客戶?chuàng)造。我們現(xiàn)在上海團隊已進(jìn)到第三個階段。

                                               評論
十年前，人們都在談?wù)揈DA工具使電子/芯片設(shè)計非?？旖荩?dāng)時認(rèn)為EDA工具已經(jīng)成熟，很難再有突破性的增長了。今天，EDA工具更加強大，電子設(shè)計的自動化程度和整合越來越高，筆者又有些隱憂，電子設(shè)計傻瓜化了，電子工程師是不是可做的越來越少了？通過此次采訪，筆者認(rèn)為芯片/硬件越來也復(fù)雜，已經(jīng)進(jìn)入億級時代，促使軟件工具更復(fù)雜。借助先進(jìn)工具，未來的電子工程師可在更高層次上進(jìn)行創(chuàng)新和開發(fā)。

電子業(yè)深刻地改變了人們的生活。只要電子業(yè)是活躍的，作為軟件業(yè)的一支、IC業(yè)的基石——EDA業(yè)就會很活躍，并且EDA業(yè)也在不斷調(diào)整，以迎接創(chuàng)新設(shè)計的挑戰(zhàn)。

參考文章：
[1]Synopsys為SoC驗證推出下一代驗證IP.(2012-3-14).http://2s4d.com/article/130213.htm
[2]Synopsys推出業(yè)界第一款完整的音頻IP子系統(tǒng).(2012-4-13).http://2s4d.com/article/131310.htm
[3]Synopsys推出可用于TSMC 28納米工藝的DesignWare嵌入式存儲器和邏輯庫.(2012-2-29).http://2s4d.com/article/129653.htm