12月22日，中國積體電路設計業2021年會暨無錫積體電路產業創新發展高峰論壇（ICCAD 2021）舉行。新思科技（Synopsys）總裁兼營運長Sassine Ghazi和新思科技全球資深副總裁、中國董事長兼總裁葛群透過影片的形式發表了主題為《SysMoore探索數字寰宇》的聯合演講。在會後，新思科技中國區副總經理許偉接受了芯智訊等業內媒體的專訪，介紹瞭如何應對SysMoore趨勢下的新挑戰以及“+新思”戰略的佈局與成效。
SysMoore時代來臨：晶片設計從規模複雜性轉向系統複雜性
近年來，隨著工藝製程節點繼續向著更小的5nm、3nm甚至是埃米級別推進，已經是越來越逼近物理極限，不僅推進的難度越來越高，所需要付出的代價也是越來越大。單純地依靠電晶體微縮技術，已經難以繼續推動摩爾定律的前進。同時，隨著各行各業的數字化轉型進入深水區，市場對晶片的需求更加多元化，從簡單考慮功耗、效能、面積等通用效能的提升，變為需要綜合考慮應用場景、軟體、演算法、硬體等需求。
對此，在今年8月的2021新思科技全球使用者大會（SNUG World 2021）上，EDA大廠新思科技聯席CEO、創始人Aart de Geus提出了“系統摩爾定律（SysMoore）”概念。
所謂“SysMoore”，就是從依靠製程工藝提升單個矽片上單位面積電晶體數量的傳統方法學中跳出來，將提升整合度和複雜度的理念拓展到電子系統的每個環節，從矽晶圓、電晶體、晶片、系統硬體到軟體和服務，每一個環節都可以為構建更復雜、效能更高、能耗更低、成本更優的產品做出貢獻，開發者將不再只依賴工藝和架構等少數幾個維度去實現效能和複雜度的指數型提升，將指標分散到不同環節去承擔之後，電子系統效能和功能複雜度增長曲線重回指數型增長軌跡。即在傳統晶片與系統之間進行最佳化，從系統層面開展晶片設計。而這也對於晶片設計提出了更高的挑戰。
Sassine Ghazi表示，過去晶片設計所面對的挑戰主要是規模複雜性，即遵循摩爾定律的節奏進行推進，每18個月到2年，效能、功耗和麵積的目標都很清晰，這就是跟隨製程工藝節點演進的優勢。而晶片會定義可以驅動的應用軟體。現在，隨著摩爾定律推進越來越困難，成本也越來越高，市場也出現了新的趨勢，即終端的系統公司正在推動晶片的定義和架構，以支援他們面向終端使用者需求的應用和創新，來滿足客戶所追求的應用和功能體驗。這正是從規模複雜性到系統複雜性的轉變。
葛群也進一步指出：“SysMoore理念是一種全新的方法學和思維正規化，將引領晶片行業從單一追求整合度增長的摩爾時代，升級至複合緯度增長的系統摩爾時代，從而實現晶片創新效率和能力的指數級增長，滿足數字時代的晶片多元化需求。因此我們看到，越來越多系統級公司，比如蘋果、特斯拉、亞馬遜、中國領先的高科技系統公司等都在從使用者需求出發，透過定製化的晶片和半導體器件來推動與軟體應用協同最佳化，來持續提升使用者體驗。”
新思科技如何應對SysMoore趨勢？
那麼作為全球第一大EDA廠商，新思科技是如何應對的呢？
Sassine表示：“從矽片到器件，需要用到電晶體建模技術、器件層面的工藝技術和模擬技術，這方面新思科技都已經推出了從晶片到軟體協同最佳化解決方案。”
具體來說，新思科技首個引入全整合數字設計的平臺Fusion Platform，使得晶片設計具有可預測性，能為客戶提供快速收斂流程，讓客戶有能力在設計前做出決策，並在設計進入後端時，可以清楚瞭解收斂程序。
新思科技還可提供以資料分析驅動的矽生命週期管理（SLM）平臺，能夠實現對SoC從設計階段到終端使用者部署的全生命週期最佳化，SLM平臺與Fusion Design工具緊密結合，將在整個晶片生命週期提供關鍵效能、可靠性和安全性方面的深入分析。
此外，新思科技還率先將AI技術引入到了EDA工具當中，推出了DSO.ai，能夠幫助開發者在晶片設計的巨大求解空間裡搜尋最佳化目標。該解決方案大規模擴充套件了對晶片設計流程選項的探索，能夠自主執行次要決策，幫助晶片設計團隊以專家級水平進行操作，並大幅提高整體生產力。
△新思科技中國區副總經理許偉
許偉解釋道：“AI只是技術，並非工具，目前在晶片設計領域，不管AI有多強大，仍然只是一個輔助作用。它更多的是將開發人員從眾多瑣碎的原本需要人工反覆做的環節當中解放出來，但是在一些關鍵的選擇、判斷上還是需要人工來做的。目前的AI是解放人的生產力，還不能取代人。至少，目前我們現在還沒有看到這樣的人工智慧。當然，新思科技會繼續加大這一方向的投入，協助客戶更好更快的實現最佳的PPA指標。”
在目前備受推崇的能夠繼續延續摩爾定律的3DIC方面，新思科技的3DIC Compiler平臺，可在單一封裝中實現複雜的2.5D和3D多晶粒系統(multi-die system)的設計與整合。該平臺提供全面性的整合、高效且易於使用的環境，透過單一解決方案提供架構探索、設計、實施與籤核，同時達到訊號、功耗與熱完整性(thermal integrity)的最佳化。透過使用該平臺，IC設計與封裝團隊可達到前所未有的多晶粒整合與協同設計(co-design)水平，並實現更快速的收斂。
許偉表示：“我們認為3DIC是延續摩爾定律很有效的途徑之一。比隨著晶片製造工藝不斷接近物理極限，晶片的佈局設計——異構整合的3DIC先進封裝已經成為延續摩爾定律的最佳途徑之一。3DIC將不同工藝製程、不同性質的晶片以三維堆疊的方式整合在一個封裝體內，提供效能、功耗、面積和成本的優勢，能夠為5G移動、HPC、AI、汽車電子等領先應用提供更高水平的整合、更高效能的計算和更多的記憶體訪問。然而，3DIC作為一個新的領域，之前並沒有成熟的設計分析解決方案，使用傳統的脫節的點工具和流程對設計收斂會帶來巨大的挑戰，而對訊號、電源完整性分析的需求也隨著垂直堆疊的晶片而爆發式增長。”
值得一提的是，今年8月，新思科技還聯合芯和半導體共同推出了業界首個用於3DIC多晶片系統設計分析的統一平臺，將國產EDA廠商芯和半導體的2.5D/3DIC先進封裝分析方案Metis與新思 3DIC Compiler現有的設計流程無縫結合，為客戶構建了一個完全整合、效能卓著且易於使用的環境，提供了從開發、設計、驗證、訊號完整性模擬、電源完整性模擬到最終籤核的3DIC全流程解決方案。突破了傳統封裝技術的極限，能同時支援晶片間幾十萬根資料通道的互聯。
此外，新思科技還與臺積電等業內公司加強合作，以加速3DIC Compiler平臺成為參考設計流程的一部分。
在軟硬體原型設計方面，新思科技也擁有強大實力。新思科技的FPGA模擬工具ZeBu，開發者可以在硬體可用之前先執行軟體，從系統進一步發展到軟體，在晶片環節就將軟體安全納入考量的關鍵。
“回顧公司成立至今這35年的發展，新思科技一直在不斷引領摩爾定律，持續推動規模複雜性，這也持續增強了我們在創新方面的領導地位。在2015年左右，新思科技就看到了晶片到軟體協同最佳化的重要性，為此我們透過一系列收購開始了這方面的投資。這也使得我們擁有了完整的解決方案。接下來，隨著SysMoore時代的到來，我們將繼續引領從規模複雜性到系統複雜性的轉變，幫助開發者從系統層面開展晶片設計。”Sassine說到。
“+新思”戰略初見成效
近年來國內積體電路產業掀起了“國產化”的浪潮，EDA領域也不例外。但是，目前中國在EDA領域極為弱勢，並不是想替代就能替代的。雖然目前國內的EDA廠商多達50多家，但是絕大多數都只是小型化的初創公司，所能夠提供的也只是一些點工具和麵工具，完全無法滿足國內晶片設計企業的需求。與國際巨頭相比，不論是在員工數量、IP積累、營收規模、研發投入等方面，都相差甚遠。
而對於早在26年前就已經進入中國市場的新思科技來說，其過去多年來為中國培養了大批的EDA人才，目前中國市場也是新思科技最為重視的市場之一。
那麼，在“國產化”浪潮之下，新思科技如何能夠與國內的EDA廠商一起實現“共贏”呢？
葛群表示，“國產化”是趨勢，但不能脫離了晶片供應鏈的運作模式去思考EDA這個行業。晶片是高度全球化的行業，沒有任何一個環節可以“關起門來自己做”，任何國產化也絕非一日之功。
其實，早在2017年新思科技基於其對全球積體電路產業發展和技術演進的深刻理解，結合在中國產業的積累，成立了“中國戰略投資基金”，致力於與中國本地企業和投資機構攜手合作，加速國內晶片設計、人工智慧、雲計算和大資料、物聯網、軟體安全、EDA工具及IP等前沿技術領域的創業團隊的成長。
隨後，新思科技又迅速啟動了“＋新思”戰略，透過與國內EDA、IP和軟體安全廠商建立合作關係，打造新思科技的中國“朋友圈”，透過自身的技術、產品及客戶資源優勢，賦能中國合作伙伴，以支援中國晶片產業的快速發展。
許偉表示：“我們認為數字時代對晶片的需求將會爆發式增長，特別是在SysMoore趨勢之下，晶片設計廠商對於EDA/IP的需求也將會越來越大，我們也願意與國內的EDA/IP廠商合作，因為這市場非常大，我們願意推動這個產業走向高水平的競爭，EDA/IP將成為未來無限可能的催化劑。”
許偉告訴芯智訊：“我們的‘＋新思’戰略正逐步獲得業界同仁的認可，我們也很受鼓舞。前不久，中國政府的經濟會議指出，為了提振市場信心，培育市場主體，一定要進一步加強智慧財產權的保護，加強正常的市場經營，反對不正常經營，營造更好的市場環境，以及加強正常的市場誠信經營。我們的‘＋新思’戰略也正是順應了政府的引導方向，我們在選擇合作伙伴的時候也是選擇堅持腳踏實地、誠信經營、開放創新、公平競爭、遵守智慧財產權的公司來作為我們合作伙伴。”
“比如，我們合作的芯和半導體就是一家很紮實的公司，他們擁有12年的歷史，在分析工具方面，不論是訊號完整性，還是功耗完整性上都很強，在國內客戶當中的口碑也很好。這也是新思科技在3DIC領域選擇與芯和半導體獨家合作的關鍵。我相信以他們這樣的口碑，快速的響應能力和服務能力，一定會給我們中國的客戶帶來最好的設計效果和更大的價值。”許偉進一步表示：“我們堅信中國的國產化也是一定建立在這樣的腳踏實地的基礎上。我們認為，國產化是從點到面，從區域性到整體，從點工具到流程的逐步實現國產化的過程，而且是一個高水平的國產化的過程。只有這樣，才能真正的形成良性的迴圈，為我們中國的半導體設計公司帶來真正的價值！”
此外，在採訪當中，許偉還對於“合見工業軟體與新思科技有合作的傳聞”進行了澄清。許偉稱，合見工業軟體與新思科技沒有任何合作，該公司現階段不符合“＋新思”戰略對於合作伙伴的要求。“對於類似這種違背中央經濟會議精神、不尊重智慧財產權、用虛假宣傳來混淆行業視聽、破壞公平市場環境的行為和企業，我們保留一切追究其法律責任的權力。”
“半導體是一個全球化分工特別細的行業，要實現整個產業鏈的完全的國產化並不現實。在目前全球缺芯的過程中，中國的半導體產業也在為全球半導體產業做出重要貢獻，這其中不僅有中國的市場、中國的資本、中國的技術，還有中國的人才，這也讓全球半導體產業鏈脫離中國成為了不可能。所以，努力增加中國在全球產業鏈的話語權，達到競爭與合作的平衡才是關鍵。我們的國產化必須是和平競爭、開放創新的國產化，高水平的國產化，國際化的國產化。只有走在這樣的道路上，中國的半導體產業才會越來越健康、越來越強大。”許偉總結說道。
編輯：芯智訊-浪客劍
