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中国EDA工具受制于人 是否存在安全风险?

导读: 说到CPU、SoC想必很多人不会陌生,但如果提到EDA工具,可能很多人就从未听说过了。其实,EDA工具在芯片设计中发挥着巨大的作用,甚至可以说,如果没有EDA工具,超大规模集成电路设计就几乎是一件不可能完成的任务。

  OFweek电子工程网讯 说到CPU、SoC想必很多人不会陌生,但如果提到EDA工具,可能很多人就从未听说过了。其实,EDA工具在芯片设计中发挥着巨大的作用,甚至可以说,如果没有EDA工具,超大规模集成电路设计就几乎是一件不可能完成的任务。那么,什么是EDA工具?中国在EDA工具上和国外差距有多大?在EDA工具上完全受制于人会存在安全风险么?

  什么是EDA工具

  EDA工具是电子设计自动化(Electronic Design Automation)的简称,是从计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助测试(CAT)和计算机辅助工程(CAE)的概念发展而来的。利用EDA工具,工程师将芯片的电路设计、性能分析、设计出IC版图的整个过程交由计算机自动处理完成。

  由于上世纪六十七年代,集成电路的复杂程度相对偏低,这使得工程师可以依靠手工完成集成电路的设计、布线等工作。但随着集成电路越来越复杂,完全依赖手工越来越不切实际,工程师们只好开始尝试将设计过程自动化,在1980年卡弗尔米德和琳康维发表的论文《超大规模集成电路系统导论》提出了通过编程语言来进行芯片设计的新思想,加上集成电路逻辑仿真、功能验证的工具的日益成熟,使得工程师们可以设计出集成度更高且更加复杂的芯片。

  1986年,硬件描述语言Verilog问世,Verilog语言是现在最流行的高级抽象设计语言。1987年,VHDL在美国国防部的资助下问世。这些硬件描述语言的问世助推了集成电路设计水平的提升。随后,根据这些语言规范产生的各种仿真系统迅速被推出,这使得设计人员可对设计的芯片进行直接仿真。随着技术的进步,设计项目可以在构建实际硬件电路之前进行仿真,芯片布线布局对人工设计的要求和出错率也不断降低。

  时至今日,尽管所用的语言和工具仍然不断在发展,但是通过编程语言来设计、验证电路预期行为,利用工具软件综合得到低抽象级物理设计的这种途径,仍然是数字集成电路设计的基础。一位从事CPU设计的工程师表示,“在没有EDA工具之前,搞电路要靠人手工,对于大规模集成电路有上亿晶体管的设计用手工简直是不可为的。可以说有了EDA工具,才有了超大规模集成电路设计的可能”。

  中国EDA工具完全依赖国外

  中国半导体行业协会IC设计分会理事长、清华大学微电子所所长魏少军曾表示,“我们要改变以往那种使用先进工艺就代表是先进水平的错误认识,Intel用0.13微米工艺能作出2GHz而我们要用45nm才能实现,这就是差距。快速提升我们自己的IC基础设计能力迫在眉睫,这是改变目前中国IC设计业严重依赖EDA工具和制造工艺才能实现芯片性能提升的根本途径,而依赖并滥用IP则导致了中国SoC设计的同质化”。

  清华大学微电子所所长魏少军提到的“依赖并滥用IP则导致了中国SoC设计的同质化”指的是国内众多IC设计公司大多依赖于ARM的IP授权开发SoC,由于都是购买ARM的Cortex A53、A72、A73等产品,同质化是必然的。“中国IC设计业严重依赖EDA工具和制造工艺才能实现芯片性能提升的根本途径”指的是很多中国国产SoC/CPU性能的提升严重依赖于购买更好的EDA工具和采用更好的制造工艺。对于依赖更好的制造工艺和严重依赖国外IP,因不属于本文范围不做讨论,重点说下中国在EDA工具上完全依赖国外产品。

  EDA软件方面早已形成了三巨头——Synopsys、Cadence、Mentor。Synopsys是EDA三巨头之首。国内从事EDA软件开发的华大九天和这三家现在不是一个数量级的。诚然,华大九天也想在某些点工具上做些突破,但就整体技术实力而言几乎像蚍蜉撼树——目前,国内根本没有深亚微米的EDA成体系的设计平台。正是因为国内从事EDA工具开发的公司在Synopsys、Cadence、Mentor面前实力过于悬殊,国内IC设计公司几乎100%采用国外EDA工具。而且在相当长的一段时间里,看不到缩小和Synopsys、Cadence、Mentor技术差距的可能性。

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责任编辑:Trista
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