35年數(shù)字化全“芯”之旅

西門子EDA開啟新章

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展史，就是一部關(guān)于微型化、集成化和智能化的史詩。從最初的集成電路，到現(xiàn)在的納米級芯片，每一次技術(shù)的飛躍都離不開EDA工具的進(jìn)步。EDA不僅僅是設(shè)計工具，它更是一個不斷完善的生態(tài)體系，包括了電路設(shè)計、仿真、驗證、制造等一系列復(fù)雜的過程。正是有了EDA，才使得硅片上能夠精確地放置十億、百億、千億甚至萬億晶體管，并且確保電路的性能、功耗和成本達(dá)到最優(yōu)。

在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的未來藍(lán)圖中，EDA技術(shù)將扮演著越來越重要的角色，它不僅是設(shè)計創(chuàng)新的基石，更是推動整個行業(yè)持續(xù)進(jìn)步和突破的關(guān)鍵驅(qū)動力。

01西門子EDA在華35年

是參與者，也是推動者

中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)高歌猛進(jìn)的幾十年，也是西門子EDA深入本地化支持的幾十年。作為首家進(jìn)入中國市場的EDA企業(yè)，西門子EDA已經(jīng)走過了35年的歷程。這期間，西門子EDA的每一步發(fā)展，都與中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)同頻共振。這段旅程不僅見證了西門子EDA在中國的穩(wěn)健成長，也映射出中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)不斷成熟蛻變的過程。

90年代初期，西門子EDA從印刷電路板（PCB）業(yè)務(wù)起步，為當(dāng)時的電子制造業(yè)提供設(shè)計支持。進(jìn)入2000年，隨著上海張江高科技園區(qū)等地集成電路芯片制造企業(yè)的蓬勃發(fā)展，西門子EDA依托其在全球芯片設(shè)計、制造、封裝、測試軟件領(lǐng)域的領(lǐng)先地位，與中國半導(dǎo)體設(shè)計、制造商建立了堅實的合作伙伴關(guān)系，為中國半導(dǎo)體制造業(yè)的快速發(fā)展提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。

對于突飛猛進(jìn)的本土芯片設(shè)計企業(yè)來說，EDA軟件是他們創(chuàng)新設(shè)計不可或缺的工具。西門子EDA憑借專業(yè)的設(shè)計自動化產(chǎn)品和全面的服務(wù)，不僅加快了這些企業(yè)產(chǎn)品的研發(fā)周期，也促進(jìn)了他們在技術(shù)創(chuàng)新和設(shè)計優(yōu)化方面的進(jìn)步。

回顧過往，西門子EDA不僅是中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)成長的參與者，更是重要的推動者。通過提供先進(jìn)的EDA工具、全面的解決方案和專業(yè)的服務(wù)。此外，西門子EDA還通過大學(xué)合作計劃、EDA工具的能力培訓(xùn)等項目，為中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的人才培養(yǎng)和快速發(fā)展提供了堅實的支持。

02全鏈路創(chuàng)新+遞進(jìn)收購

全面賦能芯片創(chuàng)新

在數(shù)字化、智能化趨勢下，芯片性能和效率成為各行各業(yè)創(chuàng)新的關(guān)鍵，芯片開發(fā)也迎來了新的挑戰(zhàn)，主要面臨著兩大難點，一是技術(shù)演進(jìn)，工藝節(jié)點需要跟隨摩爾定律繼續(xù)向前；二是設(shè)計挑戰(zhàn)，芯片規(guī)模將繼續(xù)擴(kuò)展到未來的上萬億個晶體管。這就需要EDA工具能夠與時俱進(jìn)，不斷滿足新的需求。

經(jīng)過多年的技術(shù)積累，西門子EDA形成了全鏈路解決方案，能夠為芯片設(shè)計、驗證、制造封裝和測試等環(huán)節(jié)提供更加完整的解決方案。這些解決方案包括以下關(guān)鍵特性：

◎ Solido系列工具包括工藝偏差設(shè)計驗證、IP驗證和庫表征解決方案。其中，工藝偏差設(shè)計驗證解決方案（Solido Design Environment）利用AI技術(shù)，可幫助用戶提高良率和PPA。相比于暴力窮舉法，大大縮短了運行時間。它還可以幫助設(shè)計人員，實現(xiàn)高達(dá)6 Sigma的驗證精度，并實現(xiàn)更高的良率、覆蓋率和準(zhǔn)確率。

◎Questa驗證平臺可用于復(fù)雜SoC和FPGA的驗證和調(diào)試，幫助客戶更有效地管理資源，最大限度地提高模塊、子系統(tǒng)和系統(tǒng)級別的驗證效率。Questa驗證平臺提供了多種強(qiáng)大的功能驗證產(chǎn)品，包括高性能仿真器、形式化驗證工具、智能驗證管理平臺、驗證IP等。

◎Veloce CS 硬件輔助驗證平臺包含西門子EDA新一代硬件仿真加速 Veloce Strato CS、企業(yè)級快速原型或FPGA 硬件仿真加速 Veloce Primo CS、桌面原型驗證 Veloce proFPGA CS，為用戶提供整體10倍的驗證效率提升。為芯片從模塊級到系統(tǒng)級的驗證場景，提供了全方位、高效率的解決方案。

◎Calibre Design Solution可提供完整的IC物理驗證和DFM優(yōu)化EDA平臺，能夠精準(zhǔn)把關(guān)芯片的物理設(shè)計，滿足所有簽核的要求，加快芯片從Design到Silicon的速度。

◎Tessent擁有先進(jìn)的自主創(chuàng)新技術(shù)和自動化的設(shè)計平臺，可以實現(xiàn)芯片的可測試性設(shè)計，縮短測試時間和減少費用投入、良率分析、嵌入式分析以及車規(guī)安全相關(guān)設(shè)計，為用戶提供可靠的硅生命周期管理解決方案。

◎HyperLynx產(chǎn)品讓復(fù)雜的PCB仿真變得容易，Xpedition則是極具創(chuàng)新性的PCB設(shè)計流程。它們共同為PCB設(shè)計和仿真提供了一個高效、無縫集成的環(huán)境，使得設(shè)計工程師能夠在一個統(tǒng)一的平臺上完成從概念設(shè)計到最終制造的整個流程，實現(xiàn)更快的市場響應(yīng)。

除了深耕基礎(chǔ)研發(fā)、創(chuàng)新，西門子EDA還通過收購來不斷擴(kuò)充產(chǎn)品線和技術(shù)領(lǐng)域，近年來，已經(jīng)先后對十幾家EDA軟件企業(yè)完成了收購，從而給用戶提供更為完整、便捷的服務(wù)。

一方面，通過自研、優(yōu)化產(chǎn)品，不斷推陳出新，以保持競爭力；另一方面，通過收購快速獲得新技術(shù)，形成更為豐富的產(chǎn)品序列，滿足用戶不同設(shè)計階段、不同應(yīng)用領(lǐng)域的需求。也正是自研+收購的方式，不斷強(qiáng)化了西門子EDA的行業(yè)優(yōu)勢地位，也為客戶提供了更加全面、高效、創(chuàng)新的服務(wù)和解決方案。

03深度融合AI

推動前沿應(yīng)用數(shù)字化創(chuàng)新

近幾年，AI帶動了新一輪芯片創(chuàng)新，芯片設(shè)計團(tuán)隊探索新邊界的同時，也遇到了前所未有的挑戰(zhàn)。EDA開始越來越多地結(jié)合AI技術(shù)來克服AI帶來的挑戰(zhàn)，這種以技術(shù)應(yīng)對技術(shù)的策略，充分展現(xiàn)了半導(dǎo)體技術(shù)在新時期的獨特魅力和創(chuàng)新精神。

西門子EDA收購的Solido Design Automation，自2008年就開始通過AI技術(shù)來強(qiáng)化和提升工具性能。如今，西門子EDA更是注重與AI的結(jié)合，不僅增強(qiáng)了核心技術(shù)，提高了設(shè)計檢查、良率分析和可靠性優(yōu)化的準(zhǔn)確性和效率，而且通過預(yù)測式AI和生成式AI模型，為EDA領(lǐng)域帶來了創(chuàng)新的可能性。

西門子EDA的AI驅(qū)動工具，如Calibre、Veloce、Questa Verification IQ和Solido Characterization Suite等，通過自動化和規(guī)?；幚?，顯著提升了整個芯片設(shè)計到生產(chǎn)的運行效率，使工程師能夠更快、更高效地工作，同時確保了設(shè)計質(zhì)量。這些工具通過提供更快速、更準(zhǔn)確的解決方案，加速了新產(chǎn)品的導(dǎo)入過程，并幫助工程師深入理解IC設(shè)計，預(yù)防潛在問題。此外，AI技術(shù)還促進(jìn)了工程師之間的協(xié)作和知識共享，簡化了設(shè)計流程，提高了設(shè)計優(yōu)化的效率。

西門子EDA致力于構(gòu)建一個開放、安全的AI生態(tài)系統(tǒng)，與合作伙伴共同努力，專注于開發(fā)高度定制化和可擴(kuò)展的AI工具，并將數(shù)據(jù)安全視作重要根基。為此，西門子EDA盡可能通過開放式標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式和API來采集數(shù)據(jù)，強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)采集和協(xié)同數(shù)據(jù)庫的重要性，并且，在AI/ML模型的預(yù)訓(xùn)練、提供安全的設(shè)計洞察、以及供應(yīng)鏈的優(yōu)化和管理等多個工作流中，來保護(hù)數(shù)據(jù)和設(shè)計安全。通過西門子EDA AI平臺，客戶可將其數(shù)據(jù)放心地集成到EDA工具中，以提取數(shù)據(jù)并根據(jù)需求進(jìn)行控制。

04以“軟件定義，硅片賦能”

驅(qū)動智能汽車發(fā)展

除了AI領(lǐng)域的新需求，以汽車為典型代表的行業(yè)應(yīng)用，也持續(xù)對EDA提出新要求，包括系統(tǒng)擴(kuò)展、功能安全、可靠性等方面。隨著汽車電動化、互聯(lián)化和自動駕駛技術(shù)的不斷革新，汽車正逐漸成為由“軟件定義、硅片賦能“的智能系統(tǒng)。西門子科技通過其EDA工具和數(shù)字孿生技術(shù)，提供了多物理場仿真和功能安全解決方案等，來應(yīng)對這些挑戰(zhàn)。西門子的PAVE360平臺是一個以數(shù)字孿生為核心的仿真平臺，它結(jié)合了PLM軟件、EDA工具和硬件加速仿真器，為自動駕駛系統(tǒng)芯片的研發(fā)提供了一個跨生態(tài)系統(tǒng)的協(xié)作環(huán)境，允許在芯片制造前進(jìn)行閉環(huán)驗證和性能預(yù)估。

除了技術(shù)本身，汽車供應(yīng)鏈的合作方式也在發(fā)生變化，系統(tǒng)公司開始涉足芯片開發(fā)，與芯片制造商的合作更加緊密。西門子EDA通過PAVE360自動駕駛硅前驗證環(huán)境，允許在芯片開發(fā)完成前進(jìn)行軟件和機(jī)械系統(tǒng)的協(xié)同設(shè)計。為滿足ISO26262等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)用Tessent測試工具中的MissionMode產(chǎn)品能夠在車輛的整個生命周期中對芯片功能安全進(jìn)行檢測和自動報錯。此外，西門子還收購了Austemper公司，它可提供一系列強(qiáng)大的工具實現(xiàn)閉環(huán)的安全流程，支持FMEDA、多級別安全分析、安全機(jī)制插入、安全驗證等，加強(qiáng)了對功能安全的關(guān)注。在采購管理方面，西門子EDA的數(shù)字主線（Digital Thread）解決方案能夠整合設(shè)計公司從采購到制造的數(shù)據(jù)，顯著提高了設(shè)計效率。

35年的發(fā)展歷程，見證了EDA技術(shù)的不斷進(jìn)步和創(chuàng)新，也見證了西門子EDA在推動中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展中所扮演的重要角色。

今天，我們處在一場全新的技術(shù)革命浪潮之中。西門子EDA正在深耕三大創(chuàng)新方向：加速系統(tǒng)設(shè)計、先進(jìn)異構(gòu)集成、以及面向制造的芯片設(shè)計。展望未來，西門子EDA將繼續(xù)推動自動化和智能化創(chuàng)新，實現(xiàn)從芯片級到系統(tǒng)級的擴(kuò)展，為企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供支持，為AI、3DIC、汽車、HPC高性能計算和數(shù)據(jù)中心、RISC-V等眾多領(lǐng)域的客戶提供強(qiáng)大的解決方案和服務(wù)，助力他們在激烈的市場環(huán)境中保持競爭優(yōu)勢，共同打造更加智能化的未來！