后摩尔时代：新思科技详解EDA发展趋势

EDA软件作为关键的芯片设计工具，是集成电路产业的一大基石，随着国内芯片产业链的不断深入，大众对于上游EDA的关注度也直线上升。

从体量来看，EDA的全球规模在百亿美元左右。在上千亿美元的集成电路产业中，EDA的市场体量虽然不大，但起到非常重要的支撑作用，是集成电路中必不可少的基础工具，贯穿了芯片设计、芯片制造、芯片封测等各产业链环节。

目前在全球市场上，EDA市场集中度较高，三大巨头Synopsys（新思科技）、Cadence（楷登电子）和Mentor（现西门子EDA部门）占据了主要市场份额。而眼下随着摩尔定律的放缓，巨头们也在思考如何应对后摩尔时代的挑战。

“随着技术向高级制程演变，大家在追求三件事情：一个是功耗最低，二是性能表现最优，三是成本最优，大家会觉得在这个过程当中，再遵循摩尔定律似乎没有办法去支持以前这样的发展，”近日，新思科技首席运营官Sassine Ghazi在接受21世纪经济报道等媒体采访时表示，“以前主要面临的是在芯片当中要加多少个晶体管，它是一个量级上的复杂性，现在不仅仅是技术上的瓶颈，而是规模上的复杂性。主要的原因是遵循以前的摩尔定律的话，预测性跟不上、研发等投入负担不了、设计的难易程度没有这么简单了。”

面对日益复杂的芯片设计生产等环节，新思科技提出了SysMoore的概念，指的是在系统的层面解决问题，而不单单是在集成晶体管的数量的层面去解决。

超越摩尔法则

国信证券报告指出，芯片的复杂程度和集成度上升，产业分工以及设计成本攀升，使EDA软件也成为了集成电路上游的必备工具，在摩尔定律的推动下，如今5nm的芯片可以容纳125亿个晶体管，必须依靠EDA工具完成电路设计、版图设计、版图验证、性能分析等工作；同时，根据IBS的数据，集成电路设计成本从28nm的5130万美元跃升至5nm芯片的5.422亿美元。往往几次流片的失败就可能会让一家芯片设计初创公司丢失生命，高筑的IC设计成本也让EDA软件愈发重要。

而在后摩尔时代，随着成本越来越高、分工越来越复杂，也对EDA技术有了更高的要求。以新思为例，一方面新思在新时期提出了SysMoore来超越摩尔法则，另一方面也在“两条腿走路”，在提出新解决方案的同时，也会在摩尔定律依然有效的领域中精益求精。

Sassine Ghazi向记者介绍了后摩尔时代EDA产业发展的四大趋势，“第一，摩尔定律并不是完全消失，传统的基于量级的规模体量的摩尔定律依然是很多公司的一个重点，这是利润的前提。但是在此基础上有新发展了，比如说大家在设计的过程当中越来越关注于它的功耗表现，这是第二大趋势。”

他还谈道：“第三大趋势就是2.5/3D的多裸片晶圆的设计。它的一个特点是由于摩尔定律有它的局限性，我们现在的想法一方面是提高能效，另外一方面想达到系统级别的封装，即一个封装包里在系统级芯片上，如何多一些裸片晶圆集成在一起。集成的一部分遵循摩尔定律，而另一部分就是超越摩尔法则，新思科技做了很多可以提前预设好、可以进行重复使用的IP模块，直接进行组合。”

第四点趋势则是追求晶圆的可靠性，Sassine Ghazi提到，汽车、超大规模数据中心等领域中，要做晶圆健康的监控。同时，随着解决方案中软件的成本和内容肯定会越来越多，大家会更多地利用AI技术，重视保障性和安全性。

谈及新思科技的目标，Sassine Ghazi表示：“无论是依赖传统的摩尔定律进行芯片设计的客户，还是已经超越摩尔用SysMoore从系统级别去解决芯片设计的客户，我们希望提高他们的生产率1000倍。”

降低芯片设计门槛

除了技术工艺层面的发展之外，新思科技全球资深副总裁兼中国董事长葛群向21世纪经济报道记者表示：“未来EDA的角色很重要的一个改变就是能够让整个芯片设计的门槛降低，让更多人能够参与到芯片设计当中来。”

他表示，这也是新思科技希望在未来的后摩尔时代通过达成两边的发展。一方面是解决对于整个不同工艺尤其是硅工艺的建模和抽象；另一方面能够让更多的人参与到芯片设计当中来，满足不断发展的需要。

葛群谈道，现在芯片设计的门槛非常高，“做芯片设计要EE、计算机科学或者相关专业毕业，同时还得培训5到10年以上才有机会，大概15年前，如果我们优化照片，得找一个会PS的人做，现在我们每个人都有个美图秀秀这样类似的工具，能够对自己照片做各种非常专业的美化，而不需要任何培训。”

在葛群看来，更多人进入芯片设计中也非常符合现在中国（半导体）整体发展的需要，“因为中国最大的优势就是我们有很多的系统要求，如果很多好的软件公司需求爆发，能够像现在做软件行业一样有更多的人才供应，或者降低对人才的门槛，他们使用类似新思这样的EDA工具参与到这个芯片设计的行列来，能够更好地释放中国未来的整个产业发展。”

根据财报，新思科技在2020财年的全球营业收入为37亿美元，而中国市场的贡献达到了11.4%。中国拥有庞大的芯片消费市场，国际企业也十分看中中国市场的新机遇，尤其是外部环境变换的情况下，如何做好本地化是重要的课题，在研发层面，新思在上海、武汉均设有研发中心，其中武汉主要负责研发IP模块和软件安全产品。

另一厢，中国的企业们也在加速对于EDA产业的投入，在业内人士看来，国内EDA目前在产业链的各环节上进行提升，但是从全产业链和实力上看和巨头仍存在较大差距。未来在国内市场上，EDA的生态将如何发展，国内外企业之间又将如何协作，都值得继续观察。

（作者：倪雨晴 编辑：李清宇）