又一家EDA企业来了!思尔芯赴科创板上市

    每日经济新闻 2021-09-03 20:55

    ◎思尔芯表示,公司作为中国EDA行业的领先企业,目前仅主要提供原型验证环节的EDA工具,与国际领先厂商具备的全流程、多点覆盖的工具能力存在一定差距。在整个数字芯片设计各个环节中,原型设计的重要性如何呢?

    每经记者 朱成祥    每经编辑 魏官红    

    8月24日,上交所官网披露公告,思尔芯赴科创板IPO获受理。据悉,该公司业务主要聚焦于EDA(电子设计自动化)原型验证系统解决方案,FPGA芯片为业内实现原型验证工具选择的主流芯片硬件载体。

    国产芯片被“卡脖子”,受到严重影响的领域当属芯片制造工具光刻机和芯片设计工具EDA软件。而思尔芯正是一家提供EDA工具的企业。一般而言,芯片设计的不同阶段,会使用不同的点工具,而原型验证工具正是EDA工具的一种。

    目前,EDA软件由新思科技、铿腾电子、明导科技三家企业占据大部分市场份额,2020年三家合计占全球市场份额的68.1%。思尔芯表示,公司作为中国EDA行业的领先企业,目前仅主要提供原型验证环节的EDA工具,与国际领先厂商具备的全流程、多点覆盖的工具能力存在一定差距。

    何为原型验证?

    据悉,芯片设计主要可以分为模拟芯片设计、数字芯片设计。其中,数字芯片设计EDA工具更多。思尔芯提供的原型验证,便是数字芯片设计中EDA点工具的一种,属于数字前端EDA工具。

    此前,《每日经济新闻》记者参加一节数字SoC公开课时了解到,数字设计过程中需要使用EDA软件工具进行验证,验证环节主要包括功能验证和形式验证。而据思尔芯招股书(申报稿),数字芯片前端验证环节主要包括软件仿真、硬件仿真、原型验证和形式验证。

    对于原型验证与功能验证的关系及原型验证的重要性,《每日经济新闻》记者于9月3日下午以私募投资人身份致电思尔芯董秘办公室,其工作人员表示:“该问题太专业,需要咨询公司技术人员。”

    图片来源:思尔芯招股书截图

    9月3日,叩持电子(IC修真院)CEO阎如斌对《每日经济新闻》记者表示:“所谓功能验证,主要是使用软件来跑应用场景。而随着芯片的大型化,软件功能验证所耗费的时间越来越长,从1小时、5小时逐渐增至一周。为了节约验证时间,便有了利用FPGA芯片来做原型验证。即将写好的RTL(寄存器转换级电路)代码下载至FPGA芯片,使用硬件来跑(应用场景)。而硬件的速度是软件的几十倍、上百倍。因此,芯片设计工程师能够很快发现代码能不能使用,是否存在BUG。”

    关于具体应用场景的原型验证,阎如斌举例称:“比如手机芯片在流片之前,需要验证电话能否打通,4G网络、5G网络能否访问。如果使用软件验证,就是要做‘抽象’,把验证分成多个阶段,然后一个一个验证。而使用硬件验证则方便得多,可以直接使用FPGA芯片模拟出打电话的过程,模拟出网络使用的过程。即硬件验证主要是应用场景的验证。”

    对于原型验证,思尔芯招股书显示,即通过在FPGA中运行源代码的方式模拟芯片整体功能,从而进行验证或软件开发。前端工程师用来验证芯片在真实场景下整体功能正确性即模拟芯片整体功能是否正常;片上软件开发工程师在芯片投片之前用来提前开展软件开发。

    原型验证:重要性越来越高

    在整个数字芯片设计各个环节中,原型设计的重要性如何呢?思尔芯表示,原型验证作为数字EDA中的一种点工具,市场空间与EDA整体市场规模相比相对较小。因此,其表示未来公司可能将面临国际先进企业和国内新进入者的双重竞争,在行业竞争加剧的风险下,如公司不能有效建立并维持技术壁垒与产品竞争力,实现更多EDA点工具的研发与产业化,则可能对公司未来生产经营产生不利影响。

    关于数字芯片设计过程中使用多少点工具,阎如斌表示:“前端EDA点工具大概三四种,后端EDA点工具使用较多,估计有八九种。”对于原型设计的重要性,其表示:“原型验证的重要性变得越来越高。因为芯片在变得越来越大,且工艺制程越来越先进,7纳米、5纳米芯片相继量产。而随着工艺制程的进步,流片的费用也越来越高,需要的周期也很长,从而导致流片失败的成本也大幅提高。因此,芯片设计厂家便在流片之前进行充分的验证,所以不仅仅需要计算机软件仿真,也需要在硬件上实现仿真。”

    那么,工艺制程的进步是否需要原型验证工具随之升级?阎如斌表示:“原型验证跟工艺的关联度不大,主要和‘门’有关,跟电路设计的规模有关。”

    思尔芯原型验证系统产品线主要分为面向中小规模设计的逻辑模块、面向中大规模设计的逻辑系统以及面向超大规模设计的逻辑矩阵三大系列。逻辑模块、逻辑系统、逻辑矩阵产品的逻辑规模分别为1亿门、5亿门和10亿门+。

    其中,逻辑矩阵是思尔芯于2020年末研发的高密原型验证产品,能够提供更高的单系统逻辑密度、更高的通信带宽、更灵活的组网拓扑能力,进一步缩短客户芯片设计软硬件验证所需要的周期,并可加速IP开发、SoC全系统验证开发和软件开发等。该产品适合于数据中心机架部署和企业私有云部署,目前思尔芯正与多家知名客户开展逻辑矩阵前期导入工作。

    封面图片来源:摄图网

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