【ZiDongHua 之電子設計自動化收錄關鍵詞：EDA 電子設計自動化 集成電路產業(yè) 華大九天 EDA精英挑戰(zhàn)賽 】
 
 
　　【行業(yè)動態(tài)】產教融合，助推國產EDA技術突圍
 
 
　　眾所周知，EDA是集成電路產業(yè)中重要的組成部分，也是集成電路產業(yè)鏈最上游、最高端的細分行業(yè)。
 
　　EDA，全稱Electronic Design Automation，即電子設計自動化，其采用計算機輔助設計軟件來完成超大規(guī)模集成電路芯片的功能設計、綜合、驗證和物理設計等關鍵階段。作為集成電路領域的上游基礎工具，EDA軟件貫穿于集成電路設計、制造、封測等多個環(huán)節(jié)，是集成電路產業(yè)的戰(zhàn)略基礎支柱之一。
 
　　但從目前產業(yè)現狀來看，我國EDA市場主要是由國外廠商所占據。隨著我國逐步提高芯片的國產化率，作為集成電路產業(yè)中的核心工具，國產EDA的發(fā)展受到了業(yè)界廣泛關注。
 
　　華大九天作為國產EDA行業(yè)中的領軍企業(yè)，過去多年來，一直致力于開發(fā)國產EDA工具，建立國產EDA產業(yè)生態(tài)。同時，為促進國產EDA進一步發(fā)展，發(fā)掘EDA行業(yè)人才，華大九天還積極參與并贊助了集成電路EDA設計精英挑戰(zhàn)賽（下文簡稱：EDA精英挑戰(zhàn)賽）。
 
　　據了解，EDA精英挑戰(zhàn)賽是面向國內外高校的集成電路挑戰(zhàn)賽，也是國內唯一一個專注于EDA方向的專業(yè)競賽，從本科到博士都可參賽，賽題覆蓋EDA應用及算法，需要計算機、電子、物理、軟件、數學、AI等知識儲備，對參賽隊伍的要求極具綜合性。自2019年6月啟動時，就受到了來自產業(yè)及高校的高度關注，產業(yè)界和學術界專家反饋，部分參賽作品具有很好的參考價值。
 
　　第五屆EDA精英挑戰(zhàn)賽重磅來襲
 
　　近日，第五屆集成電路EDA設計精英挑戰(zhàn)賽正式啟幕。作為國內EDA領域最具代表性的專業(yè)賽事之一，華大九天已連續(xù)五年參與支持賽事，持續(xù)助力產業(yè)人才培養(yǎng)、深化產學研合作，為中國EDA產業(yè)培養(yǎng)和儲備優(yōu)秀的新生代技術力量。
 
　　今年，華大九天發(fā)布“統(tǒng)計靜態(tài)時序分析算法實現”的企業(yè)賽題。對于賽題的設置和考量，華大九天業(yè)務合作高級總監(jiān)余涵表示，當前國產EDA還在高速發(fā)展中，華大九天作為國產EDA的龍頭企業(yè)，我們肩負著逐漸把國產EDA全環(huán)節(jié)、全鏈條補足的責任。但是在不斷地自研、改進多款工具和技術的過程中，由于在自身資源、技術積累等方面還存在一定不足，部分技術處于探索階段。因此，想從學界吸取一些更好的方法來改進我們的產品和技術。
 
　　出于這樣的目的，華大九天把在EDA工具開發(fā)中遇到的一些難題、待改進的技術，或者一些完全嶄新的技術，抽象出來，然后經過加工出成賽題，期望通過“取百家之長”來應對技術挑戰(zhàn)。
 
　　回到本次賽題，時序分析一直是芯片設計中很重要的一環(huán)，許多EDA產品和過程都離不開時序分析。
 
　　集成電路中若存在建立時間或保持時間的時序違例會導致集成電路實際工作性能不能滿足 設計要求，甚至會產生功能性錯誤而導致設計失敗。因此，作為集成電路時序違例的檢查工具，靜態(tài)時序分析(STA)是保障集成電路流片成功的一個重要環(huán)節(jié)。
 
　　STA工具的一個能夠被廣泛應用的原因是其算法復雜度與集成電路的設計復雜度成線性關系，這個特性保證了STA工具能夠在合理的時間和內存要求下完成對集成電路的分析。然而，傳統(tǒng)STA工具將制造工藝參數，如離子注入濃度，氧化層厚度等認為是一個固定值，因此計算得出器件和互連線的延時(delay)也是一個固定值。這是一個與實際事實有明顯不符的假設。
 
　　在傳統(tǒng)STA工具為了引入這種不確定性就要芯片設計者根據自己的設計經驗人為地引入一個悲觀量——Derate，在先進制造工藝下悲觀量的選取已經成為了一個越來越困難的任務。為了模擬這種不確定性，人們提出了統(tǒng)計STA(SSTA)的概念。
 
　　在SSTA工具中，器件的延時不再是一個固定值，而是一個正態(tài)分布，時序路徑的到達時間也是以正態(tài)分布來描述的。相比于傳統(tǒng)STA算法，SSTA雖然是一個更合理的概念，但是SSTA在理解器件工作原理、數學統(tǒng)計和隨機過程、仿真、時序庫的搭建和利用等方面，對EDA企業(yè)也提出了很多挑戰(zhàn)。
 
　　余涵表示，SSTA也是國產EDA行業(yè)正在優(yōu)化的較重要的課題之一。對此，華大九天結合實際場景，把這道題進行打磨，然后供給這次的EDA精英挑戰(zhàn)賽。
 
　　能看到，華大九天不僅是發(fā)揮自己的能力，也希望通過像EDA精英挑戰(zhàn)賽等競賽平臺，通過產教融合的機會去匯聚來自高校師生和科研界的人才和智慧，進而更快更好的攻克當前國產EDA產業(yè)難題和技術挑戰(zhàn)。
 
　　產教融合，為國產EDA賦能
 
　　回顧EDA精英賽發(fā)展歷程，余涵表示，從第一屆開始，華大九天就一直伴隨著EDA精英挑戰(zhàn)賽成長，見證了其從小到大不斷成長的過程。多年來，EDA精英挑戰(zhàn)賽在時龍興、楊軍等專家教授們的指導之下，該賽事目前已經成為了EDA細分子領域賽道中影響力最大、參與人數最多，且專業(yè)性最高的大賽之一。
 
　　EDA精英挑戰(zhàn)賽為包括華大九天在內的多家命題企業(yè)都帶來了很多好的思路和解決方案，也幫助企業(yè)對接到了高校中很多來自各個專業(yè)的人才團隊和專家教授，對于依托學校資源來快速補充、促進研究成果往EDA產業(yè)轉化，是一個非常重要的競賽平臺。
 
　　作為深度參與EDA精英挑戰(zhàn)賽的典型企業(yè)代表，華大九天每年的賽題都會圍繞真實產品中相應會碰到的一些算法，也在這個過程中也收獲了很好的成果。
 
　　其中尤為值得強調的是，從第二屆到第四屆，華大九天連續(xù)三屆出了一個“馬拉松賽制”的賽題。
 
　　何謂馬拉松賽題？余涵介紹道：“馬拉松賽題指的是連續(xù)多屆賽題針對同樣的技術方向，比如說自動布局布線這個方向，我們從第二屆到第四屆出的都是圍繞這個方向來出題，但是每一年的要求都在逐次提高，從最開始的自動布局，延伸到布局布線，再到后續(xù)限定使用AI算法等新要求等，基于這種遞進式的馬拉松賽題設置，旨在更系統(tǒng)性的提升學生對細分技術領域的認知程度，以及幫助公司獲取更多相關技術靈感。”
 
　　除了圍繞同一方向不斷提高指標要求外，馬拉松賽題還有一個方向就是往不同的領域去拓展。還是以自動布局布線為例，余涵表示，馬拉松題第一年的時候，只是一個布局的問題，到第二年才加上布線。其實第一年的布局問題不僅僅是用在芯片的布局布線，還可以往很多方向拓展，比如Chiplet、平板領域，以及Mask掩膜和MPW晶圓等領域拓展。
 
　　一方面是圍繞固定領域把技術指標逐漸提高，另一個是圍繞固定技術往多領域擴展，這兩條路都是馬拉松賽題可循的發(fā)展路徑。
 
　　對于華大九天來說，參與包括EDA精英挑戰(zhàn)賽在內的行業(yè)競賽，給公司帶來多方面價值。
 
　　促進技術成果轉化。一方面，可以加強企業(yè)與高校之間的合作。余涵表示，雖然現在有很多高校已經在進行EDA的開發(fā)和研究工作，但是他們的科研成果卻不被企業(yè)熟知。通過EDA大賽讓華大九天能夠更加直接地了解到目前高校和科研界在EDA方面的研究成果，以更好的進行合作，助力國產EDA企業(yè)更快實現技術突破。
 
　　以小見大，華大九天參與EDA精英挑戰(zhàn)賽的過程，也是國產EDA行業(yè)在產教融合上的積極體現。
 
　　余涵表示，參考美國EDA產業(yè)以及整個半導體工業(yè)的發(fā)展歷程來看，國內EDA產教融合這件事，非常有價值，也要開始走類似的產教融合的道路。而且，目前國內學界在EDA行業(yè)發(fā)展速度很快，以國際上對于EDA研究領域最具影響力的IEEE DAC會議為例，今年3月，中國大陸和香港地區(qū)在全部入選DAC的270篇論文中占比達到了45%，第一次超過美國。
 
　　這說明在EDA領域，我國科研界的實力已經位于世界第一梯隊，有非常多值得研究探討的方向。因此，國內EDA產業(yè)界需要充分利用好產教融合的機會，把一些教育界、科研界的想法和靈感盡可能地吸引到實際工業(yè)EDA產品的研發(fā)打磨過程中來。
 
　　正如余涵所言，如何吸納EDA科研教學界的成果往工業(yè)化、往企業(yè)真正的產品進行轉換，是EDA產教融合非常重要的價值所在。
 
　　推廣EDA生態(tài)。當今，EDA的重要性愈加凸顯，它的發(fā)展已不僅是技術與知識的整合，更依賴生態(tài)的完善。EDA的生態(tài)壁壘很多時候比技術壁壘還要高，尤其是客戶對國外EDA三大家的產品都形成了使用習慣，國內EDA工具就很難得到改進、打磨和迭代的機會。
 
　　而通過此類行業(yè)大賽，華大九天可以讓參賽者有機會走近國產EDA工具，了解目前國產EDA發(fā)展情況，接觸到國產EDA工具在開發(fā)時所關注的問題，從而激發(fā)高校和師生對開發(fā)和使用國產工具的熱情。
 
　　培養(yǎng)EDA人才。EDA行業(yè)屬于典型的技術密集型行業(yè)，EDA工具研發(fā)難度大，對復合型人才需求高，市場準入門檻高且驗證周期長，導致EDA行業(yè)對人才的競爭非常激烈。
 
　　雖然行業(yè)最近幾年加大了培養(yǎng)力度，但短期內靠大幅投資培養(yǎng)來提升人員規(guī)模是比較困難的，并不能解決當下國產EDA產業(yè)缺人的燃眉之急。
 
　　在此情形下，華大九天在加強與高校的合作，注重校企聯合培養(yǎng)。EDA大賽也能為EDA產業(yè)輸送人才和源源不斷的新生力量，能夠讓EDA產業(yè)保持創(chuàng)新的動力，有利于產業(yè)的持續(xù)發(fā)展。
 
　　談到人才培養(yǎng)，余涵表示：“華大九天的人才培養(yǎng)可以分為兩方面：一是EDA應用，把一些比較成熟的產品，通過各類合作方式提供給對我們技術和產品感興趣的高校。華大九天不僅提供軟件產品，還能夠提供課程服務，還有配套講師會去國內的高校授課，這樣從在校生開始培養(yǎng)使用習慣；二是EDA算法開發(fā)，可以通過像EDA精英挑戰(zhàn)賽這樣的高水平競賽，將一些國產EDA研發(fā)過程中比較有共性的算法作為賽題公布出去，達到收集算法思路、尋找到廣大高校中合適的EDA科研團隊等目的。”
 
　　除了EDA精英挑戰(zhàn)賽，華大九天還贊助參與集創(chuàng)賽、研究生創(chuàng)芯大賽等其他一些國賽，以及部委和地方的相關比賽，每年大概支持總共10項左右的競賽。據介紹，從覆蓋到的高校和學生數量來講，華大九天目前大概總共覆蓋到了約四五百所高校，都在通過各種途徑使用華大九天的國產EDA工具，一年至少有3000-5000名師生在使用華大九天的國產EDA的工具。
 
　　除此之外，為了滿足公司業(yè)務發(fā)展需要的EDA人才的質量和數量要求，華大九天還在通過加強各類專業(yè)技術培訓，做好員工的用、育、留工作，通過加強員工團隊建設，保障了公司的長期、持續(xù)、健康發(fā)展和業(yè)績提升。
 
　　華大九天作為國家產教融合型企業(yè)，自公司成立以來，始終將產教融合人才培養(yǎng)作為公司發(fā)展的長期戰(zhàn)略。十多年來，通過主辦或參與人才白皮書、學科競賽、師資培訓、高校暑期訓練營、科研項目合作、人才聯合培養(yǎng)、EDA博士后工作站等多樣形式，不斷為我國EDA人才和集成電路人才的培養(yǎng)貢獻力量。
 
　　國產EDA乘勢而起
 
　　自2009年成立至今，華大九天持續(xù)以打造全流程的產品布局和全領域的應用支撐為目標，通過十余年發(fā)展再創(chuàng)新，不斷豐富和完善模擬電路設計全流程EDA工具系統(tǒng)、存儲電路設計全流程EDA工具系統(tǒng)、射頻電路設計全流程EDA工具系統(tǒng)、數字電路設計EDA工具、平板顯示電路設計全流程EDA工具系統(tǒng)、晶圓制造EDA工具和先進封裝設計EDA工具等解決方案，并持續(xù)獲得市場突破。
 
　　
 
　　作為技術驅動型企業(yè)，技術產品創(chuàng)新是華大九天高質量發(fā)展的源動力。在推動既有產品迭代升級的同時，積極開展短板技術的攻關工作，擴充產品版圖，提升產品質量；
 
　　同時，在鞏固已有優(yōu)勢市場的前提下，積極探索新的業(yè)務增長點。不斷加強區(qū)域戰(zhàn)略協同，積極拓展新客戶。通過與客戶合作的深度和廣度不斷加深，能夠更迅速準確的了解了客戶需求，為設計出更具有競爭力、滿足客戶實際需求的 EDA 產品提供了有力的保障，也為進一步擴展各地的客戶群體提供了強有力的支撐。
 
　　憑借多方位的產品布局和技術創(chuàng)新實力，華大九天在業(yè)績上迎來新突破。據2023年半年度報告披露，2023年上半年，公司實現營業(yè)總收入4.05億元，同比增長51.92%；歸母凈利潤8381.04萬元，同比增長107.30%，在半導體市場整體下行趨勢下，實現逆勢增長。
 
　　截至2023年6月30日，華大九天擁有約600家國內外客戶。根據賽迪智庫數據，2020年，EDA領域本土企業(yè)國內市場總銷售額為7.6億元，華大九天市場份額占比保持在50%以上，穩(wěn)居本土EDA企業(yè)首位，是國內規(guī)模最大、產品線最完整、綜合技術實力最強的EDA企業(yè)。
 
　　EDA行業(yè)作為典型的技術驅動型行業(yè)，突出的研發(fā)實力是奠定市場地位的基礎。為確保自身的競爭力，華大九天保持了持續(xù)高比例的研發(fā)投入。報告期內，華大九天研發(fā)費用占營業(yè)收入的比例高達77.51%，同時建立了一套較為完善的持續(xù)創(chuàng)新機制，以加強人才的引進和培養(yǎng)，以及加強產業(yè)鏈上下游的價值發(fā)現等。在保持現有核心技術不斷迭代、改進和優(yōu)化的基礎上，積極學習吸收、研究和開發(fā)新產品、新技術，及時響應客戶和市場需求，補充和完善EDA產品和技術解決方案，使其逐漸成為在產業(yè)鏈中發(fā)揮關鍵作用的重要平臺。
 
　　與此同時，面對技術創(chuàng)新、產品升級的風險，華大九天將通過加大研發(fā)投入、并購或者技術引進等方式，加快補齊產品缺項，迭代升級已有產品，提高產品市場競爭力，提升綜合技術實力，同時加強產業(yè)鏈上下游戰(zhàn)略合作，建立良好的合作關系，加強EDA技術產品與加工工藝的結合。
 
　　展望未來，面對國際貿易摩擦風險，國產替代成為行業(yè)共識，政策和資本都開始向EDA行業(yè)傾斜。同時，隨著國內集成電路行業(yè)的不斷發(fā)展，產業(yè)鏈下游的設計、制造和封裝能力不斷增強，對國產EDA的需求不斷加大。
 
　　對此，華大九天將持續(xù)加大研發(fā)投入，加快技術創(chuàng)新步伐，提升產品市場競爭力，打造拳頭產品，積極開拓新市場，樹立國產應用標桿，擴大國內市場份額?？梢灶A見，在華大九天的帶領下，國產EDA行業(yè)將迎來新發(fā)展浪潮。