产学带动新生态,思尔芯助力EDA大赛

产学带动新生态,思尔芯助力EDA大赛
2023年05月25日 09:32 半导体行业观察

在近期的ISEDA大会开幕式上,东南大学校长、中国科学院院士黄如指出,进入"后摩尔时代"的半导体技术面临着机遇与挑战。他强调,广大研究者不仅要着眼新技术、新未来,更要聚焦发展实际,将EDA技术水平提高与行业实际应用相结合,并呼吁产学研一体,共建生态系统。

思尔芯董事长兼CEO林俊雄也表示:“中国EDA处在高速发展期,但依然存在两个难点,一是国产EDA生态尚不健全;二是国内EDA人才极其匮乏。”

EDA生态系统的构建并非易事,其中,EDA人才的培养问题居于核心地位。由于EDA本身技术壁垒高、创新强、周期长,涉及的学科又包含计算机、数学、物理、算法和人工智能等多个领域,因此所需的人才应具有广阔视野、多元化技能,并能够将理论知识运用到实践中,而不能仅停留在课本和理论研究上。

为此,EDA产业必须参与到人才培养过程中,与高校深度合作,让学校和学生了解到EDA领域的实际需求,通过实践训练来掌握实用技能,实现产学深度融合,培养一大批具有国际水平的科技人才和创新团队。

“集成电路EDA设计精英挑战赛”的火热举办正推动这一目标的实现。这一竞赛旨在培养人才,搭建学术交流平台,提升学生在集成电路EDA领域的创新设计和工程实践能力。思尔芯等领先企业与高校联手,投入资源,推动EDA产业人才项目,致力于探索和实现新的EDA人才培养模式。

持续助力EDA大赛,为产业注入“芯”血液

从2019年开始的“集成电路EDA设计精英挑战赛”(简称“EDA大赛”)现已成功举办五届。这个比赛以企业实际技术需求和探索方向为题目,鼓励学生通过实践来掌握EDA技术,并解决芯片验证中的难题。

思尔芯,作为国内领先的EDA企业,已经连续三年支持“EDA大赛”,并深度参与到比赛题目的设定中。为了满足产学研结合的需求,提出了一个以应用为导向,并与EDA实际需求紧密相关的题目:“动态组网迭代划分算法设计(数字集成电路设计方向)”。

随着数字电路设计的复杂性逐步提升,逻辑仿真和快速原型设计需要将电路设计划分为多份,再将这些划分分配给多个FPGA系统进行仿真和验证。在传统方式中,FPGA系统的组网和连接关系需要人工预设,然后根据这些约束对电路进行划分。但这样的人工预设组网约束可能并不合理,往往会导致划分失败,或者迭代优化效率低下,划分质量不理想等问题。

本次题目提出了一个新的挑战,即需要一种新的动态组网迭代划分算法。这种算法需要能够满足划分约束,进行迭代优化,并输出最优的划分结果和组网方案。这个题目重点在于解决实际工程实施的问题,并提升设计质量。且它以市场需求为导向,实际解决芯片设计验证中的难题,从而加速验证的收敛,提升电路设计的效率和质量。

如果学生能够解决“动态组网迭代划分算法设计”这类实际而复杂的问题,这表明他们已经发展为具备复合型技能的人才。他们不仅拥有深厚的理论知识,还具备在实践中解决问题的能力。

这类复合型人才正是当今集成电路行业所需要的,因为他们能够以应用为导向,直面实际工程中的难题。他们不仅理解电路设计的基本原理,而且能够有效地将这些原理应用于实际的电路设计问题中,解决复杂的设计挑战,提升整个设计的效率和质量。更重要的是,他们的存在将促进产学之间的深度融合,未来将不断推进EDA技术的发展,并引领整个行业向前发展。

这道赛题吸引了更多在校学生积极参与EDA设计比赛。来自全国各地的参赛队伍报名,最终捷报频出,战果斐然。经过近半年的激烈角逐,最终1支赛队获得一等奖,2支赛队获得二等奖,3支赛队获得三等奖,1支赛队获得优胜奖。其中,来自香港中文大学的赛队“EDAxFPGA”获得思尔芯企业特别奖。而来自西安电子科技大学的赛队“过于先进,不便展示”入围总决赛路演,角逐了最终的麒麟杯及精英杯大奖。

有着近 20 年 EDA 技术的积累与传承的思尔芯,今年再度助力EDA大赛,也是为了让更多高校学生全方位了解什么是EDA,吸引并发掘更多EDA人才,为EDA产业的发展提供了“芯”血液。而人才的培养,始终离不开合适的舞台,只有充分的实践成果展示,才能让更多优秀的高校学生得以脱颖而出,对于重视人才的思尔芯来说,覆盖近百所高校,集聚数千名学生的EDA大赛,无疑是最合适的选择。

从更宏观的角度来看,通过这种产学合作的模式,一方面,能帮助EDA行业发掘培育更多人才,为行业注入新的活力和血液,另一方面,高校和思尔芯之间的紧密合作也能推动 EDA 技术的发展和应用,为行业提供更多的创新和解决方案。

生态领导者的思尔芯,产学结合助力“芯”生态

思尔芯一直以来致力于担负整个生态领导者的责任,联合上下游产业链,和高校专家一起,打造EDA产业人才项目,逐步探索出以学科竞赛为起点,以产业人才培养项目探索和推动的新模式。如今已和西安电子科技大学等知名高校建立起联系,共同开展 EDA 人才培养项目,在技术研发项目、教学资源共享、人才交流等方面展开了诸多合作。

致力于建设EDA生态的思尔芯,不仅数年来持续赞助挖掘培育人才的EDA大赛,同时也在EDA产业中不断深耕,通过想芯片厂商之所想,推出满足芯片设计发展需求的解决方案。

据外媒Semiengineering统计显示,开发28nm芯片需要5130万美元投入,到了16nm,这个数字就飙升到1亿美元,7nm节点更是需要2.97亿美元,到了5nm节点,开发芯片的费用将达到5.42亿美元。

一块小小的芯片流片时,往往就是数千万美元乃至数亿美元的投入,倘若不能及时、彻底地发现芯片设计中潜藏的逻辑错误,就会带来巨额损失,这也让不少国产芯片厂商望而却步,打起了退堂鼓。

为了及时勘正错误,就需要对设计进行验证,作为芯片设计流程的重要步骤,验证贯穿了设计的每个阶段,具体到数字电路设计中,软件仿真、硬件仿真及原型验证则成为了设计和验证团队的常规选项。

所谓软件仿真是利用计算机软件模拟运行数字电路设计,进行功能仿真和验证,拥有易于使用、成本效益高,且具有复杂调试能力等优势。但在碰到大规模数字电路设计之后,结构日渐复杂,仿真所需要的时间也越长,软件仿真的效益受到了限制。

而思尔芯此前自主研发的 “OmniArk 芯神鼎”,作为一款面向国产企业级硬件仿真系统,采用了超大规模商用可扩展阵列架构和机箱模块结构设计,其产品形态也覆盖了从桌面型到机柜型,同时运用到了AI技术(即Smart P&R),可以智能参数优化,大大提升PR的成功率,其包含一套便捷易用的软件系统,支持GUI图形界面和tcl脚本命令,集成编译、运行、调试的完整流程。目前“OmniArk芯神鼎”已在多个芯片设计头部企业推广使用,能满足汽车电子、CPU、AI、5G、云计算等多场景所需的复杂芯片验证。

此外,原型验证又是思尔芯一直以来的强项。原型验证可以为整个系统、固件以及软件提供一个早期而真实的硬件环境,在流片之前对整个系统进行整体的性能评估和瓶颈分析。还可以帮助芯片开发者提早进行嵌入式软件开发及软硬件协同设计,从而加快芯片产品上市速度,抢占市场先机。目前,思尔芯的Prodigy 芯神瞳原型验证解决方案是业内先进的数字芯片验证方案,已帮助全球600多家芯片企业加速开发设计和验证。

思尔芯作为数字前端验证 EDA 解决方案供应商,其解决方案已涵盖芯片设计验证的完整流程,从早期的芯片规划验证到软硬件协同验证都有相应的解决方案。丰富的产品线包含架构设计、软件仿真、硬件仿真、原型验证和验证云等,有着完善的功能验证布局。

在此次EDA大赛,对于“动态组网迭代划分算法设计”这一实际问题,思尔芯以出题、交流、指导一系列形式帮助同学们完成挑战,正是凭借其对数字芯片验证的深度理解和技术实力。

尤其是近20年积累的产品技术和市场经验,思尔芯对验证所需的编译、分割、算法等实际问题点都有着成熟的技术与更前沿的见解,并已成功应用于自研的原型验证(Prodigy 芯神瞳)、硬件仿真( OmniArk 芯神鼎)等 EDA 工具上。这些技术的应用可以更好地支持工程师进行芯片验证工作,提高整个 SoC 设计的效率和质量,大大缩短整个芯片开发周期。

总结

通过思尔芯的视角,可以发现产业和教育并非相去甚远,而是存在着非常密切的联系,通过大力推动产学融合,就有望为EDA产业发展提供全新的助力。

如今,作为集成电路产业发展的支撑性工具,EDA已经成为国内近来最热门的赛道之一,但目前国内的EDA仍处在起步阶段,想要追赶上三巨头的步伐,就需要稳扎稳打,不仅要重视客户需求,加强技术积淀和提升研发投入,更要着眼未来,加强与高校联系,吸引培育更多EDA人才,推动形成产学不分家的合作模式。

而将EDA全流程解决方案和人才发掘培育相结合的思尔芯,正在构筑一条自己的EDA生态之路。

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