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瞭解晶片常識的朋友應該知道,晶片產業分為晶片設計、晶片製造和晶片封測三大塊,如果大家不太理解這幾個名詞,就把生產晶片想象成蓋房子,晶片設計就是畫圖紙,晶片製造就是生產水泥、磚頭,按照圖紙施工,而晶片封測,就相當於軟裝。

晶片設計中,最重要的有兩塊,一個是晶片的架構,或者叫指令集,一個就是設計晶片用的CAD軟體,也叫作EDA,目前這兩塊分別在英國(日本)和美國人手裡牢牢掌握。

特別是EDA軟體,全世界80%左右的市場都被Synopsys、Cadence和Mentor Graphic這三家公司所佔據,在高階的7nm、5nm晶片領域,這個比例則超過95%,令人遺憾的是,這三家無一例外的都是美國企業。

EDA是指利用計算機輔助設計(CAD)軟體,來完成超大規模積體電路(VLSI)晶片的功能設計、綜合、驗證、物理設計(包括佈局、佈線、版圖、設計規則檢查等)等流程的設計方式。

當然,我國的本土EDA軟體廠商也沒有閒著。目前做得最好的是華大九天,根據賽迪智庫的資料,2020年,華大九天在中國EDA市場份額為5.9%,雖然不高,但這已經是華大九天近些年最好的成績了。

不過就在近期,華大九天突然傳來利好訊息,由其研發的國產EDA軟體已經突破8nm晶片的設計,成功打入三星的晶片陣營。

從華大九天的官網可以看到,在2021年11月18日,在三星半導體主辦的三星先進晶圓代工生態系統SAFE™論壇上,三星並正式宣佈華大九天成為其SAFE™-EDA生態系統的全新合作伙伴。

尤為令人欣喜的是,這一次華大九天研發的新一代EDA軟體--Empyrean ALPS,屬於高速高精度並行電晶體級電路模擬工具,支援數千萬元器件的電路模擬和數模混合訊號模擬,已經成功透過三星認證,實現對三星8nm晶片的支援!

這對我國晶片產業來說,絕對算得上是一個里程碑式的成就。其背後的意義是,有了華大九天的Empyrean ALPS,意味著我國自主研發的EDA軟體也能進行8nm晶片的模擬設計了。

再說得直白點,萬一美國公司突然不讓我們用他們的EDA軟體了,我們至少可以保證能設計出8nm晶片。

這個成績的取得非常不容易,按照業界成功經驗,想研發出8nm晶片的EDA軟體,最好同時具備8nm晶片的製造能力,這樣二者互相打磨、互相成就,研發速度會大大加快,但是華大九天在當前國內還不具備8nm晶片製造能力的情況下,就能成功突破三星8nm晶片的模擬工藝,實在是厲害。

說到這裡,就不得不提一下兩週之前的關於國產EDA軟體的另一個利好訊息。

當時人民日報還專門發微博來祝賀,來自華中科技大學計算機學院的呂志鵬教授團隊,擊敗了來自全球12個國家和地區的137支隊伍,包括加州大學伯克利分校、東京大學、臺灣大學、香港中文大學等知名高校,最終斬獲EDA國際會議CAD Contest佈局佈線演算法競賽的全球冠軍!

這個獎項的分量非常重,因為出的題都是來自Cadence、Synopsys、Mentor Graphics等全球著名EDA巨頭的真實業務場景,涵蓋了晶片設計、製造與測試等環節中的核心演算法難題,如邏輯綜合、佈局佈線、等價驗證、時序分析等,可以說是EDA領域的“諾貝爾”獎。

本屆題目就是由EDA巨頭Synopsys提出的一個困擾他們的難題:

比賽目標是開發一個全域性佈線引擎來滿足所有給定的佈線約束。並且,如果所有給定的佈線約束仍然可以滿足,同時可以透過單元移動進一步減少匯流排長,那麼這個全域性佈線引擎可以將單元從一個 gGrid 移動到另一個。

說實話,這題目我讀都讀不懂,更不用說寫出EDA演算法來解決了。

尤為令人欣喜的是,華中科技大學呂志鵬教授團隊非常年輕,平均年齡只有24歲,除了蘇宙行博士之外,其餘三個研究生都是“95後”--謝振軒、梁鏡湖均生於1999年,羅燦輝生於1998年。

真是自古英雄出少年,想想當年我的22歲還在忙著通宵打遊戲,人家都代表中國高校在國際的EDA演算法大賽上拿下冠軍了!

說到這裡,一定要“安利”一下華中科技大學,這所大學真是人才濟濟,雖然名氣不如清華北大,但是在計算機、光學、機械工程、生物醫學等領域的實力非常強悍,而且誕生了一大批科技人才。

華為以200萬年薪在全球招聘的“天才少年”中,也有四位(張雯、左鵬飛、姚婷、鍾釗)來自華科,這四個人從事的都是計算機、人工智慧、儲存器件等相關的技術研究。

說實話,看了太多晶片被卡脖子的新聞,難免產生悲觀的想法,但是一想到我國20歲出頭的年輕人,已經開始在國際舞臺上獲得EDA演算法冠軍這樣的硬核成績,我內心又豁達了,大國科技競爭,歸根結底拼的是人才,在這點上,我們一定是最終的勝利者。

正如姜文在電影裡說的那樣,彆著急,讓子彈飛一會!

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