实践与理论互补,创新与应用融合,浅谈专业类型竞赛对EDA产业的发展

2020-02-18
15:08:00
来源: ICisC南京集成电路产业服务中心

EDA出现之前,设计人员必须手工完成集成电路的设计、布线等工作。随着工业时代的到来,芯片设计复杂度加大,而通过编程语言来设计、验证电路预期行为,利用工具软件综合得到低抽象级物理设计的这种途径,则极大地提高了电路设计的效率和可操作性。因此,EDA工具很快被业界所接纳,成为了集成电路设计中重要的一环。
 
EDA产业发展难点
 
经过几十年的发展,在全球范围内,已经产生了Synopsys(新思科技)、Cadence和西门子旗下的Mentor Graphics的三大EDA巨头。据相关数据显示,2018年全球EDA市场规模为97.15亿美元,其中新思科技、Cadence和西门子旗下的Mentor Graphic就占有了绝大部分的市场份额,这得益于他们领先的布局和多年收购整合的积累。而从上世纪九十年代进入中国以来,三大巨头也成为了国内EDA行业中的绝对领导者。
 
我国本土EDA企业与国际厂商之间,还存在着一些因客观原因造成的差距,这些原因大致为之前我国在此方面投入较少,技术积累不足,导致我国EDA产业发展相对滞后,且所提供的EDA基本都是点工具,并不能形成一个完整的解决方案,不能覆盖到集成电路设计链中的每个环节。尤其是在数字电路方案,这个差距尤为明显。
 
但近些年兴起的中国集成电路产业热潮,推动EDA工具获得国内业界的重视,相关企业也开始立下了再突破的决心。不过对本土企业来说,需要在人才和资金上进行长期的大规模投入,才能更上一层楼,这也成为了产业共识。
 
在人才方面,EDA被称作是IC设计中最上游的产业,而人才则属于EDA产业的上游产业。不过我国高校所培养的EDA人才数量远远达不到产业的需求。从专家角度看来,造成这个问题主要有两个原因:
 
第一,大部分高校并没有EDA相关专业,这就使得相关专业的同学降低了对EDA的关注度;第二,由于EDA工具涉及到集成电路产业中的各个阶段,而每一个环节中的算法以及架构都有所区别,这就使得EDA人才要具有很强的跨学科背景,也意味着EDA人才很难通过短期的培养来满足市场对人才的需求,让EDA人才培养难上加难。
 
除了缺少人才以外,生态环境也是制约我国EDA发展的另一个障碍。
 
EDA生态环境的构建,不仅体现在EDA企业所能提供的产品,也在于EDA企业的产品是否能被市场所认可。但是,鉴于三大EDA巨头在市场中的地位,本土EDA工具很难打入客户供应链,没有市场可能会导致资金链上的问题,资金链出问题就可能会影响新产品的推出。而这也没法在实践中修正,如何进一步提升本土EDA实力是值得我们去思考的。
 
如何引导EDA产业发展
 
诚然,要解决上述的人才和产业支撑问题,市场驱动是一个很重要因素,但是政府的引导也是必不可少的一方面。南京作为我国集成电路发展的新秀城市,凭借人才基础以及“电子信息重镇”的产业支撑,在南京市政府的引导下,确定了以江北新区为核心发展集成电路的新布局。江北新区作为国家级新区与自贸区,勇挑国家担当,积极布局集成电路产业链中个各个环节。而后,随着长三角一体化上升为国家战略,加上“一带一路”和长江经济带建设,这三大国家战略在新区的叠加,为江北新区的改革开放再出发带来了千载难逢的历史机遇。与此同时,江北新区也为国产EDA产业带来了一个新的可能。
 
在EDA方面,江北新区吸引了新思科技、Cadence以及华大九天等国内外知名EDA厂商在此落户,为江北新区发展EDA生态环境带来了机会。为了进一步推动EDA产业的发展,南京江北新区也进行了新的布局规划。
 
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2019年6月,南京江北新区携手华大九天等EDA企业共同申请国家集成电路设计产业服务创新中心,旨在提升EDA/IP技术创新能力。通过建设产业创新中心,江北新区将打造支持先进工艺的全流程EDA工具平台,实现EDA工具国产化,填补我国在EDA全流程覆盖的缺失,完善IP库平台,形成全面支撑我国IC产业的技术能力,为我国半导体产业安全及产业链完整性提供重要的支撑和保障。
 
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为了更好地挖掘集成电路人才,南京江北新区还创办了南京集成电路产业协同创新学院,来进一步对接集成电路产业中的各个环节。其主办的“全国大学生嵌入式芯片与系统设计竞赛”、“全国大学生FPGA创新设计竞赛”、“集成电路EDA设计精英挑战赛”三大赛事,围绕产业对人才的需求,以从实践中了解“软硬协同”在产业中发挥的价值为着手,为产业提供了一个展示人才培养成果的机会。
 
其举办的集成电路EDA设计精英挑战赛,则更是聚焦于推进高校与EDA相关企业产学融合育人,瞄准培养具有创新思维、团队合作精神、解决复杂工程问题能力的卓越EDA人才。为贯彻大赛作为人才培养过程中的发起环节和人才验收环节的作用,本次集成电路EDA设计精英挑战赛集聚了集成电路产业链中的各方资源。
 
从组织方来说,本届大赛由中国半导体行业协会、中国电子教育学会、示范性微电子学院产学融合发展联盟 以及南京市江北新区管理委员会联合主办,由清华大学、复旦大学、北京大学、西安电子科技大学、电子科技大学、上海交通大学、东南大学、南京大学、北京理工大学、西南交通大学、浙江大学、上海科技大学、杭州电子科技大学与南京集成电路产业服务中心(ICisC)承办,承办方的高校中涵盖了许多国家示范性微电子学院,这些高校积极响应国家发展关键集成电路技术的号召,怀着极大使命感和责任感,参与到EDA的人才培养中,致力于为集成电路产业的发展输送高素质人才。

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从参赛方来看,作为国内第一届EDA专业竞赛,本届大赛得到了来自清华大学、北京大学、西安电子科技大学、复旦大学、福州大学、东南大学等41所高校的104支队伍的支持与参与,其中博士、硕士队伍占比达69%。从参赛者的情况中看,EDA人才需要经历长时间的培养与实践的积累,理论与实践相结合的过程,也说明EDA人才队伍的建设,无法通过“速成”培养而快速补给产业对人才的需求。另一方面,EDA所涉及的知识较多,仅靠个别高校的资源远远不够达不到产业的需求。本届大赛为各个高校提供了一个可以互相交流的平台,集百家所长可以在一定程度上加速EDA人才的培养。
 
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从支持企业上看,新思科技、Cadence、华大九天以及华为以及概伦电子均参与其中,也意味着企业对EDA人才培养的重视说明EDA产业的发展已经受到了业界的关注,相关资源已经源源不断地供给此领域的发展。从本届大赛各个厂商提供的赛题和EDA工具中看,各个企业希望参赛者能够通过大赛来了解实际EDA产业的所需,贴近产业发展来完善自身能力。本届大赛为高校和企业之间创建了合作的契机,让高校的人才培养能够有效地结合产业所需,为产业所用。在两者的交流当中,也能促进高校在EDA教育上的改革。
 
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EDA人才培养还需要哪些力量的支持
 
本次集成电路EDA设计精英挑战赛是产业发展情况以及人才培养情况的一次阶段性的成效检测,在这次检测中,我们看到了企业、政府、高校发展EDA的决心,感受到了培养“软硬协同”人才的重要性和必要性,除此之外,我们还应该看到,汇聚各方资源的大赛只是促进产业发展的一种外化表现形式,通过这样的形式,我们更应该注意到“冰山一角”下,打造EDA产业生态的必要性。

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EDA产业生态需要高校的人才储备,高校在培养EDA人才的过程中,需要结合产业需求提高其EDA领域的师资力量,从而推动产业发展;EDA产业生态也需要企业的人才输出,企业人才的良性流动,不仅有利于EDA人才的个人发展,也可以让EDA产业焕发活力;另外,EDA产业的发展还需要政府在基础设施方面给予支持,相关基础设施可以为高校与企业建立起合作的保障,能够让这两者在保持健康自主独立发展的基础上又能相互融合,共创产业的繁荣。
 
在政府基础设施支持的方面上,江北新区目前围绕集成电路布局了EDA产业链,这为“EDA产业生态”的打造夯实了的基础。在培育人才方面,江北新区以大学生比赛为切入点,充分发挥了其人才基础的优势,促使学生重视EDA的发展。此外,在实践领域,江北新区开办了创新学院,强调多学科交叉的理论培养和实践动手能力,以此来推进EDA产业对人才的需求。就本次大赛所取得的成效来说,本次大赛已经对学生群体间产生了影响。但是,引导学生使用EDA工具,发展EDA工具,如何将这些人才留在EDA产业,也是接下来业界所要思考的事情。

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在产业层面上,仅靠一个城市或通过一次竞赛达到市场对EDA人才的需求,也是不切实际的构想。因此,江北新区需要发挥好自身的国家战略定位以及优势,联动区域城市,协同各方资源,并且摸索出其他有效的形式,进行产业化、多样化的EDA生态发展。 
 
集成电路EDA设计精英挑战赛针对我国集成电路产业中现存的痛点进行了精准打击,体现了南京江北新区勇挑国家担当的精神。通过此举,不仅完善了南京江北新区在集成电路产业的布局,更让南京这座古城焕发出来了新的光彩。让我们拭目以待中国“芯片之城”,期待“最近的未来”。

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