有任何一種工具,能夠像電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化EDA軟件那樣,跟半導(dǎo)體行業(yè)的飛速發(fā)展如此緊密地綁定在一起。摩爾定律引領(lǐng)半導(dǎo)體行業(yè)60多年,EDA軟件則是這個(gè)先知定律的最忠實(shí)的仆人——它從來沒有跟丟過。如果沒有它,半導(dǎo)體的飛速發(fā)展,是不可想象的。
然而,整個(gè)EDA軟件的全球市場(chǎng)規(guī)模不足一百億美元,相對(duì)于5000億美元的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),它的產(chǎn)值幾乎不可見。但是如果沒有了這顆基石,全球所有的芯片設(shè)計(jì)公司都會(huì)直接停擺,半導(dǎo)體金字塔就會(huì)坍塌。
圖1:EDA是數(shù)字經(jīng)濟(jì)的支點(diǎn)
EDA軟件的工作,就是要在芯片那么小的空間進(jìn)行布局、走線和事前分析,如同在一個(gè)米粒上刻出航空母艦?zāi)P湍菢印kx開專業(yè)的EDA工具,半導(dǎo)體的設(shè)計(jì)和制造,都是不可想象的事情。
摩爾定律是一個(gè)催命鬼
摩爾定律成為半導(dǎo)體領(lǐng)域的圣經(jīng),它使得行業(yè)預(yù)測(cè)變得簡(jiǎn)單、粗暴且管用。這也使得整個(gè)領(lǐng)域的上下游,都不得不以同樣的速度完成演化。
這正是設(shè)計(jì)自動(dòng)化面臨的情況,作為一門學(xué)科,它需要為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)不斷提供設(shè)計(jì)下一代芯片的方法和工具。這樣看來,EDA軟件就是一個(gè)被時(shí)間追趕的跑神。它永遠(yuǎn)在賽道上飛馳。每一代芯片的更新,復(fù)雜度往往是前一代的兩倍,而按照摩爾定律的時(shí)鐘,留給設(shè)計(jì)人員的時(shí)間只有一年半。軟件必須跟上來!EDA軟件永遠(yuǎn)氣喘吁吁在路上奔跑。
希臘神話中的阿波羅太陽神一直在追逐著達(dá)芙妮女神。達(dá)芙妮不能停下,當(dāng)被抓住的那一刻,她就永遠(yuǎn)變成了桂花樹。因此她必須用更快的速度來躲避阿波羅不斷伸出的手。這種追逐時(shí)刻,某種意義上就是EDA軟件和摩爾定律的關(guān)系。
第一代EDA:錯(cuò)誤的歸屬
第一代EDA都是附屬在機(jī)械CAD供應(yīng)商之下,如Applicon、CALMA和CV,這都是當(dāng)時(shí)大名鼎鼎的CAD軟件。它們是這個(gè)新興產(chǎn)業(yè)的明星。
跟同時(shí)代其它軟件一樣,那個(gè)時(shí)候軟件并無獨(dú)立的身份,它們都需要緊密地依附在硬件廠商的懷抱里,才能有一口飯吃。當(dāng)時(shí)算力奇缺,存儲(chǔ)空間奇缺,軟件是難成氣候的。
然而,這些開創(chuàng)了CAD時(shí)代的早期公司基本上都死光了。導(dǎo)致這些第一代軟件死亡的原因,是當(dāng)年軟件發(fā)展的一個(gè)通病:軟件都是跟工作站和硬件緊密的綁定在一起。定制化太嚴(yán)重,機(jī)器移植太復(fù)雜。小型機(jī)和PC機(jī)的崛起宣告了他們的死亡:這是僵化和捆綁所付出的時(shí)代代價(jià)。
可以說,EDA最早的時(shí)候,它是機(jī)械CAD的附屬品。那還真是一個(gè)機(jī)械的時(shí)代。
圖2:EDA發(fā)展的歷史
如果從另外一個(gè)角度說,電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化EDA與機(jī)械MCAD(包括電氣ECAD),根本就不該在一起。EDA和CAD這二者,表面上看似同源,骨子里實(shí)非同宗。服務(wù)于電子半導(dǎo)體行業(yè),與服務(wù)機(jī)械、航空、輪船等其他行業(yè)的軟件,有著本質(zhì)上的不同。
EDA前傳:SPICE傳奇
說到這里,需要回歸到EDA的正宗根基。半導(dǎo)體芯片設(shè)計(jì)公司與設(shè)計(jì)驗(yàn)證工程師們,最離不開的軟件當(dāng)屬電路仿真軟件SPICE。它在仿真模擬電路、混合信號(hào)電路等許多場(chǎng)合縱橫馳騁。其實(shí)這才是最正宗的EDA軟件的開端。作為最早的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件,今天仍然是最重要的軟件之一。
加州伯克利分校UCB電機(jī)工程與計(jì)算機(jī)系的Pederson教授,造就了三個(gè)傳奇。第一是他在五六十年代就力主在伯克利大學(xué)里建設(shè)了半導(dǎo)體制造廠,這是第一個(gè)設(shè)立在大學(xué)的“微電子制造廠”。這個(gè)迷你工廠MiniFab,讓小規(guī)模的工藝實(shí)驗(yàn)成功可能,極大地促進(jìn)了伯克利分校的電子工程學(xué)科的發(fā)展;第二個(gè)傳奇是他對(duì)于電路仿真程序SPICE的巨大貢獻(xiàn)。在他的支持下,來自電機(jī)系與機(jī)械系的小伙子——那些對(duì)電子一竅不通的大學(xué)生,憑借著高超的數(shù)學(xué)理論和數(shù)值分析基礎(chǔ),硬是稀疏矩陣算法實(shí)現(xiàn)了方程組的求解,完成了電路仿真程序。可以毫不夸張地說,SPICE幾乎是脫胎于數(shù)學(xué)理論的功底。可以說正宗EDA軟件的誕生,就像響亮的啼叫,向世界宣告著數(shù)學(xué)的榮耀。更為傳奇的是,Pederson最早創(chuàng)建了開源運(yùn)動(dòng)。他允許SPICE四處擴(kuò)散,幾乎免費(fèi)使用。
唯一的回報(bào)要求,就是開發(fā)者把增加的代碼,要發(fā)回來。僅此而已。這比大名鼎鼎的開源操作系統(tǒng)LINUX內(nèi)核開源的1991年,整整早了20年。可以說,這位教授不僅僅是SPICE之父,也絕對(duì)是軟件代碼開源運(yùn)動(dòng)的鼻祖級(jí)人物。實(shí)際上,伯克利分校的有限元仿真軟件也是獨(dú)步天下,而且代碼也是開源的。上個(gè)世紀(jì)八九十年代,以北大為代表,也從伯克利分校也帶回來有限元的火種。其中SAP84有限元仿真軟件,四處擴(kuò)散,名噪一時(shí)。可惜最后后繼無人,也都是無疾而終。
這是一個(gè)科學(xué)向全世界開放的黃金時(shí)代。而基礎(chǔ)研究,則是工業(yè)軟件的魂魄。
當(dāng)時(shí)的半導(dǎo)體巨頭如惠普HP、泰克和德州儀器TI等紛紛建立了自己的CAD部門,將SPICE程序進(jìn)行改編,為自己部門所用。整整十多年,產(chǎn)業(yè)界與學(xué)術(shù)界進(jìn)行大規(guī)模地知識(shí)吞吐和交換,多個(gè)版本不斷迭代演化,SPICE功能也是發(fā)展迅速。到了1993年伯克利最后一次更新版本的時(shí)候,SPICE達(dá)到了巔峰的位置,它的求解算法已經(jīng)爐火純青。這種大規(guī)模的商業(yè)+學(xué)術(shù)的無私合作,是制造業(yè)發(fā)展史上十分罕見的一幕。隨著SPICE逐漸開始出現(xiàn)商業(yè)化版本的時(shí)候,這個(gè)EDA工具軟件,已經(jīng)深深地烙上了工業(yè)的影子。
正是這種奇特的學(xué)術(shù)與產(chǎn)業(yè)的哺育與反哺現(xiàn)象,也間接地打造了美國(guó)EDA軟件在全球獨(dú)一無二的霸主地位。它深深地扎根在了美國(guó)的土地上。在全球軟件領(lǐng)域,無論是哪種類別的軟件,美國(guó)之外基本上都有旗鼓相當(dāng)?shù)母?jìng)爭(zhēng)對(duì)手,除了EDA軟件。這聽上去,真的是一個(gè)奇怪的悖論:軟件源代碼廣為開放傳播的伯克利,反而造就了本土化最成功的軟件霸主地位。
第二代EDA:走出封閉塔
SPICE只能解決一小部分問題。EDA軟件更多的功能,需要更加商業(yè)化應(yīng)用的接班人。
在上世紀(jì)七十年代,設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件也開始出現(xiàn)第二代旗幟。當(dāng)時(shí)最有名氣的三家馬車中,Daisy Systems和Valid Logic出售自有的硬件和軟件系統(tǒng),工作站也是自己開發(fā)的;Mentor Graphics則開發(fā)專用軟件,捆綁在Apollo工作站上。
這三家基本上都是軟硬件在一起,看上去跟第一代EDA差別不大,然而時(shí)代不同了,全新的賽道出現(xiàn)了:那就是專用集成電路ASIC(Application Specific IC)。
當(dāng)時(shí)半導(dǎo)體的世界,就跟“大陸漂移說”一樣,所有五大洲都是一體的。IC的設(shè)計(jì)隊(duì)伍,都在強(qiáng)大的半導(dǎo)體公司,從頭做到尾。設(shè)計(jì)是一門高門檻的技術(shù)活兒,它是由龐大的半導(dǎo)體制造商的設(shè)計(jì)部門自己完成的,如IBM、GE的內(nèi)部設(shè)計(jì)部門(In-House)。可以想象,復(fù)雜的邏輯和物理設(shè)計(jì)、庫(kù)和過程開發(fā)、封裝,都在一個(gè)團(tuán)隊(duì)里面。這是一個(gè)封閉的金字塔,一般人難以走進(jìn)。
然而,ASIC的發(fā)展,改變了這一封閉的局面。電路的設(shè)計(jì)不再是那些大型半導(dǎo)體廠商的專利。二者都是集成電路,但設(shè)計(jì)者們的理念已經(jīng)完全不同了。設(shè)計(jì)自動(dòng)化的軟件商們創(chuàng)造了一些半定制和定制方法,使得系統(tǒng)設(shè)計(jì)師們不需要了解通用IC的物理版圖、加工工藝,就可以利用編程語言進(jìn)行設(shè)計(jì)。
相比那些硅片公司的內(nèi)部設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì),ASIC的體量更大、需求更容易滿足。而系統(tǒng)設(shè)計(jì)者遠(yuǎn)比那些內(nèi)部設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)更加開放,EDA軟件得到了迅速的擴(kuò)張。這大大地加速了EDA設(shè)計(jì)從業(yè)人員的數(shù)量。這也意味著獨(dú)立的EDA廠商,可以單獨(dú)為半導(dǎo)體廠商服務(wù)。而Daisy這個(gè)好聽的名稱,也成為后來EDA軟件人才的搖籃。
然而第二代EDA的缺陷,跟第一代EDA沒有什么兩樣。它依然是跟軟件和硬件緊密的綁定在一起,硬件收入是很大的一塊兒。這是一個(gè)時(shí)代的硬傷,遲早要發(fā)展成要命的腫瘡。
第三代EDA的崛起(上):CADENCE
第三代EDA與第二代EDA的差別,并不在于時(shí)間。他們其實(shí)幾乎是在同一時(shí)間形成的。就像你哥哥和你叔叔前后腳生下了孩子,他們是同齡不同輩。
因此,這并不是一個(gè)進(jìn)化關(guān)系,而是一個(gè)對(duì)未來的判斷。第三代EDA主要以Cadence和Synopsys為代表。這兩個(gè)公司的名稱也都是改了幾次,背后也是曲折的故事。
僅僅比Mentor的成立晚一年,Cadence在1982年的成立,這些來伯克利大學(xué)的尖子生和貝爾實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們,開創(chuàng)了一種全新的商業(yè)模式,那就是“只賣軟件”(Software-Only)。這是一種從未有過的軟件業(yè)務(wù)模式。此前所有軟件,都是捆綁在硬件設(shè)備上搭配銷售。那是一個(gè)軟件向硬件曲膝求愛的時(shí)代。硬件的存儲(chǔ)、計(jì)算、顯示,都是積極昂貴的稀缺資源,軟件不過是珍貴花瓶上的一個(gè)有顏色的條紋而已。這個(gè)條紋讓硬件顯得更加物有所值。
現(xiàn)在看起來,作為第二代EDA壽命最長(zhǎng)的MENTOR,在2016年被西門子公司45億美元收購(gòu)也是有前兆的。1990年的時(shí)候,Mentor公司對(duì)“只賣軟件”模式依然不屑一顧,董事長(zhǎng)說過從未見過單獨(dú)軟件銷售能夠存活。雖然它后來通過并購(gòu),積極調(diào)整戰(zhàn)略保持了EDA三強(qiáng)地位。但與第三代EDA兩大巨頭的差距還是越來越大,最后還是成了西門子的盤中餐,喪失獨(dú)立地位。或許,這就是第二代EDA產(chǎn)品的宿命,早在三十五年前的出生之日已經(jīng)注定。
Cadence獨(dú)特的引入投資的模式,也同樣引人注目。它把入股機(jī)會(huì)留給了下游廠商,類似GE、愛立信、IBM等半導(dǎo)體生產(chǎn)商,這些下游用戶各自投入了100萬美元,與此同時(shí)是所有的幾家VC投資加起來也不超過100萬。這是一次高明的融資術(shù)。Cadence聰明地將下游半導(dǎo)體設(shè)計(jì)制造商,納入到自己的石榴裙下。沒有半導(dǎo)體廠商提供工藝、提供反饋,EDA軟件的長(zhǎng)大,是不可能的。這次投資的分布,也明顯地表明了EDA軟件的工業(yè)屬性而非IT屬性。”大工業(yè),小VC”是研發(fā)工具軟件的一個(gè)重要特點(diǎn)。這不是靠錢能砸出來的。它需要的是工業(yè)用戶的經(jīng)驗(yàn)。
更令人佩服的是,CADENCE還開創(chuàng)了合伙人制度。這是以一種莊重的方式,宣示了這個(gè)領(lǐng)域?qū)︻I(lǐng)軍人物知識(shí)價(jià)值的高度認(rèn)可。CADENCE公司的創(chuàng)建,本質(zhì)上則是基礎(chǔ)科學(xué)的勝利,也是一個(gè)基礎(chǔ)研究與產(chǎn)業(yè)熱情相互對(duì)接的勝利。這些伯克利大學(xué)的學(xué)生們和貝爾實(shí)驗(yàn)室一起,成就了一個(gè)非凡的產(chǎn)業(yè):很小,但卻很尖。這些來自伯克利的開源代碼,當(dāng)時(shí)也流向了中國(guó),也在四處擴(kuò)散。可惜,沒有工業(yè)用戶的接納,這些代碼也就像斷線的風(fēng)箏,最后終是不知去向。
第三代EDA(下)Synopsys登場(chǎng)
四年之后成立的Synopsys,延續(xù)了CADENCE所有的創(chuàng)新機(jī)制。實(shí)際上,這種合伙人制度已經(jīng)成為半導(dǎo)體行業(yè)的一種慣例。作為等離子刻蝕設(shè)備的隱形冠軍的上海中微,也是企業(yè)職員全民持股。它的董事長(zhǎng)深受這種硅谷合伙人文化的熏陶,近四十年前令人心醉的微風(fēng),至今依然浸潤(rùn)著中微今天高速的成長(zhǎng)。
最早的物理設(shè)計(jì)人員,是一門精密的工匠活,需要?jiǎng)邮痔幚砻恳粋€(gè)晶體管,絕對(duì)的高強(qiáng)度勞動(dòng)密集型,而且還要頭腦靈活。而隨著晶體管集成度的提高,已經(jīng)大大超越了工程師的邏輯極限。這個(gè)時(shí)候,單元庫(kù)出現(xiàn)了,它包含了預(yù)先設(shè)計(jì)好的各種特性邏輯門。就像現(xiàn)在的數(shù)據(jù)模板調(diào)用一樣,設(shè)計(jì)人員就能花更少的時(shí)間和精力設(shè)計(jì)出規(guī)模更大的電路。單元庫(kù)擁有很多優(yōu)勢(shì),使得設(shè)計(jì)很容易從一個(gè)晶圓工廠移植到另一家。最重要的是,半導(dǎo)體的設(shè)計(jì)思路轉(zhuǎn)向了抽象化,即在一個(gè)更高的層次上進(jìn)行設(shè)計(jì),而把那些底層的細(xì)節(jié)都?xì)w并到庫(kù)和CAE工具中。
Synopsys的團(tuán)隊(duì),就在這個(gè)時(shí)候登場(chǎng)了。他們是來自通用電氣GE的微電子中心。創(chuàng)始人的出身,往往是一個(gè)工業(yè)軟件基因的決定性DNA片斷。GE的工業(yè)背景,給Synopsys帶來了扎實(shí)的根基。事實(shí)上,1986年創(chuàng)辦的Synopsys公司,主要就是利用了在GE所興起的綜合技術(shù)。以前的芯片設(shè)計(jì)都是工程師從底層的電路板設(shè)計(jì)開始。而有了抽象化的技術(shù)之后,設(shè)計(jì)師可以直接采用高級(jí)語言“設(shè)計(jì)電路板”,然后通過邏輯綜合工具把抽象的設(shè)計(jì),自動(dòng)轉(zhuǎn)化成機(jī)器語言,形成由各種邏輯門組成的電路組合。
Synopsys之所以能在起步的時(shí)候,引領(lǐng)了行業(yè)的技術(shù)優(yōu)勢(shì),很大原因在于它推進(jìn)了抽象化的發(fā)展,使得整個(gè)行業(yè)的設(shè)計(jì),前進(jìn)了一大步。抽象化成為了產(chǎn)業(yè)界的標(biāo)準(zhǔn),也進(jìn)一步擴(kuò)展了芯片設(shè)計(jì)群體。就像系統(tǒng)設(shè)計(jì)工具擴(kuò)展了ASIC設(shè)計(jì)師群體那樣,抽象語言也使得大量的工程師能夠參與進(jìn)來,形成了一個(gè)蔚為壯闊的工程師社群。同樣的現(xiàn)象,在后來也發(fā)生在法國(guó)達(dá)索系統(tǒng)的3D Experience軟件上,它壯大了社群隊(duì)伍,使得群體力量可以更好地協(xié)同和匯聚。
而知識(shí)產(chǎn)權(quán)IP的發(fā)展,再次推進(jìn)了EDA的發(fā)展。這是硅基系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面的一個(gè)里程碑。最為典型的英國(guó)ARM公司開始登場(chǎng),它帶來另外一個(gè)全新的商業(yè)模式:將各種設(shè)計(jì)庫(kù)虛擬化,然后授權(quán)給其它企業(yè)使用。這意味著,作為處理器的交付物,不再是具體的物理產(chǎn)品,而是以一種數(shù)字化存在的IP模塊形式而存在。ARM這種思想對(duì)整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)生了重大的影響。物理實(shí)體變成了軟件定義,處理器就是IP模塊。而Synopsys很快就注意到了這種模式的價(jià)值,它迅速地開辟了這塊陣地,使得IP模塊收入,成為其整個(gè)收入的重要一塊,當(dāng)前已經(jīng)接近1/3的產(chǎn)值來自于此。風(fēng)頭強(qiáng)勁。
IP模塊的高速發(fā)展,極大地?cái)U(kuò)展了EDA軟件的靈活性。這是一種極簡(jiǎn)主義和知識(shí)復(fù)用的勝利。
并購(gòu)的歷史
EDA軟件有著極其龐雜的分類,根據(jù)美國(guó)專門從事EDA咨詢給公司GSEDA(2018年已經(jīng)賣給另外一家咨詢公司)統(tǒng)計(jì),一共涉及到90多種不同的技術(shù)。
圖3:EDA軟件分類(局部圖)
在這些技術(shù)里面,密密麻麻地分布了420家公司。而按照美國(guó)《半導(dǎo)體工程》雜志的清單列舉中,EDA軟件一共有900多家小公司。
這么多小公司,是如何存活的?
研發(fā)工具軟件的發(fā)展史,永遠(yuǎn)充滿了鯊魚吞吃的并購(gòu)史。機(jī)械類設(shè)計(jì)軟件CAD如此,仿真軟件CAE如此,電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件EDA也是一樣。這是一個(gè)非常奇怪的市場(chǎng),小魚的存在,似乎就是用來喂養(yǎng)大魚。而在美國(guó)工業(yè)軟件的池子里,前赴后繼,永遠(yuǎn)都是層出不窮的小魚小蝦。
這是國(guó)外工業(yè)軟件發(fā)展歷史給中國(guó)工業(yè)軟件上演的最陌生的一課。并購(gòu)這種場(chǎng)景在中國(guó)鳳毛麟角。中國(guó)工業(yè)軟件的池子里沒有大魚,沒有小魚,都是長(zhǎng)不大的魚。這樣看起來,還是水質(zhì)的問題吧。
在CADENCE數(shù)不清的并購(gòu)中,1989年收購(gòu)Verilog是其最為重要的一次并購(gòu)。Verilog作為一種模擬器,用來描述芯片并對(duì)其進(jìn)行模擬和驗(yàn)證的工具,它成功地解決了復(fù)雜度帶來的芯片性能驗(yàn)證的困難。EDA從設(shè)計(jì)領(lǐng)域,同時(shí)進(jìn)入了軟件模擬和硬件仿真。這也意味著設(shè)計(jì)與仿真,是同一家公司的不同套軟件來完成。二者密不可分。這個(gè)趨勢(shì),比機(jī)械領(lǐng)域的CAD和CAE的融合,整整要早三十多年。直到最近幾年,在非電子制造的領(lǐng)域,CAD和CAE的融合,才開始成為明顯的技術(shù)主流。這也再次說明,電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化EDA軟件的發(fā)展,其實(shí)是完全獨(dú)立于機(jī)械CAD的發(fā)展。
2001年前后,正是CADENCE與它的叛將所成立的公司,精疲力竭地打官司的時(shí)候。那是一段人性黑暗的歷史,充滿了算計(jì)和反算計(jì)。就在這個(gè)時(shí)候,坐山觀虎斗的Synopsys,出其不意地收購(gòu)了這家叛將公司,獲得了面向工具開發(fā)者的前端工具。這大大豐富了Synopsys的產(chǎn)品線。
談?wù)撨@些并購(gòu)的歷史,將是一個(gè)繁瑣的過程。根據(jù)南山工業(yè)書院的統(tǒng)計(jì),在美國(guó)EDA公司的并購(gòu)歷史上,僅僅由Top3的三家巨頭直接參與的并購(gòu)就達(dá)到了驚人的200次。每家企業(yè)的并購(gòu)數(shù)量平均達(dá)到70次。如果考慮許多并購(gòu)公司在此之前也是吃東吃西,總并購(gòu)次數(shù)大約在300次左右。
EDA的并購(gòu)歷史,與CAD/CAE的并購(gòu)史不太一樣,后者主要集中在最近十多年。然而EDA從1990年開始,每個(gè)十年所發(fā)生的并購(gòu)都很均勻。這說明,EDA這個(gè)產(chǎn)業(yè),早已成為一個(gè)非常成熟的產(chǎn)業(yè)。從來就沒有黑馬挑戰(zhàn)者。唯一令人震驚的超級(jí)黑天鵝事件,是Mentor一不小心在2016年成為西門子的獵物。
有意思的是,如果細(xì)看過去,許多小公司存活只有幾年,而并購(gòu)金額經(jīng)常出現(xiàn)幾百萬美元的標(biāo)的。這是一個(gè)任何行業(yè)都可能無法達(dá)到的并購(gòu)頻率,也反映了工業(yè)軟件其實(shí)有著極其特殊的產(chǎn)業(yè)規(guī)律。
靠著強(qiáng)力的知識(shí)吞吐,工業(yè)軟件以其“百溪成河、百河入川”的匯聚方式,形成了深不可測(cè)的知識(shí)鴻溝——追趕者則很容易被遠(yuǎn)遠(yuǎn)甩在后面。正是這些疊羅漢式的并購(gòu),讓無數(shù)電子工程師的思想碰撞和專業(yè)技術(shù)的沉淀,最終將人類的智慧匯聚成高聳入云的工程學(xué)尖塔——尖塔之下,很難有速成取巧的道路。
小記:EDA的未來
三十年前的第三代,從此確立了江湖的秩序,后來再無挑戰(zhàn)者。自那以后,所有的初創(chuàng)公司都再也沒有了資本加持的發(fā)展空間,2002以后沒有一家能夠上市。他們唯一的使命,就是幾乎被三家包圓收購(gòu)。三代江湖,五十年歷史,造就了EDA軟件堅(jiān)不可摧的三分天下分治格局。
然而,過于成熟的事物背后都會(huì)是隱憂。EDA軟件近十多年的發(fā)展,看上去更像是在深扎營(yíng)寨,而并未見到像樣的疆土開拓,整個(gè)產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值也在100億美元徘徊不前。
那么EDA的未來在哪里?
除了汽車和車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展之外,目前能看到三處明亮的光源,正在吸引著人們的視線。一個(gè)是很有吸引力的市場(chǎng):生物仿真如新陳代謝、基因和神經(jīng),將成為一個(gè)全新的天地。EDA的設(shè)計(jì)仿真環(huán)境將從電路變成液體或者空氣。一個(gè)是最大的挑戰(zhàn),如何迎接后馮諾依曼時(shí)代的計(jì)算架構(gòu)——這個(gè)架構(gòu)曾經(jīng)主宰了70多年以來所有的計(jì)算機(jī)體系。沒有了總線,時(shí)鐘不復(fù)存在。沒有了時(shí)鐘的傅里葉變換將走向何處?原有的數(shù)學(xué)根基正在動(dòng)搖;一個(gè)是IC將走向巔峰,集成電路有可能迎來“類腦芯片”(仿神經(jīng)的計(jì)算芯片)的時(shí)代。有了這些突破,EDA將會(huì)抖擻精神,再攀高峰。
而所有這些光源的能量,都是來自基礎(chǔ)科學(xué)。所有這些懸念的解決方案,無一例外地都要回到自然科學(xué)問題,從數(shù)學(xué)、物理,到化學(xué)、生物等。正如EDA最早的誕生,是從大學(xué)實(shí)驗(yàn)室里走出來一樣,基礎(chǔ)研究從來就是它的根基。產(chǎn)業(yè)的互動(dòng)和回饋,則加速了它的強(qiáng)壯。
法國(guó)工業(yè)研發(fā)工具軟件非常發(fā)達(dá),無論是全壘打的達(dá)索系統(tǒng),還是專注于仿真的ESI集團(tuán)。部分原因可以歸結(jié)為法國(guó)強(qiáng)大的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。中國(guó)CAD前輩北航唐榮錫教授曾經(jīng)表達(dá)過類似的話,“CAD的崛起,離不開民族數(shù)學(xué)復(fù)興和一流的用戶”。這是一個(gè)樸素得不能再樸素的寓言:小小產(chǎn)值的工業(yè)研發(fā)工具軟件的崛起,背后離不開偉大的自然科學(xué)復(fù)興和一流的用戶傾力扶持。
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評(píng)論