雖然 EDA 市場規模相對較小(SEMI 數據顯示,2022 年 EDA 市場規模 134.37 億美元),但它支持着千億美元的 IC 制造、萬億美元的電子與數字經濟産業。随着 5G、AI、智能汽車、IoT 等技術的興起,EDA 技術成爲數字經濟高質量發展的核心。
西門子 EDA(原 Mentor Graphics)自 1989 年率先進入中國市場,至今已有三十四載。
初期,西門子 EDA 主要針對印刷電路闆 PCB 業務。直至 2000 年前後,随着中國集成電路芯片制造業的崛起,西門子 EDA 與衆多制造商和院校開展通力合作,進一步推動半導體産業的發展。
清華大學作爲中國集成電路設計領域的領先學府,一直以來都與西門子 EDA 保持着緊密的合作關系。近日,作爲促成雙方多年合作的親曆者,清華大學周祖成教授,帶我們回憶了與西門子 EDA 多年的合作曆程,同時對中國集成電路設計人才的培養提出了自己的深刻見解。
清華大學與西門子 EDA 的合作之旅
清華大學和西門子 EDA 之間的合作曆程可以說是源遠流長。從西門子 EDA 首次進駐中國市場開始,便積極推動與集成電路産業相關院校的合作,而清華大學正是其重要的合作夥伴之一。
談及這段深厚的友誼,就不能不提及周祖成老師。周老師是清華大學與西門子 EDA 合作曆程的見證者和參與者。
回首過去,周老師表示," 與西門子 EDA 的初次合作是在 1989 年,當時已是業界知名 EDA 企業的 Mentor Graphics 在北京剛剛設立了辦事處,就與清華大學建立了緊密聯系,爲兩者之間的合作故事拉開了序幕。"
在 EDA 技術進入中國市場的初期,周老師就與西門子 EDA 的工程師進行了溝通交流,決定采購 EDA 工具,并在 1988 年,由西門子 EDA 安排他們前往香港進行培訓。回來後,他将所有的教學材料漢化,用于清華電子工程系研究生的教學。他與西門子 EDA 在硬件設計上有深厚的合作經曆,特别是 FPGA 設計仿真及 PCB 闆設計方面。爲了解決設計流程中的各類難題,他學習并熟練掌握了當時的 QuickSim、AccuSim、Tanner、Board Station 等軟件,在不斷努力的背後更是西門子 EDA 的全力支持。
回憶起往事,周老師直言道:" 早期清華大學‘ VHSIC 實驗室’ EDA 入門是與引進西門子 EDA 的工具并接受軟件捐贈分不開的。"
△ 清華大學 "VHSIC 實驗室 " 引進西門子 EDA 工具的捐贈儀式
同時,周老師在清華與西門子 EDA 的合作中起到了重要的橋梁和推動作用,爲雙方的合作提供了技術、教學和項目方面的支持。
随着合作逐步深入,西門子 EDA 不但爲清華提供了先進的 EDA 工具,還安排了一系列的專業培訓。這份尊重和大力支持也使周教授和他的團隊得以将相關教程盡快漢化,從而讓更多的清華學子從中受益。西門子 EDA 爲清華學者們安排的培訓不但進一步拓展了技能和視野,更讓他們深深感受到,西門子 EDA 不僅僅提供基礎入門工具,其背後還有更廣泛且深入的解決方案。
近年來,西門子 EDA 在持續發展中迸發出新鮮活力,不斷完善涵蓋 IC 設計與驗證、IC 封裝與制造、電子系統以及延伸至産品生命周期管理(PLM ) 及分析領域的全鏈條解決方案,通過釋放與西門子的工業軟件相協同的技術勢能,幫助各個企業從底層加速數字化轉型步伐。
着眼當下,西門子 EDA 已經在集成電路和系統設計、仿真及制造解決方案方面布局得十分完善。在加入西門子數字化工業軟件之後,其應用領域得到了進一步的拓展。周祖成老師表示,他非常期待未來清華大學電子工程系與西門子 EDA 的全面合作,并将其視爲一個工業軟件,更深入地探索 EDA 在實際應用中的價值。
芯片設計大賽:人才滋養的沃土和産教融合的裏程碑
在中國的集成電路産業發展和人才培養中,周教授與清華大學的貢獻顯著。他們不僅在技術和研發領域取得了卓越的成果,更重要的是,在推動産學研緊密結合的道路上走得更遠。
1996 年,周老師提出了一個具有遠見的建議,即在國内舉辦大學研究生層次的集成電路設計 EDA 競賽并應用包括西門子 EDA 在内的多家知名企業所提供的專業設計工具。這個提議背後的目标不僅僅是選拔出行業的高端人才,更重要的是鼓勵更多的學校和學生接觸并利用先進的 EDA 工具。這種先進技術的推廣和應用無疑加速了中國集成電路産業的發展,并推動了産教融合的進程。
在西門子 EDA 等廠商的支持下,如今,國内的 " 研電賽 " 和 " 創‘芯’大賽 " 已經成爲産教融合的重要組成部分。這兩大賽事不僅成功地吸引了衆多學者和研究者的參與,更得到了企業和政府的廣泛支持和認可。周教授對于參賽學生的評價極爲正面,并對他們的研究成果給予高度的評價。對他來說,作爲一名教育工作者,人才培養是教師的主業,能夠看到學生的成長和成功是最大的滿足。
事實上,西門子 EDA 很早就意識到校企産學研共同合作來培養 IC 領域的人才,這也是中國 IC 産業的基石,爲此,西門子 EDA 于 1991 年、1993 年、2004 年陸續和清華大學,複旦大學和北京大學簽約國家重點實驗室項目,并與教育部簽署了《集成電路人才培養計劃》。2018 年,西門子 EDA 加入到中科院和教育部成立的示範性微電子學院産學融合發展聯盟,并投入各類資源,幫助 27 所示範微電子學院進行課程培訓,與教授們開展課程聯盟等工作。截至目前,西門子 EDA 同超過 80 家的大學有合作計劃。除了高校,西門子 EDA 也同中國的客戶進行多項培訓合作。
周教授強調了産學研緊密結合對于集成電路産業的重要性,他認爲,随着科技的不斷進步和行業的持續發展,産學研的合作才是推動集成電路産業向前發展的關鍵。周教授認爲,産教融合是當前和未來集成電路人才培養的一個重要方向。清華大學與西門子 EDA 等企業之間的合作,就是産教融合的一個典型案例。這種合作不僅爲學生提供了實際工作經驗,也使得學校的研究更加接地氣,更符合産業需求。
近年來,中國的集成電路産業發展迅猛,人才培養需求與日俱增。周老師提及,盡管國内高校如清華已經培養出大量的人才,但仍存在如高端人才短缺、學術與産業界合作不夠緊密、人才流失等問題。爲了解決這些問題,清華與西門子 EDA 等企業的合作爲學生提供了更多實踐機會。
如何抓住中國半導體崛起新機遇?
對于中國半導體産業的近期發展,周教授表現出了樂觀的态度。在中國工程院倪光南院士的委托下,在 2018 年,他曾經花了兩個月的時間親自調查國内 EDA 産業的現狀,途徑了七大城市。他指出,雖然半導體全鏈條的競争激烈,但中國在某些技術領域已經實現了顯著的突破,特别是一些自主研發的 EDA 工具,已經被多家企業所采納。
周老師認爲,半導體産業鏈的多個環節,如設計、制造等,他們追求的不僅是技術創新,更希望在市場上得到認可和盈利。他明确表示,與全球頂尖的三大廠商去争全産業鏈無疑道阻且長。他相信,雖然國産 EDA 要從跟跑變成領跑不容易,但某些技術領域的突破将幫助中國企業赢得市場的青睐。
談到未來,他更是對人工智能、Chiplets 和其他高科技領域充滿了信心。他看到中國在這些領域有巨大的潛力和進展,特别是在人工智能領域。周教授期待,通過持續的技術創新,中國會在這些領域實現更多的成果。
在談到西門子時,周老師看到了一個巨大的合作機會,特别是在 EDA 領域。現如今,中國擁有全球第一的數據增量、增速,高性能計算、人工智能芯片在中國得以大力發展。随着這些技術的推動,對 EDA 也提出了新的要求。周教授強調,爲了更好地深耕中國市場,西門子 EDA 可以與中國院校建立更緊密的合作關系,清華大學也将一如既往地與西門子 EDA 合作,強化清華大學在電子和計算機設計領域的領導作用,共赴 EDA2.0 時代。