隨著半導體制程和芯片設計的不斷發展，EDA技術發揮的作用正以驚人的速度上升，它可以使產品的開發周期大大縮短，且性價比得到很大程度的提高。

8月28日，明導電子亞太區技術總監Lincoln Lee在2020集微半導體峰會的EDA專場論壇上，介紹了EDA技術的發展趨勢和Mentor在EDA方面的最新進展。

明導電子亞太區技術總監Lincoln Lee

半導體行業發展趨勢

半導體行業發展的腳步從未放慢，盡管面對的挑戰越來越多，但新的驅動力也不斷出現，推動著產業不斷升級進步。

在半導體制造領域，隨著工藝復雜度的加大，市場份額加速向頭部廠商集結。根據TrendForce在2020年Q2所做的統計，TSMC已經占據了51.5%的市場份額，成為絕對的領跑者，第二位是三星電子（占18.8%），第三位是GlobalFoundries（占7.4%），第四位是聯電（占7.3%），第五位是中芯國際（占4.8%），其余廠商的份額只有10.2%。

但是隨著制程工藝逐漸逼近物理極限，在追尋摩爾定律的路上，升級換代的速度已經明顯降低了。近期，Intel宣布7nm芯片將延遲到2022年推出，就是一個信號。

好消息是，新的驅動力不斷出現，推動行業持續發展。除了智能手機外，5G、云計算、AI芯片和汽車半導體市場正在不斷成長，帶給芯片行業無比廣闊的增長空間。

對于芯片設計公司來說，特別是國內的芯片設計公司，需要從低價競爭中走出來，成為真正的創新者。根據魏少軍教授在ICCAD2019所做的報告，對中國排名前100名的芯片設計企業進行統計，發現其平均毛利率預估為34.2%，上升了2.2個百分點。從最近幾年來看，排名前100的設計公司，其毛利率一直徘徊在30%左右。而NVIDIA、高通、MTK等領先的企業，其實毛利更高于40%，最領先的NVIDIA，毛利已經達到了65%。所以，國內芯片設計公司更要不斷提升自身的技術水平，持續為客戶創造價值。

EDA行業的趨勢

EDA對于IC設計而言，就如安卓或IOS之于手機操作系統。

操作平臺是一個通用平臺，其最大的便利性就是給眾多用戶帶來了更高的價值。由于制造成本接近于0，因此很難進行低成本替換。最后，市場需要更多的選擇，因此必須至少有2個玩家。EDA的情況與手機操作系統也很相似，3大EDA廠商占據了絕大部分市場份額，創新是競爭的決定性因素。

EDA 行業正獲得越來越多的關注和支持。2020年7月，國務院發布《新時期促進集成電路產業和軟件產業高質量發展若干政策》中指出，探索建立軟件正版化工作長效機制。凡在中國境內銷售的計算機（含大型計算機、服務器、微型計算機和筆記本電腦）所預裝軟件須為正版軟件，禁止預裝非正版軟件的計算機上市銷售。全面落實政府機關使用正版軟件的政策措施，對通用軟件實行政府集中采購，加強對軟件資產的管理。推動重要行業和重點領域使用正版軟件工作制度化規范，加強使用正版軟件工作宣傳培訓和督促檢查，營造使用正版軟件良好環境。

除了政策層面的推動，從技術層面來說，AI和機器學習的引入使得EDA有了更加豐富的發展機會。

具體來說，在計算光刻中，Mentor的軟件采用了機器學習，能用3倍的速度以納米級的準確度來預測OPC輸出，在LFD制造中，Mentor的軟件還能預測產量限制因素和制定設計準則。

在深度數據分析中使用機器學習以后，Mentor的軟件能進行變化性可感知的設計和特征提取，而在由診斷驅動的產量分析中，Mentor的軟件還可提高FinFET的良率。

此外，云計算還為EDA打開了新的大門。Mentor制定了云使用指導原則，并提出了在云上運行Calibre操作的最佳實踐。為了制定和測試這些指導原則與實踐，Mentor與AMD和 Microsoft Azure (Azure)聯合開展了一個項目，通過采用運行在 Azure 公共云上的 AMD EPYC 服務器，驗證了“云上Calibre” 平臺的強大能力。AMD工程師使用Mentor, A Siemens Business提供的經 TSMC認證的Calibre nmDRC軟件平臺在約8 小時內完成了對其最大的7nm芯片設計的物理驗證。

EDA工具最大的作用是提升摩爾定律和超越摩爾定律，特別是異構計算的Chiplets和SiP興起，更是不能沒有EDA的幫助。

EDA行業的新紀元

2016年，西門子以45億美元收購Mentor Graphics，并入西門子工業軟件部門（Digital Industry Software），合并之后稱為Mentor, a Siemens Business。這一收購使得Mentor能提供從設計到制造的最全面的設計工具組合，包括了電子設計，電子互聯，機械仿真和測試解決方案，機械產品工程，制造工程，制造執行系統，生命周期協作，云應用服務等。

西門子隨后又收購了SOLIDO、COMSA、UltraSoC等EDA公司，將產品線并入Mentor，使得Mentor的產品線更加全面。

Mentor的業績得以飛速成長，在18/19財年，其獲得了創紀錄的收入；而在17/18/19財年，其核心EDA的增長速度更是遠超競爭對手。

針對行業的發展，Mentor也是推出了多個解決方案，其中就包括了芯片封裝熱分析方案，可以進行系統、板級和芯片封裝（特別是針對2.5D/3D IC）的仿真。

對于現在最熱門的汽車芯片開發，Mentor也推出了綜合環境PAVE360，助力開發下一代汽車芯片。PAVE360將數字孿生模擬擴展到了處理器之外，涵蓋了汽車軟硬件子系統、整車模型、傳感器數據融合、交通流量，甚至包括了自動駕駛汽車最終行駛環境——智能城市的模擬，真正地體現了“從芯片到城市”的方法理念。

在這個以創新為主旋律的時代，Mentor將致力成為芯片設計公司最好的合作伙伴！