35年数字化全“芯”之旅，西门子EDA开启新章

月舞花下 · 发表于 2024-10-10 15:15:26

半导体产业的发展史，就是一部关于微型化、集成化和智能化的史诗。从最初的集成电路，到现在的纳米级芯片，每一次技术的飞跃都离不开EDA工具的进步。EDA不仅仅是设计工具，它更是一个不断完善的生态体系，包括了电路设计、仿真、验证、制造等一系列复杂的过程。正是有了EDA，才使得硅片上能够精确地放置十亿、百亿、千亿甚至万亿晶体管，并且确保电路的性能、功耗和成本达到最优。
在半导体产业的未来蓝图中，EDA技术将扮演着越来越重要的角色，它不仅是设计创新的基石，更是推动整个行业持续进步和突破的关键驱动力。
西门子EDA在华35年：
是参与者，也是推动者
中国半导体产业高歌猛进的几十年，也是西门子EDA深入本地化支持的几十年。作为首家进入中国市场的EDA企业，西门子EDA已经走过了35年的历程。这期间，西门子EDA的每一步发展，都与中国半导体产业同频共振。这段旅程不仅见证了西门子EDA在中国的稳健成长，也映射出中国半导体产业不断成熟蜕变的过程。
90年代初期，西门子EDA从印刷电路板（PCB）业务起步，为当时的电子制造业提供设计支持。进入2000年，随着上海张江高科技园区等地集成电路芯片制造企业的蓬勃发展，西门子EDA依托其在全球芯片设计、制造、封装、测试软件领域的领先地位，与中国半导体设计、制造商建立了坚实的合作伙伴关系，为中国半导体制造业的快速发展提供了强有力的技术支撑。
对于突飞猛进的本土芯片设计企业来说，EDA软件是他们创新设计不可或缺的工具。西门子EDA凭借专业的设计自动化产品和全面的服务，不仅加快了这些企业产品的研发周期，也促进了他们在技术创新和设计优化方面的进步。
回顾过往，西门子EDA不仅是中国半导体产业成长的参与者，更是重要的推动者。通过提供先进的EDA工具、全面的解决方案和专业的服务。此外，西门子EDA还通过大学合作计划、EDA工具的能力培训等项目，为中国半导体产业的人才培养和快速发展提供了坚实的支持。
全链路创新+递进收购，
全面赋能芯片创新
在数字化、智能化趋势下，芯片性能和效率成为各行各业创新的关键，芯片开发也迎来了新的挑战，主要面临着两大难点，一是技术演进，工艺节点需要跟随摩尔定律继续向前；二是设计挑战，芯片规模将继续扩展到未来的上万亿个晶体管。这就需要EDA工具能够与时俱进，不断满足新的需求。
经过多年的技术积累，西门子EDA形成了全链路解决方案，能够为芯片设计、验证、制造封装和测试等环节提供更加完整的解决方案。这些解决方案包括以下关键特性：
Solido系列工具包括工艺偏差设计验证、IP验证和库表征解决方案。其中，工艺偏差设计验证解决方案（Solido Design Environment）利用AI技术，可帮助用户提高良率和PPA。相比于暴力穷举法，大大缩短了运行时间。它还可以帮助设计人员，实现高达6 Sigma的验证精度，并实现更高的良率、覆盖率和准确率。
Questa验证平台可用于复杂SoC和FPGA的验证和调试，帮助客户更有效地管理资源，最大限度地提高模块、子系统和系统级别的验证效率。Questa验证平台提供了多种强大的功能验证产品，包括高性能仿真器、形式化验证工具、智能验证管理平台、验证IP等。
Veloce CS 硬件辅助验证平台包含西门子EDA新一代硬件仿真加速 Veloce Strato CS、企业级快速原型或FPGA 硬件仿真加速 Veloce Primo CS、桌面原型验证 Veloce proFPGA CS，为用户提供整体10倍的验证效率提升。为芯片从模块级到系统级的验证场景，提供了全方位、高效率的解决方案。
Calibre Design Solution可提供完整的IC物理验证和DFM优化EDA平台，能够精准把关芯片的物理设计，满足所有签核的要求，加快芯片从Design到Silicon的速度。
Tessent拥有先进的自主创新技术和自动化的设计平台，可以实现芯片的可测试性设计，缩短测试时间和减少费用投入、良率分析、嵌入式分析以及车规安全相关设计，为用户提供可靠的硅生命周期管理解决方案。
HyperLynx产品让复杂的PCB仿真变得容易，Xpedition则是极具创新性的PCB设计流程。它们共同为PCB设计和仿真提供了一个高效、无缝集成的环境，使得设计工程师能够在一个统一的平台上完成从概念设计到最终制造的整个流程，实现更快的市场响应。
除了深耕基础研发、创新，西门子EDA还通过收购来不断扩充产品线和技术领域，近年来，已经先后对十几家EDA软件企业完成了收购，从而给用户提供更为完整、便捷的服务。
一方面，通过自研、优化产品，不断推陈出新，以保持竞争力；另一方面，通过收购快速获得新技术，形成更为丰富的产品序列，满足用户不同设计阶段、不同应用领域的需求。也正是自研+收购的方式，不断强化了西门子EDA的行业优势地位，也为客户提供了更加全面、高效、创新的服务和解决方案。
深度融合AI，
推动前沿应用数字化创新
近几年，AI带动了新一轮芯片创新，芯片设计团队探索新边界的同时，也遇到了前所未有的挑战。EDA开始越来越多地结合AI技术来克服AI带来的挑战，这种以技术应对技术的策略，充分展现了半导体技术在新时期的独特魅力和创新精神。
西门子EDA收购的Solido Design Automation，自2008年就开始通过AI技术来强化和提升工具性能。如今，西门子EDA更是注重与AI的结合，不仅增强了核心技术，提高了设计检查、良率分析和可靠性优化的准确性和效率，而且通过预测式AI和生成式AI模型，为EDA领域带来了创新的可能性。
西门子EDA的AI驱动工具，如Calibre、Veloce、Questa Verification IQ和Solido Characterization Suite等，通过自动化和规模化处理，显著提升了整个芯片设计到生产的运行效率，使工程师能够更快、更高效地工作，同时确保了设计质量。这些工具通过提供更快速、更准确的解决方案，加速了新产品的导入过程，并帮助工程师深入理解IC设计，预防潜在问题。此外，AI技术还促进了工程师之间的协作和知识共享，简化了设计流程，提高了设计优化的效率。
西门子EDA致力于构建一个开放、安全的AI生态系统，与合作伙伴共同努力，专注于开发高度定制化和可扩展的AI工具，并将数据安全视作重要根基。为此，西门子EDA尽可能通过开放式标准数据格式和API来采集数据，强调数据采集和协同数据库的重要性，并且，在AI/ML模型的预训练、提供安全的设计洞察、以及供应链的优化和管理等多个工作流中，来保护数据和设计安全。通过西门子EDA AI平台，客户可将其数据放心地集成到EDA工具中，以提取数据并根据需求进行控制。
以“软件定义，硅片赋能”，
驱动智能汽车发展
除了AI领域的新需求，以汽车为典型代表的行业应用，也持续对EDA提出新要求，包括系统扩展、功能安全、可靠性等方面。随着汽车电动化、互联化和自动驾驶技术的不断革新，汽车正逐渐成为由“软件定义、硅片赋能“的智能系统。西门子科技通过其EDA工具和数字孪生技术，提供了多物理场仿真和功能安全解决方案等，来应对这些挑战。西门子的PAVE360平台是一个以数字孪生为核心的仿真平台，它结合了PLM软件、EDA工具和硬件加速仿真器，为自动驾驶系统芯片的研发提供了一个跨生态系统的协作环境，允许在芯片制造前进行闭环验证和性能预估。
除了技术本身，汽车供应链的合作方式也在发生变化，系统公司开始涉足芯片开发，与芯片制造商的合作更加紧密。西门子EDA通过PAVE360?自动驾驶硅前验证环境，允许在芯片开发完成前进行软件和机械系统的协同设计。为满足ISO26262等行业标准，应用Tessent测试工具中的MissionMode产品能够在车辆的整个生命周期中对芯片功能安全进行检测和自动报错。此外，西门子还收购了Austemper公司，它可提供一系列强大的工具实现闭环的安全流程，支持FMEDA、多级别安全分析、安全机制插入、安全验证等，加强了对功能安全的关注。在采购管理方面，西门子EDA的数字主线(Digital Thread)解决方案能够整合设计公司从采购到制造的数据，显著提高了设计效率。
35年的发展历程，见证了EDA技术的不断进步和创新，也见证了西门子EDA在推动中国半导体产业发展中所扮演的重要角色。
今天，我们处在一场全新的技术革命浪潮之中。西门子EDA正在深耕三大创新方向：加速系统设计、先进异构集成、以及面向制造的芯片设计。展望未来，西门子EDA将继续推动自动化和智能化创新，实现从芯片级到系统级的扩展，为企业的数字化转型提供支持，为AI、3DIC、汽车、HPC高性能计算和数据中心、RISC-V等众多领域的客户提供强大的解决方案和服务，助力他们在激烈的市场环境中保持竞争优势，共同打造更加智能化的未来！
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