近年来随着芯片制造工艺的持续提升，芯片的集成度越来越高，功能也越来越复杂，而制造成本自2011年28nm时达到最低后，14nm、10nm等先进工艺的制造成本在不断攀升。因此，在芯片流片之前就发现设计缺陷和错误就显得尤为重要。

  上海合见工业软件集团产品工程副总裁孙晓阳

  也就是说需要在芯片设计阶段就不断优化芯片的验证手段，尽早发现问题，并将之解决。“EDA是芯片产业必不可少的环节，验证EDA更是重中之重。验证贯穿了整个芯片设计流程，是花费时间和资源最多的步骤。” 上海合见工业软件集团产品工程副总裁孙晓阳在第11界EEVIA年度中国硬科技媒体论坛暨产业链研创趋势展望研讨会上做主题分享时表示。

  验证EDA的挑战在哪里？

  验证EDA随着IC设计发展在逐渐细化，验证方法学与验证手段也在不断发展。因此合见工软从验证角度切入了EDA赛道。在孙晓阳看来，芯片验证会涉及仿真验证、硬件仿真、原型验证、虚拟原型、形式验证，以及静态时序分析等。

  图：不同工艺节点下的芯片设计成本（来源：IBS）

  孙晓阳认为，对一个公司来说，验证就是提升验证效率、提高验证可预期性、保证验证的质量，以及满足验证多样化的需求。也就是说要从下面四个维度去评价一款验证EDA的质量：

  一是工具运行的速度，即验证需要的时间是多少；

  二是容量，即一次验证处理的是一个小模块、一个子系统，还是一颗芯片；

  三是信号可见（Visibility），即跑验证会有错的地方，这个错有可能验证本身的环境错；

  四是可调试性（Debuggability），在验证领域里面还有一个非常通常的共识，调试会占70%的时间。这些验证的方法和手段，可调试的能力是一个非常重要的因素，因为如果不可调试，很快地把错误找到，但没有办法调试，找不到错误的根因就解决不了问题，所以可调试性是非常重要的因素。

  芯片级功能验证EDA平台

  大概十年前，在国内就开始大量使用Emulator硬件仿真加速器，来进行芯片仿真。传统上原型验证系统，就是在芯片之前把设计的一部分放到FPGA上面，它可以跑得很快。所以传统Emulator的容量是最大的，只是原型验证相对差一些。

  一般来说原型验证可以跑得更快，但随着软件的发展，原型验证和硬件仿真开始出现融合，界限越来越不那么清晰了。我们把它统称为硬件加速或者硬件的原型系统。

  在这样大的系统上面，客户就有机会和有可能把一颗芯片全部放到硬件上去做验证，并且可以跟外界所有的接口对接，去仿真和验证一个真实的场景。在这样一个系统里面，客户可以跑真实的软件变成有可能。当然它还是跑得比真实的芯片要慢很多，但是至少成为一种可能。

  孙晓阳举例说，比如启动一个操作系统，如果是从笔记本电脑上的芯片上启动可能一分钟就启动完成了，但如果是硬件仿真，或者是原型验证系统可能需要几十分钟，甚至一个小时。好处是，至少能够运行操作系统了，能够测试芯片的性能及功耗情况。他认为，正是因为有了硬件仿真和原型验证的大量使用，才使得中国的半导体或者设计公司可以高效率地去生产和设计这样的芯片。

  他同时强调，合见工软可以覆盖芯片验证的几乎所有范围和领域，也就是说，他们具有一个全流程验证平台，包含了形式验证、仿真器和硬件仿真加速器和原型验证系统，以及虚拟原型的部分。此外，还具有Debug调试平台，所有的验证工具可以回答对和错，及到调试工具环境里面去找对错的原因。

  由于整个验证是一个非常复杂的过程，因此，还需要验证管理系统，从规划、出口标准去驱动整个验证，做验证的signoff和收敛、签核，然后出口。据悉，所有这些工具目前合见工软都已经覆盖，即他们推出了数字仿真器、验证管理、原型验证系统。

  “我们的原型验证系统，是我们非常骄傲的一个产品，刚才也提到验证的质量、验证的效率、可预期性等等这些因素，所以我们要挑战更大的容量，就是容量、性能，可调试性等。”孙晓阳在分享中表示。

  第一是容量，目前合见工软可以实现100颗VU19P FPGA级联，这是Xilinx最成熟的最大的一颗芯片。据悉，目前他们在客户的实际部署已经到了160颗。四颗FPGA是10亿门，所以大概是40亿门的规模。

  第二是性能，合见工软有一个很强的分割，在这个过程当中，设计下来要分割到很多FPGA上面，所以有分割算法，算法又需要时序驱动才可以跑得很快，性能才能好。所以这是该公司的优势。

  第三是自动化，其全自动化的边缘软件，所以客户不需要太多的改动设计，去适应FPGA。

  第四是调试的手段，可以让整个系统所有的信号取决于客户想要看什么都可以看，而且是跨FPGA。

  此外，客户在做原型验证之前，也许他的设计并不是一开始所有的RTL代码都是准备好的，有可能一部分准备好，一部分还没有，这时候可以一部分跑在原型验证系统上，还有一部分用模型来替代做Hybrid，就是联合的仿真和验证，一部分跑在服务器上，一部分跑在硬件系统上。这样的话，可以实现所谓的验证左移，不一定等到所有代码都实现完了再开始验证工作，可以更早地开始验证，开始软件开发。这是非常重要的一个手段，可以让客户缩短产品上市时间。 

  结语

  除了在芯片领域的布局，合见工软在PCB和封装领域也有布局。在PCB领域，除了仿真，还有元器件库的管理、原理图输入、板级、封装布局布线、协同的一致性检查等功能也很重要，合见工软都有相应的产品支持。

  在EDA工具之外，合见工软在今年5月份收购了北京诺芮集成电路设计有限公司以提供IP产品。值得一提的是，随着Chiplet技术的发展，新的异构封装方式开始受到重视，在封装方面，合见工软也有相应产品。

  另外，在模拟EDA方面，合见工软选择了与国内EDA厂商华大九天合作，联合推出了国产EDA数模混合信号设计与仿真解决方案。