验证EDA为何成了热门赛场？

2018年国内芯片技术被“卡脖子”之后，让许多不关注芯片的人认识了一个新词——EDA（电子设计自动化）。

作为半导体产业“皇冠上的明珠”，EDA也正随着集成电路产业的发展持续演进。

有意思的是，EDA验证工具成为了热门赛场。过去几年间，国内涌现了许多EDA创业公司，其中许多都选择了数字验证EDA赛场。

西门子EDA全球副总裁兼中国区总经理凌琳认为，“几家国外公司已经有非常强大的EDA验证产品线，国内的公司还选择在验证领域发力，说明大家的嗅觉都很灵敏，这块是目前有需要解决瓶颈问题。这时候各种各样的方案和新的思路会出来，是非常好的竞赛场。”

作为全球三大EDA公司之一，西门子EDA也在近期推出了可以让“三明治”结构芯片验证效率提升一个数量级的混合信号验证平台。

EDA公司们角逐验证赛场背后的逻辑是什么？

验证EDA成为热门赛场背后的逻辑

“仿真和验证的关注度很高，是因为设计的电路复杂度和规模越来越大，芯片设计者面临技术挑和资源的挑战。”凌琳表示。

西门子EDA亚太区技术总经理李立基也说，“芯片规模越来越大，对于解决芯片设计挑战的方法论的要求也越来越高，传统EDA软件仿真已经面临瓶颈。”

EDA验证软件面临瓶颈背后更核心的挑战是经济问题，或者说成本效益。

在半导体发展的历史中，这也不是一个新问题。随着摩尔定律的发展，相同面积芯片中集成的晶体管数量越来越多，单颗芯片的面积会越来越大，功能也越来越复杂，测试的成本也会随之升高。

“测试成本增加是因为芯片变大之后，损坏率也会变大，这就需要增加芯片在测试机上测试的时间，而测试机的使用成本是按照使用时间来计算。”凌琳说，“此前，西门子EDA开发了测试向量压缩的技术，大量压缩了测试的向量，压缩了1000倍之多，大幅降低了芯片测试的成本。”

当业界发现技术创新可以解决问题时，自然能激发这一领域的创新。

当然，EDA验证工具如今有诸多的创新还有一个不可忽略的成本效益因素。

随着半导体制程向前演进，单颗芯片的设计和制造成本也越来越高， EDA验证工具更显重要的同时，为了尽可能确保芯片制造出来后功能正常，一个芯片验证工程师可能会使用数个芯片验证工具，这也带来了更大的市场空间。

混合信号芯片验证效率提升10倍

西门子EDA本月推出的Symphony Pro平台是一款仿真平台，可以加速混合信号的验证，效率提升可以达到一个数量级。

混合信号包含了模拟信号和数字信号，随着5G、下一代汽车等的发展，混合信号SoC的设计正越来越普及。比如，5G大规模MIMO无线电中将模拟信号链与数字前端 (DFE) 集成，图像传感器将模拟像素读出电路与数字图像信号处理相结合，雷达系统中的数字射频采样数据转换器。

混合信号电路的优势在于，有助于芯片降低功耗、缩小面积、减少成本，同时改进性能表现。

专注于混合仿真的Symphony Pro是此前已经推出的Symphony平台的升级版，实现10倍效率提升很重要的也是得益于方法学。

李立基介绍，Symphony Pro不仅支持行业标准通用验证方法学(UVM) ，可以应对大芯片设计面临的挑战，还支持统一功率格式 (UPF)， 驱动的低功耗技术的快速部署扩展到混合信号域，在统一环境中提供快速仿真能力，实现出色的吞吐量和容量。

“Symphony Pro还可以支持三明治架构，三明治架构的意思是传统的芯片可能是可以交替集成多层模拟和数字芯片，支持复杂的混合信号芯片。” 李立基进一步表示。

客户的反馈才是产品实际体验最好的说明。意法半导体影像事业部高级 CAD 经理 Stephane Vivien表示：“我们参与了Symphony Pro的早期使用计划，Symphony Pro中的高级调试功能和对多层三明治结构的无缝支持可帮助我们大幅提高生产效率。”

Silicon Labs高级CAD经理Jayanth Shreedhara表示：“Symphony Pro Visualizer混合信号技术加快了我们数字为顶层 UVM 测试套件的调试周转时间，使我们的验证时间从几天缩短至几小时，在提高生产率的同时显著改善了覆盖率收敛。”