EDA加速车规芯片设计
时间：2021-11-12
作者：Dave Hwang
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要摆脱目前车规芯片困境，包括对国外半导体厂商、EDA工具的依赖，国内芯片人才短缺、设计理念落后等制约，就必须强调EDA理念，工具，和方法学变革。
为此，我们对加速车规芯片设计提出三点建议：
O1 EDA理念变革
大部分传统的EDA工具不向公众开放中间层接口，普通用户无法二次开发，长期以来导致产品生态封闭，用户群体狭窄。芯华章强调利用EDA 2.0技术和理念，采用芯片设计平台服务(EDaaS（Electronic Design as a Service）)模式：工具有机嵌入云原生服务，同时提供全方位开放的接口，并广泛地适配到设计验证各项的流程中。工具接口开放化，工具本身平台化，由此可以让芯片设计和验证更加自动化智能化；同时EDA 2.0也能够让更多人通过EDaaS参与到芯片设计中，并快速高效地完成工作；依托EDA 2.0技术是解决芯片人才瓶颈最有效的方式之一，我们希望在将来看到有更多的嵌入式工程师，系统工程师，甚至软件工程师都可以利用EDA 2.0技术，高效地参与芯片设计研发。
O2 EDA工具变革
因此，EDA工具需要能够产生各种故障模型（fault model）的测试激励。由于芯片中需要注入的错误数量巨大，种类繁多，传统仿真工具在做大规模测试时往往性能低下，耗费内存巨大，而且仿真时间冗长。这是因为传统仿真工具引擎是专注功能验证，它对于故障注入来说，内存和CPU开销都是巨大的。
仿真器只是EDA工具变革的一个典型的例子。其他的工具，如形式验证，也可以针对功能安全做很多增强和优化，包括自动探测安全路径、自动检测关键路径上的可应用的错误模型：包含固定开路故障(stuck at fault)，瞬态故障(transient fault)，迁移故障(transition fault)，桥接故障(bridge fault)等。这些技术将大大提升车规芯片的验证效率。
O3 设计方法学变革
虚拟模型拥有诸多优势，但它的前提就是需要工程师广泛意识到它的重要性，并在设计验证中积极探索利用好它，同时EDA厂商也应该积极和各种芯片IP厂商合作，开发更多丰富灵活的虚拟模型，并构建利于产业积极发展的生态圈。验证测试左移（shift-left）是当前复杂芯片设计领域的倡导的趋势，而在车规芯片上，我们认为虚拟模型是一个验证测试左移完美的助力点。
总结
在过去的20年里我们深深地意识到技术发展给芯片行业带来的变革，但同时我们也越来越迫切的需要更强的技术创新，来满足我们日益发展的芯片行业需求，解决我们面临的各种挑战。我们深信依托EDA 2.0带来的EDA工具变革，可以解决人才技术瓶颈问题；改进工具能够更好地提高设计验证效率；广泛使用虚拟模型将会提高架构探索质量、提升车规芯片安全性。我们希望和各个行业的同仁积极探索交流，共同发展进步，为我们国家芯片，包括车规芯片的发展，做出贡献！
