在当今数字化时代,集成电路(IC)设计的复杂性不断增加,而功耗问题成为了制约芯片性能提升的关键因素之一。随着摩尔定律逐渐接近物理极限,芯片设计者面临着在有限的功耗预算下实现更高性能的挑战。2025 年 3 月 27 日,在由 Aspencore 主办的 IIC Shanghai 2025“中国 IC 领袖峰会”上,英诺达(成都)电子科技有限公司凭借其在功耗优化领域的深厚积累,推出了以客户需求为导向的全方位 EDA 解决方案,助力中国半导体产业的发展。
功耗优化在 EDA 工具中的重要性
英诺达 EDA 研发副总裁李英梦博士提到,在硅片上,并非所有的连接都在同时进行计算,部分功能可能无法全速打开,否则芯片会过热。过热不仅会影响芯片的性能,还会降低其可靠性,甚至导致芯片损坏。此外,功耗问题还与能源密切相关,能源需求的变化会影响政治格局,而能源的使用也会带来环境污染等问题。“所以‘功耗’是一个很大的问题,在集成电路设计中,尤其是人工智能(AI)应用中,显得尤为重要,不容忽视。”

英诺达 EDA 研发副总裁李英梦博士
功耗的计算和优化在芯片设计的不同阶段具有不同的精度和优化程度。在系统设计阶段,虽然可以对功耗进行较大的控制,但功耗计算的精度较低,无法准确预测最终芯片的实际功耗。如果功耗优化介入过晚,就会错过功耗优化的黄金期。在设计的末期进行功耗优化,需要重新调整架构或物理设计,可能导致开发周期延长。
此外,传统的 EDA 工具配置通常更注重芯片的面积,而对功耗的关注度不够。随着功耗问题的日益突出,各种后期加上去的功耗设计标准需要被整合到设计流程中。然而,现有的设计标准和流程已经定型,将这些新的功耗设计标准整合进去并非易事。
在传统 IC 设计流程中,大部分的功耗问题根源潜伏在 RTL(寄存器传输级)设计阶段,但往往到物理实现阶段才被发现。这种“冰山效应”导致优化成本呈指数级上升,而流片后的修改成本将更高。因此,功耗优化必须从设计源头切入。
英诺达自研EDA软件产品布局
EDA 工具在芯片设计流程中具有“四两拨千斤”的杠杆效应。
英诺达公司立足于以客户需求为导向,帮助客户实现价值最大化,为国产 EDA、国产工业设计软件提供具有自主知识产权的全套解决方案。公司的三大职能部门职能解决方案包括:数字中端 EDA 软件、EDA 硬件云解决方案以及基于完整解决方案的 IC 设计服务。
英诺达的数字中端 EDA 软件主要聚焦于低功耗系列工具,以静态验证领域为切入点。公司已经推出了几款成熟的产品,如 EnFortius® 凝锋® 系列低功耗工具和 EnAltius® 昂屹® 系列静态验证工具,同时还有新的产品正在研发中。EnFortius® 凝锋® 系列低功耗 EDA 工具,可有效帮助 IC 设计工程师定位并分析低功耗设计相关问题。EnAltius® 昂屹® 系列工具帮助客户实现 RTL Signoff,提高设计质量,帮助 IC 设计工程师做出最优决策。
(一)EnFortius® 凝锋® 系列低功耗工具
EnFortius® 凝锋® 系列低功耗工具包括以下几个方面:
EnFortius® LPC:低功耗策略检查;
EnFortius® GPA:精准门级功耗计算;
EnFortius® RPA:早期功耗分析评估;
EnFortius® RPE:早期功耗优化。
(二)EnAltius® 昂屹® 系列静态验证工具
EnAltius® 昂屹® 系列静态验证工具则涵盖了以下几个方面:
EnAltius® DFT Checker:DFT 规范检查;
EnAltius® CDC:跨时钟域规范检查;
EnAltius® Lint:语法规范检查。
功耗优化的关键阶段
芯片设计流程中,功耗计算的精度随着设计阶段的推进而提高,但功耗优化的效果却恰恰相反。系统设计阶段可以进行较大幅度的功耗优化,而到了物理实现阶段,能够优化的部分就非常有限了。
因此,在 RTL 设计阶段进行功耗优化至关重要,因为这是能够取得最大优化效果的阶段。EnFortius 工具提供了灵活的用户界面和指令界面,可以满足不同用户的需求,并进行二次开发。此外,它能够快速进行功耗估计,帮助工程师在 RTL 阶段进行高效的功耗优化。
根据英诺达的介绍,IC 设计流程早期发现并解决功耗问题是成功流片的重要保障。在系统设计阶段,通过探索提高能效的架构和算法,可以实现高达 70% 的功耗节约;在 RTL 设计阶段,通过选择合适的 IP 模块、进行电源管理设计与验证以及 RTL 功耗分析和优化,可以实现 25% - 70% 的功耗节约;而在实现阶段,通过逻辑综合、物理实现以及优化动态功率和漏电功率等手段,可以实现 10% - 25% 的功耗节约。
这种差异源于早期设计阶段对架构级优化机会的把握能力。越早介入功耗问题,优化手段越多,收益越大。长期以来的实践已经证明,在高级抽象级别比在低抽象级别降低功耗更加有效。越早介入,能越早反馈,快速迭代,从而节省时间和成本。
英诺达的公司概况
公开资料显示,英诺达作为一家本土 EDA 企业,坚持以客户需求为导向,帮助客户实现价值最大化。目前,该公司国内员工总数 135 人,外加 15 人的印度软件外包团队,研发人员占比超过 80%,已发布软件产品 8 个,在研发软件产品 1 个,规划中软件产品 4 个。在知识产权方面,发明专利 50 项,其他专利 6 项,申请中专利 3 项,软件著作权 11 项。
英诺达连续 4 年业务成长,2021 - 2024 营收复合增长率超过 50%,累计客户近 50 家。
李英梦博士指出,英诺达公司自研 EDA 工具的优势在于其经验丰富、战略清晰、客户认可度高、产品架构先进、技术强大、支持完善,能够为客户提供全面、可靠的 EDA 解决方案,帮助客户提升芯片设计效率和质量。
随着后摩尔时代的技术竞赛进入深水区,以智能算法为驱动的设计方法学革新,将成为打破能效瓶颈、实现产业跃迁的核心动能。
- 能否检查下名字都写错了
