然而,算力又一次面临瓶颈。由于摩尔定律正面临着物理极限,芯片算力的发展逐渐缓慢。所以,人工智能又将在此遇到算力的制约,这是一个问题。很大程度上,算法也要靠一些EDA工具来支持。是EDA工具把“算法映射到了架构”才实现了“AI 落实到IC”。”不管是数据、算力还是算法,都到了一个节骨眼上,都在向EDA靠近。5G也会和EDA关联,5G解决的是信息传输,那么前面要把信号变成信息,很重要的是智能传感,必须是低功耗,5G实现了大容量、高速度、高可靠性前提下的低时延。如果没有人工智能的支持,没有集成电路的基本核心技术EDA等的支持,5G很难有更大的突破。
GPU和CPU面临的问题是去中心化,绝对不能由企业来作为一个中心,不管是x86架构,还是Spic架构,以及后来出现的操作系统框架RISC-V。把去中心化这个问题解决了以后,如果再有智能传感,那么物联网也能解决,5G也能有实际的应用。核心的问题还是EDA,所有新技术的发展,如果不和EDA结合好就很难发展,因为离不开EDA提供的方法(学)和手段(工具)。
中国EDA发展之路
EDA是IC硏发的拳头,更是信息产业重要的“工业软件”。早在上世纪八十年代国家就集中力量在北京组织了“熊猫系统”的研发,但快35年过去了,国内EDA市场仍然被国外三大厂家(Synopsys;Cadence ;Mentor Graphics)所垄断。
除了政策层面(“造船”不如“买船”),在硏发的技术层面也出了问题:”总是仿”,仿得连界面都差不多,而习惯了三大外商EDA工具的用户也根本不想更换为国产的EDA工具。这与集成电路发展所走的弯路也有关系。我国集成电路产业发展的上世纪九十年代,在半导体产业“黄浦军校”(1956北大半导体斑)的大量人才指导下,实施了“907”,“908”等工程。尽管当时引进了大量工艺制造线(正好处于“摩尔定律”的设备快速更新期),但由于设计业跟不上,等于是“无米之炊”,大量的投资并未起到应有的效果。直到2000年,国务院出台了18号文件,明确设计业是集成电路产业链的龙头,又在全国建了八个产业化IC设计中心,整个产业才开始有所转变。
但三大厂商的优势明显,不仅仅体现在技术上。国外EDA厂商往往都在大学开展“大学计划”,大学生如果会用三大产商的工具,毕业后就业都会有优势。这就是多年来用户使用习惯所形成的一个巨大壁垒。
与此同时,国外厂商既有固有的优势,也有为解决集成电路的设计和集成电路的制造商共同投资研发(各自省一半研发资金的投入),共有技术储备和服务(各自少花一半的研发时间)的优势。台积电(南京)总经理罗镇球曾经回顾过去十几年里,台积电和新思科技合作的方式的变化。2012年之前,在合作65nm的时候,是一棒接着一棒的跑。台积电把做出来的工艺交给新思科技,新思科技再去开发EDA的设计平台以及一些IP,从开发新工艺,到设计公可用到这个工艺,两个阶段是1.5+1.5(年)3年的时间。在台积电做7nm工艺的时候,就把合作伙伴新思科技找来一起讨论,如何开发这个工艺,如何建立一个EDA的平台和一个IP的平台。从工艺开发到整个平台推出的时间提前了(1.5年)一半的时间。合作还体现在经济效益上,台积电和新思科技都不用重复投资。两边用最少的人力,最有效的方式,把它的产能做出来,这就是双方后来合作的方式。罗镇球还讲到与EDA的合作在三个方面:一个是先进工艺,二是特殊性的衍生性工艺,三是3D封装的工作。