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    3. 《電子技術應用》
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      國產EDA第一股:概倫電子邁入新階段

      2022-05-12
      來源:半導體行業觀察
      關鍵詞: 概倫電子 EDA

        因為多種因素的影響,EDA這個過去鮮少被關注的行業近年來熱度大增。而概倫電子作為第一家上市的本土EDA公司,其受矚目程度可想而知。從公司日前公布的財報信息來看,這家“國產EDA第一股”也不負眾望。

        財報數據顯示,2021年度,概倫電子實現營業收入19,386.86萬元,同比增加41.01%;實現歸屬于母公司所有者的扣除非經常性損益的凈利潤2,318.62萬元,同比增加8.72%;2022年第一季度,業績更是同比提升了44.02%。從財報中我們看到,概倫電子正在進一步加大研發投入,研發投入占營業收入的比例從2020年的38.91%提升至2021年的40.99%,為公司的未來增長奠定了堅實的基礎。

        正如概倫電子在年度業績報告中所說,2021年是概倫電子發展歷史上具有里程碑意義的一年。公司成功在上海證券交易所科創板掛牌上市,成為A股市場上首家以EDA為主營業務的上市公司,這標志著公司選擇優先突破關鍵環節,并以多個具備國際領先地位的核心優勢產品推動全流程建設的發展戰略取得階段性成功。

        當然,和眾多科創板上市的集成電路企業的成長一樣,概倫電子的發展并不是一蹴而就的。

        聯動設計與制造,從關鍵環節優先突破

        在接受半導體行業觀察記者采訪時,概倫電子共同創始人、董事、總裁兼首席運營官楊廉峰博士表示,概倫電子能獲得現在的成績,這是公司過去11年不懈的沉淀和積累的優勢,一如既往地堅持既定的戰略,加上天時地利人和而達成的。

        楊廉峰告訴記者,在EDA領域,國內和國外企業的差距巨大,而EDA又是高端集成電路設計和制造流程的關鍵支撐,這也是出現所謂“卡脖子”情況的一個主要原因。EDA經過三十多年的發展,其工具種類繁多。據介紹,EDA眾多關鍵技術中每個細分領域均具備極高的技術壁壘,我們固然可以通過強力的資金投入聚集人才搞攻關,但其發展還是要遵循高科技行業的自然規律,不可能一蹴而就。EDA行業早期的諸多知識產權糾紛案例對從業者就是一個警示。

        “除了技術壁壘,EDA行業的工程壁壘和生態壁壘,也極大推高了后進者的進入門檻?!睏盍褰又f。

        能否跨越工程壁壘,決定了該EDA工具是否僅僅是一個實驗室產品,還是可以真正解決不同客戶、不同項目在不同環境、不同用戶的各類問題而變成可以量產的工具。這一方面需要團隊具備開發大型工程量產工具所需的軟件架構、項目管理、質量管理和產品發布等方面的經驗和能力,另一方面則需要產品與客戶在實際集成電路項目中的迭代,特別是高端芯片的設計和制造。行業對EDA的要求和投入是隨著工藝節點的推進和芯片復雜度的提升而急劇增加的,因而能否獲得與高端客戶深度互動和產品迭代的機會,即打破所謂生態壁壘往往是初創企業或EDA新品最難突破的環節。

        這種生態壟斷是指國外EDA巨頭與集成電路的各個環節都深度合作,在過去十多年來一起推動了先進工藝的迭代和高端芯片的升級,久而久之就形成了一個難以撼動的生態。這里面不僅包括主流EDA廠商提供的種類繁雜的工具組合而成的流程,也有分散在各個環節包括晶圓代工廠、領先的設計公司或IP廠商等各自在工具使用、流程整合、設計方法學等方面的經驗積累和工程實踐。這兩方面都是我們看到差距極大的、且需要長時間的沉淀才能趕上的,但考慮到國際競爭形勢和本土發展需求,我們又很迫切需要打造自有的EDA供應鏈。這就驅動了包括劉志宏博士、楊廉峰博士等在內的多位專家在11年前便成立了概倫電子,探索國產EDA的發展之路。

        基于創始團隊在國際EDA行業的經驗,概倫電子在成立之初便首先選定了一些細分領域進行優先突破,針對我國行業發展的特點探索創新的設計方法學并堅持至今,這也奠定了公司現在的基礎。

        從楊廉峰的介紹中我們得知,在公司成立初期,創始團隊就意識到先進工藝的演進和中國集成電路的快速發展需要設計方法學和EDA流程創新的支撐,為此概倫電子在2010年就明確以“良率導向設計(Design for Yield,DFY)”理念為指導,進行前瞻性的技術研發和產品布局,推動設計與制造領域的深度和高效聯動,加快工藝和設計的快速迭代,通過工藝平臺的潛能挖掘,提升芯片產品的性能和良率。

        在這種發展戰略的推動下,概倫電子過去十余年圍繞高端芯片的設計與制造,打造了器件建模及驗證EDA工具、PDK生成及驗證EDA工具、標準單元庫設計及驗證EDA工具等一系列集成電路制造領域的核心關鍵工具;針對芯片設計,公司也推出了電路仿真及驗證EDA工具,今年還將推出電路設計平臺,用于大規模集成電路的電路設計輸入、版圖設計和物理驗證、電路仿真和驗證等,優化電路的性能和良率等關鍵指標。

        此外,概倫電子還推出了半導體器件特性測試儀器和半導體工程服務,與公司的EDA業務形成協同,以數據驅動的EDA解決方案和針對晶圓廠的完整工程服務解決方案,給客戶提供更全方位的支持及更高的價值。

        楊廉峰告訴記者,作為公司發展戰略的第一步,概倫電子從細分領域切入的發展思路已經得到了行業、客戶和資本市場的認可,并特別體現在其獲得的國際市場競爭力上,這些產品在先進晶圓代工、高端存儲器的設計與制造等領域獲得了全球領先企業在先進工藝開發和高端芯片設計上的大規模量產應用。

        “在我看來,包括概倫電子在內的國內EDA企業之前十余年的發展都是在積累。甚至可以說,從現在開始,國產EDA才真正發展起步?!睏盍褰又f。

        擁抱DTCO和全流程:邁入新階段

        楊廉峰指出,在包括概倫電子在內的本土企業的多年努力下,現在的幾個國產EDA頭部企業開始逐漸產生影響力,已經能夠在某些領域切實地解決客戶的問題,同時在政策的引導、行業和資本的支持下也開始有系統性地推動國產EDA生態的建設,眾多EDA初創企業的出現進一步推動了EDA行業的繁榮。因此國產EDA行業也從現在開始正式進入新階段的角逐。

        對于概倫電子而言,在一如既往地按照既定戰略堅持前進的同時,也看到了產業正在發生的一些變化。例如近五年先進工藝節點向7nm及以下工藝演進所帶來的設計和制造的復雜度及風險程度大幅提升。這也意味著能否保證芯片具有較高的性能和良率成為集成電路企業關注的焦點。同時,當國內設計公司考慮高端芯片的工藝平臺遷移,特別是轉移到境內的代工廠時,也同樣會面臨性能和良率降低的挑戰,這就需要EDA流程的創新,來推動和支撐設計和制造的深度聯動,提升競爭力。

        因此,概倫電子在DFY的前瞻性得以充分驗證的前提下,將其進一步演進成為新的“設計-工藝協同優化(DTCO:Design Technology Co-Optimization)”方法學,以DTCO作為核心驅動力建立相應的EDA全流程,解決行業提升競爭力所面臨的迫切問題。

        作為一種集成電路設計方法學,DTCO的核心思想是把設計和制造兩端的互動加速且深入推動起來。在概倫電子看來,優化(即其中的 O–Optimization)是DTCO 的核心。通過這樣的方法,能夠為行業帶來兩方面的價值:一是優化效率,即把設計和制造之間的迭代加速,從而縮短工藝開發的周期,加快產品上市時間;二是優化結果,即為客戶提升產品的良率及可靠性,在同等工藝平臺下提升芯片的競爭力。

        依賴于傳統優勢的建模產品以及在此基礎上推出的高效的標準單元庫和PDK產品,進而覆蓋了工藝開發和芯片設計互動的所有關鍵DTCO元素,概倫電子擁有了能夠大幅縮短從工藝到設計端各環節的迭代時間、實現快速迭代的先天優勢;基于業界領先的高精度快速電路仿真器,概倫電子擁有了DTCO的核心優化引擎,可以高效地對工藝/器件參數和電路參數之間進行協同優化,針對特定應用打造創新的流程和解決方案;憑借在半導體特性測試系統中嵌入相應的測試方法和模塊,概倫電子能夠獲取到像良率、可靠性、噪聲等關鍵的半導體器件特性數據,基于此建立精確的模型,在提升產品良率和可靠性優化的同時提供數據校正和驗證結果,從而打造創新的以數據驅動的DTCO解決方案。

        “我們具備國際一流的管理和技術團隊,核心管理團隊中就有五名半導體器件物理的博士和十多名在國際EDA行業工作二十年的專家,對先進節點下的晶體管、基于晶體管的電路設計和DTCO的理解是國際領先的。不謙虛地說,我們的產品在行業細分領域的領先程度和國際市場競爭力也是做得最好的?!睏盍甯嬖V記者。

        以DTCO為核心驅動力,結合上市的契機,概倫電子正在加速實現其發展戰略第二步的落地,全力推動“應用驅動的EDA全流程”的建設,力爭成為國產EDA競賽的勝出者。

        楊廉峰表示,在實踐中很少有客戶會用一家公司的工具完成芯片設計和制造的全流程,特別是對于中高端芯片。即使Synopsys和Cadence等EDA巨頭也沒有嚴格意義上的全流程,只是相對流程完整,并且也各有側重。國際上其他領先的幾家EDA公司雖然只是在部分領域具備相對完整的流程,但也不妨礙其作為全球產業鏈的重要組成部分,成為國際EDA生態的主要參與者和推動者。因此考慮到行業目前的發展需求,發展國產EDA “全流程”有兩條路可以選:一是參照國際巨頭的“全流程”解決方案,在芯片設計的每個環節開發對應的國產EDA工具進行替換,但這將是一個相對漫長且極具挑戰的道路。

        另一條路則是概倫電子選擇的發展路徑?!拔覀冊诎l展的早期并沒有刻意追求全流程,作為一個技術導向的國際化企業,希望在行業內找到自己不可替代的定位,在解決客戶問題的同時獲得市場競爭力,待成長到一定階段后,可以有能力在一些特定領域提供完整且具備國際競爭力的EDA解決方案,然后逐步向更多的領域推進,成為行業生態建設的主要參與者?!睏盍逭f。隨著公司進入公眾資本市場,現有的幾個細分領域的國際領先地位的進一步增強,可以說目前推動針對特定應用的全流程是水到渠成。據概倫電子披露,公司即將推出的承載EDA全流程平臺的產品NanoDesigner,將加速推進公司以應用驅動的EDA全流程建設的戰略落地。

        “NanoDesigner的推出將標志著概倫電子‘優先選擇突破關鍵環節EDA工具,逐步形成關鍵流程解決方案’的發展戰略取得階段性成果?!睏盍甯嬖V記者。

        概倫電子推出該全流程工具基于兩點:

        一是從戰略層面,需要有全流程產品的國產替代。NanoDesigner可以為客戶提供電路設計輸入、仿真和驗證、版圖實現、物理驗證和設計優化等完整的設計流程,覆蓋的應用領域包括各類存儲器的設計、模擬電路的設計以及其他自底向上基于晶體管級的定制類電路設計,產品覆蓋的應用端增多,豐富度提高,預計對應的市場規模也會隨之擴大;

        二是公司以業界領先的DTCO技術作為核心驅動力進行差異化定位和價值提升,為客戶提供具備國際競爭力的全流程解決方案,這也是概倫電子應用驅動的全流程產品的獨特優勢所在。

        “公司傾力打造的NanoDesigner產品承載著我們在DTCO方面的理念和設計方法學,集成了我們的優勢設計工具和核心引擎,希望將團隊參與國際生態鏈十多年的經驗和實踐通過這個平臺和相關工具展現出來,依托DTCO平臺推動工藝開發和芯片設計之間的快速迭代和協同優化,提升產品的PPA、良率和可靠性等核心競爭力。同時,參與和推動國產EDA生態的建設,通過應用驅動的EDA全流程建設,為行業解決存儲器設計與制造、先進工藝開發、高端芯片競爭力提升等關鍵問題,實現概倫電子的商業價值,回報股東?!备艂愲娮釉诨卮鸱治鰩焼栴}時強調。

        寫在最后

        作為首個登陸資本市場的國產EDA廠商,概倫電子除了在產品和技術上的與時俱進外,資本上的靈活性也讓他們擁有更多的“手段”去做到更好。

        其實在過去的發展中,概倫電子就通過出色的行業整合能力來助力公司加速成長。如在2019年至2021年,概倫電子先后收購了國內EDA企業博達微科技(PDA)、韓國EDA企業Entasys等業內公司,推動了跨越式發展;利用上市公司平臺優勢,概倫電子還參與設立EDA專項投資基金,在較短的時間內進行了2項EDA初創企業孵化,為公司長遠發展進行戰略布局。

        “我們的核心團隊在過去三十年曾有過多次EDA創業和成功的經歷,也有在國際大公司研發、管理和整合的經驗,我們了解EDA行業的發展規律,也預見到國內行業發展對EDA的需求并得以驗證。在后續的發展中,公司會以開放型EDA平臺企業的定位,借助資本的力量去進行整合并購和戰略布局,我們希望邀請更多的領軍級人才和團隊加入進來,共同打造概倫這個平臺?!睏盍灞硎?。在他看來,未來十年,也許國內就會出現能夠與國際巨頭分庭抗禮的EDA企業。概倫電子有信心和實力成為其中的勝出者。

        



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