Mentor：EDA的迭变时代

集微网报道，随着半导体制程和芯片设计的不断发展，EDA技术发挥的作用正以惊人的速度上升，它可以使产品的开发周期大大缩短，且性价比得到很大程度的提高。

8月28日，明导电子亚太区技术总监Lincoln Lee在2020集微半导体峰会的EDA专场论坛上，介绍了EDA技术的发展趋势和Mentor在EDA方面的最新进展。

明导电子亚太区技术总监Lincoln Lee

半导体行业发展趋势

半导体行业发展的脚步从未放慢，尽管面对的挑战越来越多，但新的驱动力也不断出现，推动着产业不断升级进步。

在半导体制造领域，随着工艺复杂度的加大，市场份额加速向头部厂商集结。根据TrendForce在2020年Q2所做的统计，TSMC已经占据了51.5%的市场份额，成为绝对的领跑者，第二位是三星电子（占18.8%），第三位是GlobalFoundries（占7.4%），第四位是联电（占7.3%），第五位是中芯国际（占4.8%），其余厂商的份额只有10.2%。

但是随着制程工艺逐渐逼近物理极限，在追寻摩尔定律的路上，升级换代的速度已经明显降低了。近期，Intel宣布7nm芯片将延迟到2022年推出，就是一个信号。

好消息是，新的驱动力不断出现，推动行业持续发展。除了智能手机外，5G、云计算、AI芯片和汽车半导体市场正在不断成长，带给芯片行业无比广阔的增长空间。

对于芯片设计公司来说，特别是国内的芯片设计公司，需要从低价竞争中走出来，成为真正的创新者。根据魏少军教授在ICCAD2019所做的报告，对中国排名前100名的芯片设计企业进行统计，发现其平均毛利率预估为34.2%，上升了2.2个百分点。从最近几年来看，排名前100的设计公司，其毛利率一直徘徊在30%左右。而NVIDIA、高通、MTK等领先的企业，其实毛利更高于40%，最领先的NVIDIA，毛利已经达到了65%。所以，国内芯片设计公司更要不断提升自身的技术水平，持续为客户创造价值。

EDA行业的趋势

EDA对于IC设计而言，就如安卓或IOS之于手机操作系统。

操作平台是一个通用平台，其最大的便利性就是给众多用户带来了更高的价值。由于制造成本接近于0，因此很难进行低成本替换。最后，市场需要更多的选择，因此必须至少有2个玩家。EDA的情况与手机操作系统也很相似，3大EDA厂商占据了绝大部分市场份额，创新是竞争的决定性因素。

EDA 行业正获得越来越多的关注和支持。2020年7月，国务院发布《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展若干政策》中指出，探索建立软件正版化工作长效机制。凡在中国境内销售的计算机（含大型计算机、服务器、微型计算机和笔记本电脑）所预装软件须为正版软件，禁止预装非正版软件的计算机上市销售。全面落实政府机关使用正版软件的政策措施，对通用软件实行政府集中采购，加强对软件资产的管理。推动重要行业和重点领域使用正版软件工作制度化规范，加强使用正版软件工作宣传培训和督促检查，营造使用正版软件良好环境。

除了政策层面的推动，从技术层面来说，AI和机器学习的引入使得EDA有了更加丰富的发展机会。

具体来说，在计算光刻中，Mentor的软件采用了机器学习，能用3倍的速度以纳米级的准确度来预测OPC输出，在LFD制造中，Mentor的软件还能预测产量限制因素和制定设计准则。

在深度数据分析中使用机器学习以后，Mentor的软件能进行变化性可感知的设计和特征提取，而在由诊断驱动的产量分析中，Mentor的软件还可提高FinFET的良率。

此外，云计算还为EDA打开了新的大门。Mentor制定了云使用指导原则，并提出了在云上运行Calibre操作的最佳实践。为了制定和测试这些指导原则与实践，Mentor与AMD和 Microsoft Azure (Azure)联合开展了一个项目，通过采用运行在 Azure 公共云上的 AMD EPYC 服务器，验证了“云上Calibre” 平台的强大能力。AMD工程师使用Mentor, A Siemens Business提供的经 TSMC认证的Calibre nmDRC软件平台在约8 小时内完成了对其最大的7nm芯片设计的物理验证。

EDA工具最大的作用是提升摩尔定律和超越摩尔定律，特别是异构计算的Chiplets和SiP兴起，更是不能没有EDA的帮助。

EDA行业的新纪元

2016年，西门子以45亿美元收购Mentor Graphics，并入西门子工业软件部门（Digital Industry Software），合并之后称为Mentor, a Siemens Business。这一收购使得Mentor能提供从设计到制造的最全面的设计工具组合，包括了电子设计，电子互联，机械仿真和测试解决方案，机械产品工程，制造工程，制造执行系统，生命周期协作，云应用服务等。

西门子随后又收购了SOLIDO、COMSA、UltraSoC等EDA公司，将产品线并入Mentor，使得Mentor的产品线更加全面。

Mentor的业绩得以飞速成长，在18/19财年，其获得了创纪录的收入；而在17/18/19财年，其核心EDA的增长速度更是远超竞争对手。

针对行业的发展，Mentor也是推出了多个解决方案，其中就包括了芯片封装热分析方案，可以进行系统、板级和芯片封装（特别是针对2.5D/3D IC）的仿真。

对于现在最热门的汽车芯片开发，Mentor也推出了综合环境PAVE360，助力开发下一代汽车芯片。PAVE360将数字孪生模拟扩展到了处理器之外，涵盖了汽车软硬件子系统、整车模型、传感器数据融合、交通流量，甚至包括了自动驾驶汽车最终行驶环境——智能城市的模拟，真正地体现了“从芯片到城市”的方法理念。

在这个以创新为主旋律的时代，Mentor将致力成为芯片设计公司最好的合作伙伴！（校对/团团）