2023年6月2日—3日，第七届集微半导体峰会在厦门国际会议中心酒店隆重召开。作为第七届集微半导体峰会的重磅会议之一，首日举办的EDA IP工业软件峰会以“共建产业生态 同享产业链价值”为主题，聚焦国内外EDA、IP以及工业软件等全产业链的热点，探讨产业前行之路，共同定义电子设计领域的未来式。
会上，广东工业大学熊晓明教授发表了题为《新形势下EDA的发展趋势》的报告，就行业所面临的新形势，EDA行业技术发展的新趋势及未来展望进行了观点分享。
熊晓明看来，在基本停顿20年后，EDA领域于最近十年突然活跃起来，形成了新的产业发展环境。
过去十年，算力和存储力呈现爆发式增长。IDC报告显示，全球数据量到2025年将达到175ZB，接近2020年数量的3倍。预计到2025年全球算力规模将达6.8Z FLOPS，比2020年提升30倍。AI算力的需求每3.4个月翻一番。
熊晓明指出，在算力和存储力的爆发式增长背景之下，推动人工智能、云计算、大数据落地应用真正成为现实，带来新技术、新算法等的不断涌现，比如时下火热的ChatGPT。同时，随着摩尔定律趋于极限，工艺制程不断向前演进，在后摩尔时代，产生了很多新器件、新材料、新工艺等颠覆性新技术，包括5G、6G、无人驾驶、航空航天等新兴应用也不断涌现。
产业环境的改变使得芯片设计的复杂度在不断增加，而为了应对多样化的应用场景和设计需求，EDA设计模式也亟须突破。
熊晓明认为，新形势下，EDA的设计模式正呈现出四个变化。
一是由传统设计向敏捷设计转变，设计周期进一步缩短。该方向也是目前是EDA技术创新最活跃的领域，很多新产品、改进算法以及相关学术研究不断涌现，在追求极致的性能与功耗优势的同时，也针对领域的专用定制会导致碎片化问题进行研究。
二是由静态工具向动态工具转化，即新工具一定会涌现。这一点在设计中仿真验证环节已经体现得很明显，也是目前一个大的创新方向。同时，针对一些特定行业，如模拟电路、封装等的领域，也需要新的EDA工具。
熊晓明预计新工具领域的创新速度较快，特别是对制造、光刻校准等环节的一些辅助工具也将会很快出现。
三是电路设计向设计空间探索转变。同样功能的电路实现的方法千变万化，目前EDA工具每次综合仅限于单个设计，效率低下。EDA工具参数设置具有不确定性，工具和集成电路设计流程高度复杂化和黑盒化。需要利用最小的算力、时间等成本，找到在多个设计指标之间取得最佳平衡的设计方案。
熊晓明认为此前很多工具只是给设计者使用的，但对系统架构师或芯片架构师而言，并没有自动化的工具去协助其使用，架构师在工作中通常只能依靠自身的经验和对行业的了解，而最近两年，针对芯片和系统架构师群体使用的工具也逐步出现。
四是由手动调参向设计空间优化转变。一方面，工具参数空间庞大。为了适应不同应用场景和设计需求，现代EDA工具引入许多可调参数，所有参数取值组合构成完整的参数空间，其中的参数组合对设计性能可产生或正或负效果。另一方面，不同参数配置对性能产生影响。以开源数据集OpenCores的设计为例，针对不同的Benchmarks，在不修改原始电路网表的条件下，仅通过更改参数配置也能对Fitter时间产生巨大影响。
因此，如何使用现有工具，找到优化答案，也成为行业研究的方向。据熊晓明介绍，其团队在实验中通过采用新工具，引入寻找新的方法和优化方案，使得设计实现了3%-10%的改进，能够有效降低设计成本。
针对EDA领域新形势下的变化，熊晓明认为，EDA设计将呈现出四方面的发展趋势。
在敏捷设计方面，领域专用体系结构必须与全自动化、软硬结合的敏捷设计路线结合。高层次设计语言降低芯片设计门槛。打破传统的软硬件设计层次的隔离，通过多抽象层次的编译栈，将复杂的控制流与数据流自动翻译成各个层次的中间表示。算法空间、软件算子空间映射的设计空间探索。
在新工具方面，就功能覆盖而言，今天的EDA不再只是一个模拟器、一个综合工具和一个布局工具，提高抽象级别和高效的设计自动化可以加快设计周期，从而缩短上市时间。
其中，包括系统级协处理器硬件/软件协同设计和优化工具（EDA工具+IP）；特定于领域的EDA通过虚拟原型实现，其中每个垂直领域都通过适合这些功能的专用流程进行加速和优化；EDA接口工具设计，提取设计关键信息自主分析与建模。
在设计空间探索和优化方面，包括基于虚拟原型的soc设计空间的探索以及特定领域硬件加速器的设计空间探索，系统架构向IPR转变等。
目前EDA市场正呈现加速发展之势。行业数据显示，预计到2027年，全球电子设计自动化软件市场规模将达到196.9亿美元，未来五年EDA市场将以10%的速率增长。
“EDA革命不可避免，一定会发生一次颠覆性的变革。”熊晓明表示。
