EDA开源也有效

 EDA软件能否开源，开源EDA的价值是什么，是产业关注了很长时间的一个话题。在过去的10年中，通用软件开源所带来的讨论与各种观点，也影响着EDA产业。但这一话题的讨论，主要还是集中在高校、或者是在产业会议当中作为一个演讲内容进行陈述，从整个产业层面上并没有真的花时间和精力去静下心来思考这个问题，这其中主要是由于EDA软件在当前仅面对芯片研发人员，由于使用范围窄众的特殊性，开源软件的益处在EDA开源上的体现并不明显。

EDA开源之难

开源软件最大的优势之一是比商业软件便宜。但是对EDA工具而言，其本身成本在整个芯片设计/生产/封测过程中所占的成本相对较小，从这一小部分成本中节省更多的成本，在芯片的整体成本中效果不显著，然而因为使用开源软件所带来的风险成本却显著上升。

开源软件的第二个好处是高稳定性。因为软件的免费使用，无穷多的用户和开发者都在看这个工具，间接提供了海量的测试反馈和修改，从而让软件本身的Bug会降到最小。但对EDA工具而言，使用实际设计案例的测试样本由于使用范围窄众，导致反馈数量不大，从而提供的反馈结果也多不能直接反映应用端的实际情况。如此，开源软件本来可以集产业之优势，进行群策群力的方式，在EDA领域始终在探讨层面而没有找到合适的落脚点。

开源软件还有一个优势是高灵活。因为其代码公开，在开放的构架上，使用人员可以根据自己（或者是某类团队）的使用习惯和特殊偏好，在已有的基础上定制更适合的版本，满足不同人群的灵活需求。然而对EDA产业而言，测试人员多为芯片设计工程师，他们软件工程的背景相对偏弱，大部分没有能力可以直接修改EDA软件代码，直接提供解决问题后的再开源版本，从这方面来看，EDA软件开源也无法获取开源软件的优势。

此外，开源软件本身具有明显的弊端，如因为太多开发者可以编辑源代码所带来的代码风险，再比如基于功能性需求，而不是基于用户体验需求的开发理念，以及最关键的——偏弱甚至是缺失的技术支持，这些通用的开源软件弊端在开源EDA软件时一样都会遇到。上述的这些原因，让EDA软件开源一直举步维艰。

产业呼唤EDA开源

那么，是不是EDA软件就缺失开源的基因？其实我们回头看EDA产业，EDA开源星星之火并没有熄灭，一直在奋力成长。在EDA的全流程阵容中，众多的点工具都在提供着不同设计流程节点的开源支撑。

Icarus（俗称iVerilog）能够提供基本Verilog仿真所需要的编译器；Yosys作为提供RTLVerilog综合的框架式开源工具，能够广泛支持Verilog-2005的语法标准；Sandia国家实验的开源晶体管仿真器（Xyce），已经可以提供与商业Spice仿真器想类似的容量、性能和并行处理能力；此外还有其他众多的开源点工具都在支撑着开源EDA工具的生态。在商业EDA工具提供如此完备的情况下，是什么在支撑EDA开源生态的运转的呢？这必定是源于产业的需求。      当前的EDA产业环境阻碍着创新的诞生——稳定的营收、固定的玩家、高企的专利护城河、相对较小的市场容量，这些都是制约创新的因素。与此同时，芯片设计需要创新，固定的EDA流程在设计方法学上制约了所有芯片设计工程师的创新，魏少军教授在多种场合提到“我国企业依靠工艺和EDA工具进步实现产品升级换代的现象尚无改观。能够根据工艺，自行定义设计流程、并采用COT设计方法进行产品开发的企业仍然是凤毛麟角。” EDA没有提供足够的创新土壤是其中的关键因素，为何我们使用与Intel I5-6400同样工艺的国产CPU芯片，其主频只能达到同款芯片的30% - 90%，事务处理能力只能达到同款芯片的19% - 49%？其中针对架构优化的设计方法学起到了至关重要的作用。

EDA作为一门跨学科的专业领域，其技术是以计算机为工具，集数据库、图形学、图论与拓扑逻辑、编译原理、数字电路等多学科最新理论于一体。EDA工具的开发与使用对芯片设计工程师的创新有着较高的门槛，大幅提升了IC创新的成本。要解决这一问题，产业需要从各方面解决问题，光靠EDA开源并不是万能特效药，但以开源为起点，可以撬动这个产业向良性的方向发展。

EDA开源后，可以让更多有志于该领域的人才看到EDA工具最深层的架构和逻辑，有了一定技术积累和技术视野后，他们可以留在EDA产业，为EDA的发展和再创新提供更多的思想。此外，EDA工具是芯片设计的最前沿，这些深谙EDA开发和工作机制的工程师，可以辐射到芯片设计行业，在芯片设计过程中，由于掌握EDA工具，有能力从设计方法学的角度对芯片设计进行优化，降低芯片设计的成本，提高芯片的差异化和竞争力；同时按照芯片设计的需要，反馈到开源EDA的社区，对EDA工具进行再优化，不论这条反馈的通路何时可以建成，都表达了真实的市场需求。

除了对人才的培养之外，开源会让半导体产业链上的各个环节能够敞开自己的胸怀，由软件开源带来心态的开放；在未来的产业环境中，数据是最大的资产，由于集成电路产业的高技术门槛形成的分工模式，产业链的数据目前独立存在于各个环节中，EDA、设计、工艺等多个环节的数据并未打通，只有那些有着深入合作的上下游企业，才会在数据上进行共享；在这些海量数据当中，数据的真实性、关联性以及数据格式的匹配，也都存在着挑战，一些无效的数据间接带来了数据运营的成本，如果能够打开每个环节的内在架构，从实际产业链需来定义数据，也许并不需要那么多的数据就能达到工程目的，这种效率的提升，本身就是一种巨大的进步；

与此同时，开源对已有设计的优化也会带来直接的作用，优化其实是一种再创新，是在已有成果上实现跨越。目前，几乎所有产品的迭代都集中在企业各自擅长的环节，如果不考虑工艺的演进，芯片设计工程师大部分的优化都是通过对电路本身进行改造，EDA的开源为芯片设计工程师打开了另外一扇门——有途径去理解EDA工具本身对电路的优化和实现方式，因此能在更高的维度上，从设计方法学的角度，结合自身电路经验对已有成果进行优化。这将会从另外一个维度提升产品的竞争力，在产品的优化过程中能有更多的组合拳，提供更多的优化方案选择。

激发EDA开源的活力

    开源EDA的发展会促进更多的EDA玩家，尤其是那些商业的EDA玩家加入到开源行列，无论目的如何，这些商业公司拥抱开源的态度都将值得赞赏，也是推动开源EDA软件走向优质化发展的一个重要推手。这一趋势，其实已经有迹可循。

2007年，Synopsys面对验证方法学标准新秀OVM的强势竞争，宣布免费推出VMM方法学的标准库以及应用的源代码，同时发布的还有VMM开源网站http://www.vmmcentral.org/，在该网站上，符合要求的用户，可以得到完整的VMM代码，包括标准单元库、宏模型库、寄存器访问管理，数据比对记分板，Memory资源管理等。

随着验证在IC设计中的重要性被认识，EDA巨头们不断推出新的策略吸引潜在客户，说明EDA巨头们开始在认真考虑开源在其产品研发和发展过程中长期交互和共存的可能性。这些商业公司的EDA软件和组建，经过了成千上万的用户测试，具有很高的质量和应用覆盖能力，将这些久经考验的产品加入开源，会大幅提升开源社区的质量，为产业提供更好的开源产品，同时因为产业界拿到了更好的开源产品，会加大开源EDA软件的使用频度和广度，这样的大范围应用，会为开源EDA提供更多的测试数据，进一步催熟开源EDA的工具的发展和创新，最后形成正反馈的EDA开源生态，在开源EDA工具、开源EDA社区应用和开发者、芯片设计产业、EDA公司之间形成健康的正向循环。

芯华章正是基于这样的理念，以EDA公司的身份来参与、引领并开创EDA开源生态的新篇章，正如芯华章创始人、董事长王礼宾表示：“中国EDA企业必须群策群力，各司所长，紧密合作，打通中国集成电路产业内循环，并促成国内国际双循环的发展格局。芯华章秉承‘从芯定义智慧未来’的愿景，制定开创性的产品策略，在融入全新技术底层架构打造面向未来的新一代EDA产品的同时，也同步基于经典EDA技术推出商用级别开源产品，以期加速完善中国集成电路EDA产业链，推动集成电路设计社区快速发展，为中国的EDA技术的加速突围而努力，帮助更多有技术理想的企业快速实现‘创芯’目标。”

芯华章的验证EDA开源

    作为EDA验证技术的领导者，芯华章推出的业界首例开源产品为验证仿真工具EpicSim，在EDA开源产品之中具备业界最快的动态仿真速度，可获得至少2倍的性能提升，并在软件的质量和调试能力上有极大的提高，对Verilog语言的支持更加全面，进而提高芯片设计的验证效率。此产品于9月中正式在EDA开源生态社区EDAGit上线（www.edagit.com），为中国芯片设计公司提供真正意义上的研发效率提升。此外，芯华章更计划在今年内发布世界首例开源形式化验证工具以及高性能多功能接口子板，持续推动行业向开放、共创、共荣的生态圈发展，促进EDA技术突破与研发人才的培养，并加速形成中国集成电路完善的产业链布局。

高性能仿真器EpicSim

仿真器，是功能验证最不可或缺的一环。仿真器的性能，语义支持能力，编译流程控制以及调试能力，都对功能验证起着至关重要的作用。Linux下的仿真工具有VCS, IES, Questa Sim等商业软件，而iVerilog则是目前开源仿真器的不二选择，遗憾的是，