AI改變EDA行業的規則,三大巨頭會重新洗牌?
前言:
中商產業研究院的分析師預測,到2025年,中國AI芯片市場的規模預計將增長至1530億元,EDA+AI領域仍有廣闊的發展空間。
在AI芯片的黃金時代,EDA+AI不僅是技術工具,更是戰略資源。
作者 | 方文三
圖片來源 | 網 絡
EDA技術正逐步接近傳統技術的極限
隨著芯片規模的不斷擴張,達到數十億乃至數萬億邏輯門的級別,這些傳統方法已難以應對日益增長的復雜性,特別是在架構日益異構化、開發周期不斷縮短的當下。
這一現狀為新工具和方法的出現提供了機遇。例如,AI代理可以集成到現有的EDA工具之上。
它并非旨在取代現有的工具鏈,而是通過智能代理來增強功能:從規格到RTL代碼和測試平臺的生成、波形輸出的解釋、調試追蹤,以及根據內部代碼庫和命名規范提供適應性建議。
EDA生產力的未來不僅在于更高層次的語言或新的驗證框架,而是在于與工程師協同工作的AI代理,它能夠提供指導、增強和加速,并具備特定領域的智能。
這不僅僅是自動化處理瑣碎任務,而是幫助工程師更深入地理解問題、獲取相關上下文、做出架構權衡決策——更快、更自信。
為了實現萬億門級別的真正可擴展性,EDA行業必須超越腳本和模板,構建能夠自主整合代碼庫、歷史設計和演進規格上下文的智能系統。
EDA細分領域正經歷由AI引發的深刻變革
諸如DeepSeek等大型模型的發展,正逐漸顯現出對EDA行業的推動作用。
AI技術通過機器學習算法,能夠優化芯片設計流程,提升設計的效率與精確度。
例如,AI算法可應用于EDA工具的仿真驗證、布局布線等環節,加速設計進程并減少錯誤發生。
目前,AI技術與工業軟件的融合正逐步深入到集成電路設計、制造、封裝測試等多個環節。
在EDA領域,業界普遍認為,EDA與AI之間存在一種互利的雙向賦能關系。
在集成電路設計生產過程中,EDA工具集成AI算法后,能夠更加智能地處理復雜數據、優化布局布線、加速仿真驗證等環節。
同時,EDA工具通過提供高精度、高效率的設計方案,有助于AI芯片在算力、能效比等關鍵性能指標上的提升。
在應用場景持續創新與演變的背景下,AI大模型已經實現了從[基礎能力]到[通用能力]再到[行業能力]的持續演進。
與此同時,以機器人和智能網聯汽車為代表的智能設備亦在不斷進步,新質生產力的潛能正在加速釋放。
據專家預測,AI大模型將在超過半數的行業核心場景中實現應用落地,預計到2030年,全球AI計算能力的需求將增長超過500倍。
當前,智能計算芯片的需求特征日益表現為對高性能計算、高精度計算、高能效比、高內存帶寬以及高互聯總線帶寬的追求,同時在大規模設計和先進封裝技術方面也提出了更高要求。
為了應對技術分叉帶來的挑戰,并突破算力、存儲、能耗、互聯等方面的限制。
芯片產業的整個鏈條,特別是基礎工具EDA和IP的自主研發及本土化發展路徑,已成為不可或缺的途徑。
AI在EDA領域的應用逐漸顯現,為芯片設計帶來了新的突破。
AI技術能夠應用于電路優化、故障診斷、布局布線等環節,從而提高設計質量并縮短研發周期。
一些先進的EDA工具已經開始運用深度學習算法來預測電路性能,協助設計師更快地尋找到最佳設計方案。
通過學習大量歷史設計數據,AI能夠自動生成更優化的電路布局,減少人工設計的工作量和錯誤率。
此外,開源EDA工具的發展也為市場注入了新的活力。
隨著OpenROAD、Yosys等開源項目的日益成熟,為設計人員提供了更加豐富的選擇。
根據市場分析數據,預計到2023年,全球開源EDA工具的市場規模將達到1億美元,并且預計在2025年這一數字將翻倍。
開源EDA工具的興起不僅降低了設計的門檻,還推動了全球EDA技術的創新進程。
例如,谷歌推出的TensorFlow Lite for EDA項目,該計劃利用AI技術來加速芯片設計流程,為開源EDA工具的發展指明了新的方向。
開源社區的協作模式促進了全球開發者共同參與EDA工具的開發與優化,從而加速了技術進步的步伐。
全球EDA頭部企業已著手布局AI
在與瑞薩電子的緊密合作下,Cadence Design成功開發出一套基于AI的解決方案。
該方案集成了Cadence的Verisium Platform和Xcelium ML App。
借助Xcelium App中的機器學習技術,瑞薩電子的驗證團隊得以生成更為精簡的回歸結果。
Verisium AI驅動的應用顯著提升了瑞薩電子的整體調試效率,達到原先的六倍,并有效縮短了驗證周期。
新思科技推出了名為Synopsys.ai的工具,該工具通過對話智能的方式,集成了協作、生成和自主等多重功能。
得益于LLM的支持,Synopsys.ai的生成式AI功能既可以在本地環境中使用,也能夠部署到云環境中。
在西門子的EDA解決方案中,AI技術主要應用于三個關鍵領域:核心技術、流程優化以及提供可擴展的開放平臺。
例如,在設計方面,AI能夠深入分析并幫助識別問題的根本原因,同時還能預防未來可能出現的潛在問題。
在實現自動化以及驗證AI得出的結果方面,這些能力至關重要。
至2024年末,西門子以106億美元收購了EDA公司Altair。
西門子的在線數字平臺Xcelerator與Altair的結合[將構建起全球最完整的AI設計和仿真產品組合]。
AI助力國內EDA企業增強競爭力及市場份額
隨著AI技術的持續發展,對高性能計算能力的需求日益增長,EDA軟件作為提升算法效率的重要輔助工具,其重要性愈發凸顯。
在這一背景下,EDA企業的戰略布局正發生轉變,全球EDA領域的企業已開始展現出這一趨勢。
今年2月,廣立微宣布其SemiMind平臺已集成DeepSeek,實現了三項核心功能:
整合行業專業知識與大量工藝數據,構建專業領域知識庫;
支持用戶通過低代碼/無代碼方式,迅速構建定制化功能模塊;
智能化升級數據分析軟件平臺,提供個性化推薦、自動化流程管理以及實時數據分析。
2月,國產FPGA芯片設計EDA軟件億靈思(eLinx)宣布與DeepSeek集成,支持快速生成FPGA功能模塊、精確識別代碼語法和邏輯錯誤、提升代碼性能等三大主要功能。
技術發展趨勢表明,云計算、AI與EDA的融合,已成為當前EDA技術發展的重要趨勢。
眾多EDA廠商紛紛推出基于云的解決方案,旨在降低用戶成本并提升設計效率。
在國內企業方面,華大九天開發了ICExplorer-XTop®時序功耗優化工具、Empyrean Skipper®版圖集成與分析工具,以滿足AI芯片設計的特定需求。

廣立微推出的INFINITY-AI系統,是一個面向半導體制造業的開放式機器學習平臺。
其涵蓋了自動缺陷分類(ADC)、晶圓圖缺陷模式分析(WPA)等應用,支持用戶進行數據管理、模型訓練、評估和部署的一鍵式操作。
芯和半導體的3DIC Chiplet解決方案,為Chiplet設計提供了包括3DIC設計、SI/PI/多物理場分析在內的完整解決方案。
該平臺采用AI驅動的網格剖分技術,云計算加載的分布式并行計算能力,以及支持裸芯片、中介層和基板的聯合仿真引擎技術。
芯華章提供了AI芯片驗證調試解決方案,以提升AI芯片驗證的效率。其形式化驗證工具GalaxFV可與仿真技術結合,加速AI驗證覆蓋率的收斂;
智能場景驗證工具GalaxPSS能夠利用場景建模自動生成跨平臺、可復用、智能化自回歸的測試激勵;
數字驗證調試系統Fusion Debug則貫穿所有工具,提供了跨平臺的高效調試解決方案。

生成式AI能否深入整合EDA流程是關鍵
在EDA行業中,AI的應用更多是基于現有工具的改進,而非完全替代設計者。
生成式AI需要數據驅動,但EDA領域的商業環境阻礙了數據的自由流動。
目前,生成式AI在EDA行業的主要應用集中在設計資產的自動生成上。
PCB設計是一個既耗時又復雜的流程,而生成式AI正試圖在這一環節中找到突破點。
工程師通常需要從產品規格中提取信息,然后生成符號、3D模型等設計資產。
如果這些工作能夠由AI完成,產品上市時間將顯著縮短。
EDA行業的數據類型具有多樣性,既包括傳統的文本信息,也涵蓋了大量復雜的圖形數據。
如何處理這些多模態數據,是生成式AI能否更深入整合EDA流程的關鍵。
值得留意的是,EDA行業與生成式AI之間存在著獨特的矛盾。
EDA是一個對數據極為敏感的領域,許多半導體公司對其設計和驗證數據采取了嚴格的保密措施,這種特性限制了AI的發展。
今年,在國際技術封鎖與市場需求快速迭代的雙重壓力下,國內EDA行業呈現出結構性轉變。
傳統企業加速技術棧的升級與產業整合,新興企業則在AI驅動設計、云原生EDA等領域開拓新的戰場。
AI正在深刻地改變EDA行業。由于EDA行業對精確度的要求極高,相應的試錯成本也非常高。
沒有大量的行業數據積累,就無法提供可靠的支持。因此,EDA與AI結合的商業化道路仍需時日。

結尾:
盡管所有EDA企業都在努力探索AI技術,并嘗試利用AI技術解決實際問題,但AI技術對EDA工具的革新作用尚未達到顛覆性的程度。
面對國際巨頭在生態系統方面的優勢,國內EDA廠商正通過采納AI技術與市場緊密相連的策略,努力在全球半導體設計工具市場中占據一席之地。
然而,這場戰役遠未結束,未來三年可能成為檢驗國產EDA企業差異化戰略成效的關鍵時期。
部分資料參考:科創板日報:《獨角獸芯華章:AI成為下一代EDA突破口》,e公司:《國內EDA并購整合潮涌!助力企業打造全譜系全流程能力》,全球半導體觀察:《國產EDA,未來之路?》,光明網:《合見工軟:AI算力時代的中國EDA新質生產力突圍樣本》,芯流科技評論:《AI芯片設計的隱形戰場,國產EDA正經歷新一輪[爆改]》,中國電子報:《AI來襲,EDA如何進化?》,半導體產業縱橫:《DeepSeek能否爆改EDA?那些改變的與不變的》,坤少說:《專訪:Cadence、Siemens、Keysight等行業領袖共話生成式AI對EDA的變革》
原文標題 : AI芯天下丨分析丨AI改變EDA行業的規則,三大巨頭會重新洗牌?
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