了不起的西門子EDA

　　在2017年被西門子收購以后，業(yè)界很多人對EDA巨頭Mentor Graphics的未來發(fā)展充滿了疑問。

　　當時，有一位名為Johny Cooley的資深從業(yè)人員就這樁收購在網(wǎng)站deepchip發(fā)起了一個調(diào)研。結(jié)果顯示，在參與討論的238個芯片工程師中，僅有29%的人認為這是一個好交易，接近46%的人對這單交易持有一個悲觀的態(tài)度。當中，看衰者大多是不確定西門子是否做好充足的準備來好好投資Mentor Graphics。但樂觀者表示，借助西門子本身的實力和財力，Mentor Graphics一定能夠在EDA世界更有作為。

　　到今年，這單轟動產(chǎn)業(yè)的收購已經(jīng)跨入了第五個年頭。其過去多年的發(fā)展以及財務(wù)數(shù)據(jù)已經(jīng)說明——無論是對于西門子還是已經(jīng)改名為“西門子EDA”的Mentor Graphics而言，他們都做了一個正確的確定。

　　這也印證了Mentor當時CEO在發(fā)給員工的信里說的：“Siemens is not looking to gut the company for a couple of assets, but rather is looking to invest more in helping us to grow.”

　　收購繼續(xù)，業(yè)績增長

　　正如大家所了解的一樣，包括西門子EDA在內(nèi)的EDA三巨頭除了自研產(chǎn)品以外，收購是構(gòu)建他們護城河的另一個重要手段。其實把這個思路的范圍擴大點，西門子當初收購Mentor Graphics，就是基于這樣的一個擴張策略。

　　西門子EDA全球副總裁兼中國區(qū)總經(jīng)理凌琳在日前舉辦的一場媒體會上也指出：“一路走來，西門子在軟件層面不斷加大籌碼。迄今為止，公司在該領(lǐng)域已經(jīng)投資超過110億歐元，逐漸實現(xiàn)了工業(yè)軟件*，自動化*的市場局面，這兩塊也成就了西門子能夠?qū)⒄鎸嵤澜缗c虛擬世界相融合的能力。”在這樣的軟件經(jīng)營思路下，再結(jié)合其硬件實力，西門子能夠?qū)Ｗ⒂陔姎庾詣踊�、工業(yè)自動化、和工業(yè)數(shù)字化等領(lǐng)域的需求，提供各種解決問題的方法。

　　但與此同時，市場終端正在悄然上演新的“技術(shù)革命”，新技術(shù)的落地與融合也進一步加速各行各業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，企業(yè)需要利用創(chuàng)新和數(shù)字化方法開拓新的市場規(guī)則，將電氣、電子、軟件和機械與智能商業(yè)環(huán)境、智能工廠、智能基礎(chǔ)設(shè)施等系統(tǒng)整合為自成一體的生態(tài)系統(tǒng)。

　　洞悉這一切的西門子，意識到了終端將產(chǎn)生電子設(shè)計連接至大型系統(tǒng)的行業(yè)需求。

　　于是，西門子收購了Mentor Graphics(現(xiàn)西門子EDA)，完善了其電子集成電路和系統(tǒng)設(shè)計、仿真及制造解決方案的布局，進一步拓展了數(shù)字化企業(yè)軟件的整合能力;而承載了西門子EDA的西門子數(shù)字化工業(yè)軟件部門，也實現(xiàn)了跨工程學科的數(shù)字化生態(tài)系統(tǒng)設(shè)計，通過集成式產(chǎn)品設(shè)計解決方案幫助客戶樹立系統(tǒng)性思維。自此以后，他們進加快了公司在這個領(lǐng)域的布局。

　　據(jù)凌琳介紹，這五年里，西門子并購了很多關(guān)鍵的EDA領(lǐng)域公司，并將其并入西門子EDA，這大大加強了西門子EDA產(chǎn)品的廣度和深度。

　　“比如我們收購了做function safety的Austemper，這對于汽車電子的設(shè)計來說是非常重要的;再比如Solido Design Automation的收購，能給Variation-based design以及做IC設(shè)計、生產(chǎn)K庫的人提供非常大的幫助，因為在其產(chǎn)品上用了很多優(yōu)化的算法，用數(shù)據(jù)變換的方式來做數(shù)據(jù)逼近，這大大提升了人的設(shè)計和K庫的質(zhì)量和速度。”凌琳舉例說。

　　除了上述企業(yè)外，統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，在2017年收購Mentor Graphics之后，西門子還收購了商業(yè)電磁場分析軟件公司 Infolytic，測試設(shè)備制造公司 Sarokal Test System，分析、自校正和仿真技術(shù)軟件公司Austemper Design Systems，Z-Circuit Automation SoC 嵌入式分析和監(jiān)控解決方案提供商 UltraSoC，布局布線軟件開發(fā)商 Avatar， IP 解決方案供應(yīng)商 Fractal Technologies，電子產(chǎn)業(yè)鏈信息服務(wù)商 Supplyframe，PRO DESIGN 的proFPGA原型驗證解決方案以及形式*驗證供應(yīng)商 OneSpin Solutions等一系列*公司和產(chǎn)品，這大大擴充了西門子EDA的“武器庫”，也夯實了公司應(yīng)對未來芯片設(shè)計變化的底氣。

　　據(jù)介紹，現(xiàn)在的西門子EDA逐漸完善涵蓋IC設(shè)計與驗證、IC封裝與制造、電子系統(tǒng)以及延伸至產(chǎn)品生命周期管理(PLM)及分析領(lǐng)域的全鏈條解決方案，能從根本上提升客戶的數(shù)字化創(chuàng)新能力。

　　作為一支本身就擁有雄厚技術(shù)實力的團隊，西門子EDA的市場表現(xiàn)在過去幾年里也表現(xiàn)優(yōu)越。凌琳透露，從2017年、2018年、2019年到2021財年，西門子EDA基本上都是超過兩位數(shù)的增長。公司在整個EDA市場的份額也從2016財年的20%增加到2021財年的24%。

　　“這表明成為西門子的一員之后，我們得到了各方面的支持，也得到了客戶的支撐，也得到了技術(shù)演進的涇源。”凌琳表示。他同時指出，不統(tǒng)計收購而兼并進來的團隊，自收購以來，西門子EDA的研發(fā)人員都已經(jīng)實現(xiàn)了兩位數(shù)的增長。

　　正是在這樣的投入和統(tǒng)籌下，西門子EDA打造起了一個豐富且*競爭力的產(chǎn)品組合。

　　兩個方向，產(chǎn)品擴充

　　在前面的介紹中我們已經(jīng)指出，終端市場正在發(fā)生變化。具體到芯片設(shè)計領(lǐng)域，按照西門子EDA亞太區(qū)技術(shù)總經(jīng)理李立基的說法，這首先展現(xiàn)出的一個明顯趨勢是原來做系統(tǒng)、通信類設(shè)備，甚至做汽車和手機的都開始做IC，這首先就給芯片本身帶來挑戰(zhàn)。針對這方面，西門子EDA主要解決三個問題：

　　*，為了實現(xiàn)更先進的工藝技術(shù)(Technology Scaling)，西門子EDA不但要面對新的工藝節(jié)點提供解決方案，還要用3D的方案，這就是西門子Calibre、Tessent和Solido等產(chǎn)品線所擅長的;*，實現(xiàn)設(shè)計規(guī)模擴大(Design Scaling)。設(shè)計規(guī)模今天越做越大，每一次往新的工藝節(jié)點演進就可以把更多的晶體管放在同一個面積上面，這就很需要EDA提供新的方法論;第三，實現(xiàn)系統(tǒng)規(guī)模的擴展(System Scaling)。有些系統(tǒng)公司做芯片、軟件、系統(tǒng)一起來做，所以在做設(shè)計的時候不是先做完芯片，然后再做它的系統(tǒng)或軟件。因此在整個系統(tǒng)的時候做驗證跟數(shù)字孿生(digital twin)，容許軟件、機械和芯片同時間來做驗證和設(shè)計，這是很重要的。

　　來到包括PCB和電子系統(tǒng)的系統(tǒng)方面，西門子EDA希望能夠幫助客戶實現(xiàn)五個數(shù)字化：*，數(shù)字化集成，讓客戶在還沒有做實物之前，可以把整個系統(tǒng)整合起來，打造從設(shè)計到制造的數(shù)字主線，使設(shè)計團隊與制造部門能夠及時了解項目狀態(tài);*，搭建系統(tǒng)級設(shè)計的概念及技術(shù)，建立從高到低的映射分解。實現(xiàn)架構(gòu)可參考的設(shè)計，以加速產(chǎn)品研發(fā)流程;第三，借用數(shù)字原型去做驗證，在實物出來之前可以在電腦上面做一個虛擬原型來進行驗證;

　　第四就是用基于模型的工程設(shè)計(MBSE)，支持客戶在系統(tǒng)級里面做設(shè)計的模型;第五，在設(shè)計的時候，幫助客戶去考慮供應(yīng)鏈的彈性。

　　總結(jié)而言，為助力數(shù)字化創(chuàng)新，西門子EDA把握住兩個基本方向：一個是以最終系統(tǒng)為導向的IC設(shè)計;另一個是針對PCB和下一代電子系統(tǒng)�；�于這樣的思考和布局，西門子EDA還帶來了款新的產(chǎn)品Symphony Pro，并介紹了mPower。

　　據(jù)李立基介紹，Symphony Pro是一款專注于數(shù)字跟模擬信號混合的仿真的工具，其優(yōu)點是不但可以支持UVM，還可以用UPF——一個用來做低功耗驗證的power format。李立基進一步指出，之所以會這樣定義產(chǎn)品，是因為他們看到現(xiàn)在很多芯片的設(shè)計很大，需要用UVM方法論來解決。除此以外，現(xiàn)在的芯片對功耗有很高的要求，有低功耗的信號驗證。這些都是用UPF去定義的，所以也需要支持UPF。再者，西門子EDA的這個產(chǎn)品還可以支持三明治的架構(gòu)。

　　“在一般的芯片設(shè)計中都會有模擬模塊和數(shù)字模塊，傳統(tǒng)的芯片設(shè)計方式可能是Analog on top或者digital on top。但現(xiàn)在比較復雜的芯片一般不是只是數(shù)字在上面或是模擬在上面，其中間是三明治的，有無限的、自由的整合。這就需要對三明治架構(gòu)支持的工具來解決復雜混合信號芯片的仿真。”李立基解釋說。

　　據(jù)透露，基于原有的Symphony 混合信號驗證能力，Symphony Pro進一步擴展功能，以全面、直觀的可視化調(diào)試集成環(huán)境支持新的Accellera 標準化驗證方法學，使得生產(chǎn)效率比傳統(tǒng)解決方案提升多達 10 倍。

　　Calibre系列的工具mPower則是西門子EDA于去年推出的另一個新品。

　　李立基告訴記者，mPower主要是用來做電源完整性、EM/IR分析，其優(yōu)勢在于它可以做很大的芯片，還可以無限的擴展。這主要得益于他們能夠把它分散到不同服務(wù)器上面的設(shè)計。換句話說，如果是面對一個很大的數(shù)字芯片，該工具可以把它分散到幾百個、上千個服務(wù)器上面去跑，以實現(xiàn)高效的分析。

　　“如果芯片分析需要更多服務(wù)器的時候，我們也可以從云端提供支持。”李立基強調(diào)。據(jù)他們所說，西門子EDA在云端提供了Cloud Ready、Managed Cloud(云管理)、Cloud Connected(云聯(lián)接)、Cloud Native(云原生)和Veloce云這五個方面的支持。那就意味著客戶不但能夠在云上用上西門子EDA提供的工具，還可以很好地使用，且具備很強的彈性。

　　李立基同時表示，西門子EDA還有一個很值得介紹的解決方案，那就是PAVE360。據(jù)他所說，PAVE360是自動駕駛硅前驗證環(huán)境(Pre-silicon autonomous vehicle environment)。讓客戶在做芯片之前，就可以把自駕系統(tǒng)做驗證。“在這個系統(tǒng)中除了用到西門子EDA的硬件加速器外，還用到了西門子數(shù)字化工業(yè)軟件里面其他的部分，所以*就可以把其機械的部分、軟件部分搭建起來，在自駕系統(tǒng)還沒有做實物的時候，就可以去驗證自駕系統(tǒng)的功能，驗證它的算法。”李立基接著說。

　　“西門子EDA有整體的解決方案，從IC的架構(gòu)設(shè)計，前端的設(shè)計、驗證，然后到物理設(shè)計、物理驗證，F(xiàn)oundry的制造，到OSA封裝、電子系統(tǒng)的設(shè)計，然后到整個系統(tǒng)的仿真，最后到系統(tǒng)的制造，在一個完整的產(chǎn)品生命周期內(nèi)都有我們的工具。”李立基強調(diào)。“我們在完成多項收購之后，把我們整個產(chǎn)品線做得越來越大，所以這是一個非常好的趨勢和高速成長的原因和未來的基礎(chǔ)。我們希望在我們能保持勢頭，繼續(xù)前進。”凌琳補充說。

　　寫在最后

　　在與半導體行業(yè)觀察等記者的交流中，西門子EDA全球副總裁兼中國區(qū)總經(jīng)理凌琳還就EDA人才相對匱乏的問題進行了討論。他指出，過去幾年國內(nèi)集成電路的火熱，讓包括EDA行業(yè)在內(nèi)的半導體各行業(yè)都面臨嚴重的人才短缺。而要解決這個問題，校企產(chǎn)學研共同合作會是一個很好的辦法。

　　“西門子EDA的前身Mentor Graphics很早就意識到這個問題，并從1991年就積極開展相關(guān)工作。”凌琳說。據(jù)介紹，除了積極與大學合作外，他們在2004年就與教育部一起簽署了《集成電路人才培養(yǎng)計劃》。從2006年開始，西門子EDA更是開始致力于自己培養(yǎng)產(chǎn)業(yè)的人才。具體做法是從學校招收學生來培養(yǎng)，讓他們能夠支撐產(chǎn)業(yè)未來的成長。到了2018年，中科院和教育部一起聯(lián)合做27家示范微電子學院，西門子EDA也是很早參與其中，定期在各個大學進行開課。

　　“產(chǎn)學研合作是一個需要大家投入資源、資金和精力去做的一件事情，只有這樣做才能夠保證我們在三年、五年、十年之后，不再面對現(xiàn)在人才匱乏的現(xiàn)象。這是一個基礎(chǔ)性的事業(yè)，非常榮幸西門子EDA很早就參與其中，希望借由西門子平臺能夠做更多這方面的事情，解決中國人才培養(yǎng)的基石，解決這個核心問題。”凌琳說。

　　西門子的創(chuàng)始人維爾納·馮·西門子先生說了一句非常有名的一句話，那就是“絕不為短期利益而犧牲未來”。在他看來，這是非常正確的一件事情，因為要投資一個長久的事業(yè)，特別是高科技，工業(yè)變革和科技變革，是需要考慮長久的利益和未來的利益。

　　“這也將會是西門子EDA在未來發(fā)展中所堅持的一個宗旨”。凌琳告訴記者。