厉兵秣马、蓄势待发——西门子EDA三大支柱助力半导体市场反弹

2023年对于众多芯片公司而言，都因为种种原因影响了业绩。但在西门子EDA全球副总裁兼中国区总经理凌琳看来，受益于多重大趋势的共同驱动，半导体行业的长期发展非常乐观。

不久前，西门子召开了一年一度的EDA技术峰会，作为首场主要EDA供应商回归线下的盛会，本次峰会共计吸引了近千名与会者，也给凌琳带来了十足的底气。“厉兵秣马、蓄势待发”不止是西门子EDA技术峰会的主题论调，也代表了产业界吹响的反攻号角。

西门子EDA技术峰会现场

期待谷底的强力反弹

熟知半导体行业的人都知道，周期论和摩尔定律一样，是半导体发展的重要表现和无法避免的“魔咒”，但无论是何种形式的衰退，最后也都实现了螺旋式的上升。

凌琳例举了过去20年间的四个半导体显著衰退期，首先是2000千禧年伴随着互联网泡沫破灭，行业产生了U型衰退，并用了很长时间修复。第二次是2008年美国金融危机，彼时由于全球和中国相关产业刺激以及高科技“飞轮效应”尤其是移动互联网的兴起，使半导体行业产生了V型快速反弹。第三次则是新冠疫情的因素，导致了短期的半导体行业衰退，但很快就进行了修复。如今，行业正由于供应链、地缘政治等影响，造成了如今的衰退，但好消息是这种衰退可能已经接近了底部。

细分市场来看，近两年手机和PC换代频率下降，但汽车和工业、云计算、数据中心等等行业都有着良好的需求和增长态势。凌琳也给出了西门子EDA专注特定领域的初创客户群画像，包括边缘计算、云计算、视觉/面部识别、自动驾驶等是占比最多的，这也间接说明了对未来行业的乐观预判。

同时，随着半导体技术的发展，以及系统对于SWaP-C的追求，越来越多的功能可被整合至芯片中，这使其在电子产品BOM中占比越来越高，从8%增长至16%再到如今的25%。

另外一个明显标准是半导体行业对研发的重视度越来越高，无论是总研发投入还是研发占比，都在逐年提高。实际上根据Semico Research统计近40年的数据，除了在2008年金融危机时，半导体行业从来没有明显减少研发费用。

也正因此，凌琳认为此次衰退是V型的。尽管供应链失衡导致的备货“堰塞湖”需要一段时间来消化，但从另外一个角度看，还有很多企业活下去甚至能够业绩再创新高，并且愿意加强研发投资，都是对行业未来的乐观期待，届时可以迅速推出新品占领市场。

西门子 EDA 全球资深副总裁兼亚太区总裁彭启煌也乐观地表示：“尽管半导体行业由于结构性变化呈现出一些不确定性，但新技术的落地、半导体价值的凸显、企业与政府投资力度的加大，均释放出前景乐观的积极信号。EDA工具是推动半导体发展的关键技术，西门子EDA将持续输出技术能力，为推动半导体行业的高质量发展做出贡献。”

三大支柱迎接挑战

凌琳表示，在新的需求、新的应用、新的技术不断诞生的当下，会给EDA行业带来诸多挑战，另外则是需要考虑人员因素，随着芯片设计越来越复杂，如何提高设计人员效率也是EDA行业需要关注的。“EDA说白了就是降本增效，EDA工具用的好，就可以相对来说用少的人力做相对难的工作。”

进入中国三十四年来，西门子EDA始终将目光放在“需求”二字上，如今面对市场更复杂的需求，西门子EDA通过围绕“三根支柱”的策略，投资新的技术、完善的EDA工具与服务。

三根支柱分别为制程、设计、系统，具体而言则是积极发展大规模异构集成 3D IC 技术，帮助客户提升晶体管数量与质量；充分发挥集成优势，打造高阶综合、数字电路实现流程、高级验证、端到端测试解决方案；面对芯片的系统化趋势，西门子EDA侧重于SoC的系统环境验证和数字孪生应用，确保复杂系统的正确运行，进而快速实现创新目标。“这已经超越了一般的EDA定义。”凌琳说道。

图中左为西门子EDA全球副总裁兼中国区总经理凌琳，右为西门子EDA亚太区技术总经理Lincoln Lee

布局普适AI

AI已经被认为是一项显著增加工作效率，提高使用体验的工具。西门子EDA已经将AI普适化，能用到AI/ML的算法和工具都已经成功导入其中。

西门子EDA亚太区技术总经理Lincoln Lee举例道，西门子EDA将AI导入至良率提升、建库、验证等工具中，降低了100-1000倍的运行速度，极大加强了软件的运行效率。

2023年，西门子推出了Solido设计环境软件 (Solido Design Environment)，采用人工智能 (AI) 技术，支持云端集成电路 (IC) 设计和验证，能够帮助设计团队应对日渐严苛的功率、性能、良率和可靠性要求，加快产品上市速度。西门子 EDA 的部分客户目前已经开始使用 Solido 设计环境软件。比如SK hynix使用 Solido 设计环境软件大幅缩短了整个生产时间。“在我们开发下一代内存技术时，验证精度和周转时间在设计流程中是非常关键的因素，”SK hynix 计算机辅助工程部门主管 Do Chang-Ho 表示：“西门子的 Solido 设计环境软件提供了暴力穷举精度的偏差分析，以及功能强大且易于使用的设计优化，从而显著缩短了我们从初始设计进入生产阶段的时间。”

而谈到云，借由数字化工业软件与AWS的长期合作关系，今年西门子和 AWS 合作开发了云飞行计划（Cloud Flight Plans），可以在客户的AWS环境中运行西门子的EDA。云飞行计划的目标客户是希望自我管理其 AWS环境的客户。

以系统为导向

凌琳表示，以系统为导向已经得到了EDA厂商的共识，作为较早发现客户需求并提出“系统为导向”观点的西门子EDA，很早就进行了相关领域的投资，可以提供更优化、更全面且闭环的解决方案。

Lincoln以汽车新品为例，阐述西门子EDA正在通过数字孪生（digital twin）和数字主线 （digital thread）方法论，虚拟地构建出芯片模型，让系统厂商可以利用虚拟原型进行仿真设计，从而降低错误率，解决ISO26262等可靠性问题。同时还可以提前进行软件开发，从而提高整体开发效率。

目前西门子EDA可以为汽车芯片公司解决两方面痛点，一个是Austemper Design Systems，从安全分析、安全设计、安全验证三个方面解决汽车新品功能安全关键验证；另外则是Austemper, OneSpin, Questa, Tessent等工具，实现功能安全的测试相关任务。

EDA支撑万亿数字化

“从芯片到系统这条线的打通，不只是依赖EDA，而是EDA和西门子的工业软件相结合得到的结果。”Lincoln强调道。

凌琳则表示，EDA作为一百多亿的小市场，支撑并加速了超万亿的数字化产业。数字化进程不止，半导体及EDA行业的发展仍将继续。

“我觉得身处半导体行业是幸运的，纵然宏观经济有一些地方降了，但半导体总体来说还是在成长，只不过不能期望像以前那样迅速翻倍，这也是一个修正过程。”凌琳看似安慰自己的一句话，则是对行业的一次巨大鼓舞。