作者｜韦世玮
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EDA（电子设计自动化）软件作为半导体产业的“芯片之母”，是整个产业链中壁垒极高的存在，每一颗集成了百亿个晶体管的芯片电路设计、检测和验证，都离不开EDA软件工具。而近年来全球半导体产业环境加速变化，国内半导体行业对国产EDA软件的需求进一步攀升。近日，36氪接触到了一家名为「芯易荟」的EDA公司，正是这一赛道的新锐玩家。
芯易荟成立于2021年12月，专注于新一代EDA软件工具，通过自主研发的专用处理器设计与验证自动化的前沿性技术，提供XPU定制处理器的软硬件综合设计平台。今年4月，芯易荟正式发布了一款以C语言描述，基于RISC-V指令集架构的EDA工具，名为“FARMStudio”，主要针对密集计算和复杂数据处理的应用场景。
芯易荟总部位于上海，在西安、苏州设有研发中心，并搭建了国际化研发团队。公司创始团队及核心技术成员均来自新思（Synopsys）、Cadence、英特尔、苹果、AMD、中芯国际等国内外知名半导体企业，拥有丰富的芯片产业链技术研发和市场经验。
公司创始人、CEO、CTO汪人瑞博士是一位连续创业者，在EDA领域深耕超过30年，是新思的Fellow之一。汪博士在读博期间加入新思，是新思明星产品Design Compiler的关键技术贡献者之一，目前全球仍有超过85%的芯片设计企业在使用该产品。此外，他在担任美国Tensilica（被Cadence收购）首任总工程师期间，主导发明了全球首个指令扩展描述语言（TIE）和生成工具（TIE-Compiler）。此外，汪博士还是半导体EDA/IP领域著名奖项ACM/IEEE A.Richard Newton技术贡献奖的首届获得者。
据中国半导体行业协会（CSIA）数据，2021年中国EDA市场规模为103.4亿元，预计2026年将达到221.9亿元，年复合增长率为13.08%。但国内EDA市场几乎被Cadence、Synopsys和Siemens等国际巨头所垄断，国内本土EDA工具市场占比仅约为12%，且大部分本土厂商多以EDA点工具为主，工具的完整性不足，缺乏整体竞争力。
汪博士告诉36氪，整个集成电路行业的发展趋势是朝着大算力及高性价比的方向发展，简单来说就是如何把芯片做得更强大、功耗和成本更低，“这是摩尔定律给行业带来的红利。”他说。
其中在数字芯片领域，人工智能、通信、流媒体等应用的进一步爆发，对芯片设计的敏捷化需求越来越高，并希望通过定制化来将产品的性价比做到极致，而当下芯片设计最大的挑战之一在于传统EDA工具的老化，难以满足行业越来越高的开发效率和产品性价比需求。因此，加快芯片设计方法的更新换代和设计工具的革新升级迫在眉睫。
在汪博士看来，目前半导体行业有两大发展趋势：一是不同应用领域的专用处理器发展势头有增无减，市场上出现了越来越多GPU、GPGPU、TPU、NPU、DPU等“XPU”产品。更多玩家希望在处理器指令集层面提供专用算子，在软件层面用特定算法加速，以达到缩短设计周期、增加设计灵活度、降低设计风险的目的。
二是在芯片指令集架构层面，长期以来该市场几乎被英特尔X86和Arm所垄断，两者的指令集IP授权费用极高，在这个背景下，近年来基于开源指令集架构RISC-V的公司和产品呈指数级增长，其应用范围正逐渐覆盖通信、计算机视觉、互联网、人工智能、工业控制、流媒体等应用领域。
“所以我们将公司定位在如何帮助客户更快、便捷地定制基于RISC-V指令集的XPU产品。”汪博士说。基于此，芯易荟的产品路线图分为两个方向，一是增加EDA工具的自动化程度和优化性能，提高开发效率；二是将客户在特定领域需要的算子预制成模块，以“乐高模式”输出给客户，让客户灵活地按需使用工具，并大大减少使用成本。
面向增强EDA工具自动化程度方面，芯易荟推出了基于RISC-V基础指令集的EDA工具——FARMStudio，能够广泛应用于定制针对视觉、AI、通信、音频、DPU、工业控制等领域的XPU处理器解决方案，并内嵌面向丰富应用场景的DSA设计范式，进一步帮助芯片公司更自由高效地研发芯片，优化PPA，同时便于企业快速地集成、优化和验证DSA处理器，实现以更低的成本适应算法与产品的持续迭代。
汪博士谈道，FARMStudio的核心优势在于，它真正实现了处理器软件和硬件的一体化设计，让算法、软件、硬件、验证工程师能够在同一个开发环境里使用同一种高级编程语言（C/C++），根据应用需求快速地定制开发产品，进行算法探索、加速、实现和验证。“实现这一融合的最大门槛在于如何在技术上突破软件和硬件的界限，需要将上层软件到底层硬件的每一步的算法设计全部融合。”他解释。
简单来说，传统的芯片开发流程环环相扣，但每一环节都由不同的开发者们负责，导致整体流程的反馈和设计迭代周期非常慢，而将软硬件开发融合，能够让上层设计的开发者实时看到底层的实现效果。例如，FARMStudio能够在几分钟内为算法工程师提供所选算法的PPA分析结果，帮助工程师快速迭代芯片设计，从而大大提高算法实现的芯片架构探索空间，节省开发时间和成本，至少实现一个数量级的效率改进。
为了进一步降低工程师工具迁移的使用门槛，芯易荟分别为软件和硬件工程师制定了专门的培训课程，分为初级课和中级课两档，帮助工程师能更高效地理解和上手FARMStudio。
在FARMStudio的商业化上，芯易荟并非采用传统EDA公司“定期授权”的收费模式，而是将EDA产品分为个人版和企业版两个系列，其中企业版为100万元/年，包含一定数量的license、现场培训服务和每年的技术支持，客户量产后将收取的工具提成上限也远低于行业水平，以更好地在市场上快速形成规模效应；个人版为299元/年，功能更多集中在设计环节，能够对设计电路的性价比进行预估，但相比企业版少了生产环节所需的能力。
现阶段，芯易荟的FARMStudio产品正处于客户验证测试阶段，且已初步拓展了付费客户。针对市场推广，一方面芯易荟将面向产学研一体化，推出更具竞争力和性价比的教育版EDA工具，满足科研工作的需求；另一方面则与半导体行业协会合作，共同拓展行业生态，提高产品竞争力，并进行区域化定点推广。
谈及2023年目标规划，汪博士透露，沿着公司的两大产品路线图，今年芯易荟还将发布升级版FARMStudio产品，自动化空间和工具优化性能进一步增强。此外，在为客户提供“乐高模块”方面，公司也将发布两款重要产品，能广泛覆盖现有的DSP和AI应用。“我们会保持每个季度发布一款新产品的节奏。”他说。值得一提的是，今年芯易荟还将启动新一轮融资，将主要用于团队扩张、研发投入和市场推广。