在當(dāng)今信息技術(shù)飛速發(fā)展的時(shí)代,數(shù)字集成電路(IC)作為電子系統(tǒng)的“大腦”,其設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)已成為推動(dòng)科技進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級(jí)的關(guān)鍵力量。合創(chuàng)資本合伙人劉華瑞近期分享了他對(duì)數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域的深刻洞察,并特別強(qiáng)調(diào)了軟件開(kāi)發(fā)在其中的協(xié)同作用與戰(zhàn)略價(jià)值。
一、數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)的核心關(guān)注點(diǎn)
劉華瑞指出,隨著工藝節(jié)點(diǎn)不斷向更小尺寸演進(jìn)(如5納米、3納米甚至更先進(jìn)制程),數(shù)字IC設(shè)計(jì)正面臨著一系列新的挑戰(zhàn)與機(jī)遇。首要關(guān)注點(diǎn)是“性能、功耗與面積(PPA)的平衡”。在追求更高運(yùn)算速度和更復(fù)雜功能的必須嚴(yán)格控制功耗以避免過(guò)熱,并優(yōu)化芯片面積以降低成本。這要求設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)在架構(gòu)設(shè)計(jì)、邏輯綜合、布局布線等各個(gè)環(huán)節(jié)采用創(chuàng)新方法,例如利用先進(jìn)封裝技術(shù)(如Chiplet)、異構(gòu)集成以及智能功耗管理策略。
“可靠性與安全性”日益凸顯。芯片需在各類嚴(yán)苛環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行,并抵御硬件層面的安全威脅(如側(cè)信道攻擊、硬件木馬)。因此,從設(shè)計(jì)初期就融入可靠性設(shè)計(jì)(DFR)和安全設(shè)計(jì)(DFS)理念至關(guān)重要。
“設(shè)計(jì)周期與成本控制”也是核心考量。隨著設(shè)計(jì)復(fù)雜度呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng),傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程可能無(wú)法滿足市場(chǎng)需求。采用高層綜合(HLS)、基于平臺(tái)的設(shè)計(jì)以及人工智能輔助設(shè)計(jì)等工具和方法,可以顯著提升設(shè)計(jì)效率,縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。
二、軟件開(kāi)發(fā)的戰(zhàn)略協(xié)同與創(chuàng)新
劉華瑞特別強(qiáng)調(diào),現(xiàn)代數(shù)字IC設(shè)計(jì)已不再是硬件工程師的“獨(dú)角戲”,軟件開(kāi)發(fā)在其中扮演著不可或缺的角色,形成了“軟硬協(xié)同”的創(chuàng)新范式。
在芯片設(shè)計(jì)階段,軟件開(kāi)發(fā)主要體現(xiàn)在“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)工具”的運(yùn)用與定制上。強(qiáng)大的EDA軟件是完成復(fù)雜設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),而針對(duì)特定應(yīng)用(如AI加速器、高速網(wǎng)絡(luò)芯片)定制設(shè)計(jì)流程或腳本,能極大優(yōu)化PPA。利用軟件進(jìn)行架構(gòu)探索和性能建模,可以在流片前對(duì)硬件方案進(jìn)行充分驗(yàn)證與迭代,降低風(fēng)險(xiǎn)。
在芯片應(yīng)用層面,“系統(tǒng)軟件與生態(tài)構(gòu)建”是釋放硬件潛力的關(guān)鍵。一顆先進(jìn)的數(shù)字芯片(如CPU、GPU、NPU)需要配套的編譯器、驅(qū)動(dòng)程序、操作系統(tǒng)以及豐富的應(yīng)用軟件庫(kù),才能形成完整的解決方案。劉華瑞認(rèn)為,投資那些不僅擁有硬件設(shè)計(jì)能力,更注重軟件棧開(kāi)發(fā)和生態(tài)建設(shè)的公司,往往能獲得更長(zhǎng)期的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。特別是在人工智能、自動(dòng)駕駛、數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域,軟硬件協(xié)同優(yōu)化已成為提升系統(tǒng)整體效能的核心路徑。
三、未來(lái)趨勢(shì)與投資視角
劉華瑞認(rèn)為數(shù)字IC設(shè)計(jì)將更加聚焦于“領(lǐng)域?qū)S眉軜?gòu)(DSA)”。為特定計(jì)算負(fù)載(如深度學(xué)習(xí)、圖形渲染、密碼學(xué))定制硬件,通過(guò)軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)極致效率,將是主要方向。這也對(duì)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的跨學(xué)科能力提出了更高要求,需要硬件架構(gòu)師、軟件工程師甚至算法專家緊密合作。
從投資角度看,合創(chuàng)資本關(guān)注那些在特定細(xì)分賽道具備深厚技術(shù)積累、能夠?qū)崿F(xiàn)軟硬件垂直整合的創(chuàng)新企業(yè)。劉華瑞道:“數(shù)字集成電路的競(jìng)爭(zhēng),最終是系統(tǒng)級(jí)創(chuàng)新和生態(tài)能力的競(jìng)爭(zhēng)。優(yōu)秀的硬件設(shè)計(jì)是基石,而強(qiáng)大的軟件開(kāi)發(fā)與協(xié)同能力,則是將基石轉(zhuǎn)化為大廈的關(guān)鍵。兩者深度融合,才能抓住智能化時(shí)代的巨大機(jī)遇。”
在數(shù)字集成電路的浪潮中,唯有堅(jiān)持軟硬協(xié)同的創(chuàng)新理念,持續(xù)深耕核心技術(shù),方能在激烈的全球競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)一席之地。
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更新時(shí)間:2026-01-07 19:49:35
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