過去一年多以來，人才短缺已經(jīng)成為了芯片產(chǎn)業(yè)老生常談的話題。但其實在芯片產(chǎn)業(yè)一個少被關注的細分賽道，也正在遭遇這種困境，并在這種情況影響下有望迎來新的轉變。
當下，隨著芯片設計愈加復雜，以及協(xié)作團隊規(guī)模日漸增加，如何盡可能優(yōu)化利用IT資源和設計工具順利跑完整個設計流程，已然成為了芯片設計企業(yè)面臨的一大挑戰(zhàn)。而CAD就是應對這一挑戰(zhàn)的最優(yōu)解法之一。
在IC設計領域，CAD 即計算機輔助設計，全稱為Computer Aid Design，主要就是利用IT資源和設計工具幫助設計人員進行設計工作。一般來說，CAD工作可分為6大類，包括：設計數(shù)據(jù)管理、許可證管理、計算平臺管理、工具管理、設計流程管理以及設計環(huán)境管理。而IT資源則包括了IC設計企業(yè)為了設計工作搭建的IT架構中所有硬件及系統(tǒng)資源，如網(wǎng)絡、各種應用服務器、存儲、高性能計算服務器、作業(yè)調用系統(tǒng)等。
然而，隨著芯片設計公司的爆發(fā)式增長，相關服務的人才并沒有跟上，這就給產(chǎn)業(yè)帶來了前所未有的新挑戰(zhàn)。
CAD，芯片設計關鍵一環(huán)
在國際領先的芯片設計公司中，CAD在設計方向和實現(xiàn)上都起著舉足輕重的作用，那些龍頭企業(yè)會投入大量資源去建設CAD部門，而 CAD部門則通過提供最優(yōu)的設計流程和資源配置，從而縮短設計項目的周期，幫助產(chǎn)品部門贏得市場。從這張芯片設計金字塔的示意圖我們可以看出，所有芯片設計的需求都是由上至下的，而與之相對的解決方案的實施則由下至上。可以說，CAD部門在整個設計項目中扮演了非常重要的協(xié)調和指導角色。
那么，CAD部門到底是如何運作，才能發(fā)揮如此重要的作用？在整個設計項目中，設計工程師根據(jù)產(chǎn)品說明進行硬件設計工作，CAD部門收集所有設計項目的工藝信息以及項目詳細計劃，緊跟項目組對項目設計工作的各種需求進行分析，然后將這種需求轉換為對設計工具和IT架構的具體需求，并和相關的設計工具廠商和IT部門合作提出相應的方案。
例如，CAD部門可以對于相同的設計工藝、芯片生產(chǎn)廠商和設計工具廠商合作制定標準設計流程和流程變更的規(guī)范；針對每個項目，采用上述設計流程制定統(tǒng)一的設計環(huán)境；在每個項目成員的設計環(huán)境中部署上述統(tǒng)一設計環(huán)境；根據(jù)每個項目的特點，制定項目數(shù)據(jù)管理規(guī)范，每位項目成員都遵守這個數(shù)據(jù)管理規(guī)范存放數(shù)據(jù)；同時，IT做好存儲監(jiān)控，啟動預警機制，防止存儲成為設計項目的瓶頸；根據(jù)設計流程中的各種設計工作特性制定計算平臺的管理標準，保證各種設計工作（仿真，布局布線）都能得到充足的計算資源并順利完成設計工作。實時監(jiān)控計算資源使用情況并啟動預警機制，主動干預計算平臺的配置，以滿足各種設計工作的需求；嚴密監(jiān)視設計工具許可證使用情況，爭取在個項目中找到最佳平衡點，合理分配工具的使用。
總的來說，CAD對于芯片設計是不可或缺的關鍵一環(huán)。
本土，人才短缺已成難題
顯然，國外芯片企業(yè)在經(jīng)過數(shù)十年的“長跑”后已經(jīng)形成了較為成熟的CAD平臺，但當我們把目光轉向國內，可以發(fā)現(xiàn)，我國大部分IC設計企業(yè)在CAD上還存在著很大差距，主要體現(xiàn)在技術、人才和理念等方面，而人才的缺乏則是其中的重中之重。
在過去20年當中，雖說國內誕生了海思、展銳等多家成功的設計公司，培養(yǎng)出了一些IT和CAD人才，逐漸積累了一定的IT基礎架構和設計環(huán)境管理的經(jīng)驗，但毫無疑問，現(xiàn)有的人才體量與巨大的市場需求相比，實在是少得可憐。
從當前我國芯片設計產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀來看，大量中小芯片設計公司中的CAD職能往往由設計人員或IT工程師兼任，雖然在一定程度上降低了成本，但也會引出一系列的問題。比如，在立項早期，工程師有時會隨意搭建一套服務器環(huán)境，或單機版計算服務，就啟動芯片設計開發(fā)和驗證工作，然而隨著項目的推進，又或是多項目、多模塊協(xié)同的情況出現(xiàn)，原始的計算環(huán)境在安全、效率、數(shù)據(jù)管理、版本同步、賬號統(tǒng)一等方面就會出現(xiàn)各種各樣的管理問題。
換句話說，在整個芯片設計研發(fā)過程中，由于兼職工程師對于CAD知識的局限性和管理體系的缺失，使得設計流程或設計環(huán)境都是臨時制定而成，缺乏統(tǒng)一性和規(guī)范性，喪失了標準設計流程的高復用性，最終導致IT資源，設計工具以及大量人力資源的浪費，更重要的是，還增加了設計項目的周期和產(chǎn)品上市時間的不確定性。
未來，第三方服務勢在必行
由此可見，隨著芯片設計復雜度的攀升，市場愈發(fā)需要這樣一種第三方服務的模式，能夠按照行業(yè)最佳實踐的IT架構進行規(guī)劃，充分考慮研發(fā)效率、數(shù)據(jù)安全和成本三者的平衡，系統(tǒng)架構既具有適當?shù)臄U展彈性，又能支撐高效研發(fā)作業(yè)，同時保持IT投資水平處于低位，避免因企業(yè)發(fā)展造成重復的IT成本投入。
從這個角度來看，類似摩爾精英IT/CAD和計算平臺這樣的團隊是當仁不讓的最佳選擇之一，他們以努力為本土芯片公司提供一站式服務為目標，核心成員來自展銳、意法半導體、新思等知名大廠，有著20年以上的半導體行業(yè)的設計平臺管理經(jīng)驗，能夠針對芯片客戶在不同時期的多維度需求，提供咨詢規(guī)劃、集成交付和支持運維三層服務體系。
無論芯片公司發(fā)展到哪個階段，都希望通過優(yōu)化設計環(huán)境來進一步提升研發(fā)的效率。針對這類需求，摩爾精英IT/CAD團隊專門設定了一套系統(tǒng)優(yōu)化方法論，以專項咨詢服務的方式來全面提升并規(guī)劃客戶的設計平臺優(yōu)化路徑與方法，具體如下圖所示：
當前在中國芯片行業(yè)中這樣的設計平臺服務商可以說是十分稀缺。或許傳統(tǒng)意義上的系統(tǒng)集成商熟悉中間層的部署和運維，也熟悉IT架構，能夠為芯片企業(yè)提供相關IT服務，但歸根結底他們并非專注服務于半導體行業(yè)，對芯片設計領域的軟件和應用也不能完全輕車熟路，只能提供底層硬件安裝等較為簡單的服務內容，無法給客戶提供進一步的支持。
而摩爾精英IT/CAD服務團隊以芯片生態(tài)協(xié)作賦能基礎，具備為IC設計企業(yè)提供IT架構、EDA軟件環(huán)境、設計流程等綜合服務能力，打牢底層基礎架構的同時，在中間層平臺和最頂層服務方面也獨具優(yōu)勢，不僅中間層平臺包括了CAD Flow, Reference Design, EDA, PDK, Emulator Cluster等，其最頂層服務中更是囊括了IP GitHub, Data Analysis，Turnkey Kits, Security，助力形成完整的生態(tài)。在過去幾年的時間里，摩爾精英IT/CAD服務團隊已經(jīng)幫助近百家家芯片設計公司完成了設計環(huán)境的整體優(yōu)化和提升。
寫在最后
IC設計作為中國半導體產(chǎn)業(yè)鏈中最為蓬勃發(fā)展的一環(huán)，2021全行業(yè)銷售預計為4586.9億元，同比增長20.1%，與之相對的是飛速增長的芯片設計企業(yè)。據(jù)魏少軍教授在《實干推動設計業(yè)不斷進步》演講中的數(shù)據(jù)顯示，2021年我國設計企業(yè)達2810家，同比增長了26.7%。然而，在龐大的芯片設計企業(yè)數(shù)量背后，是占比高達83.7%的小微企業(yè)。魏少軍教授的報告指出，2021年，人數(shù)少于100人的小微企業(yè)共2351家，占總數(shù)的83.7%，比上年多了489家。
對于這些如雨后春筍般涌現(xiàn)出來的小微企業(yè)來說，人才的短缺使得他們在半導體IT/CAD方面無法避免得存在各種差距和不足，但資金的匱乏和項目時間的緊缺，想要在短時間內培養(yǎng)一名專業(yè)的CAD技術人才更是“難于上青天”。與其“舍近求遠”，不如“就地取材”， 在此背景下，選擇第三方CAD服務，讓專業(yè)的人做專業(yè)的事，或許才是真正的良策。
來源：半導體行業(yè)觀察
