南風(fēng)窗
黃耀明
2026-02-09 02:54:47
17c浪潮下的技術(shù)脈搏：Cadence如何驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體設(shè)計(jì)的“芯”變革
在浩瀚的數(shù)字經(jīng)濟(jì)浪潮中，“17c”這個(gè)概念悄然崛起，它不僅僅是一個(gè)時(shí)間坐標(biāo)，更是一種前瞻性的發(fā)展理念，預(yù)示著一個(gè)以數(shù)據(jù)為核心、以智能為驅(qū)動(dòng)、以互聯(lián)為基礎(chǔ)的全新時(shí)代。在這個(gè)時(shí)代??背景下，半導(dǎo)體作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)的基石，其設(shè)計(jì)與制造的效率和創(chuàng)新能力顯得尤為重要。
而CadenceDesignSystems，作為全球領(lǐng)先的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA）軟件公司，正以其深厚的技術(shù)積淀和前瞻性的戰(zhàn)略布局，成為推動(dòng)“17c”時(shí)代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵力量。
“17c”所代表的，是未來十年甚至更長(zhǎng)周期內(nèi)，數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)和核心特征。我們可以將其理解為“1”個(gè)核心（數(shù)據(jù)），“7”大關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力（人工智能、5G/6G、物聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)駕駛、云計(jì)算、XR/元宇宙、量子計(jì)算），以及“c”個(gè)連接（互聯(lián)互通）。
這七大??驅(qū)動(dòng)力，無一不高度依賴于高性能、低功耗、高可靠性的芯片。從AI訓(xùn)練和推理所需的強(qiáng)大算力，到5G/6G通信所需的高速信號(hào)處理，再到物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的廣泛連接和低功耗需求，以及自動(dòng)駕駛汽車的復(fù)雜感知與決策系統(tǒng)，每一個(gè)場(chǎng)景的實(shí)現(xiàn)，都離不開尖端的半導(dǎo)體技術(shù)。
Cadence正是站在這一技術(shù)革新的??前沿。其EDA工具和解決方案，覆蓋了從??概念設(shè)計(jì)、邏輯綜合、物理設(shè)計(jì)、驗(yàn)證到制造的全流程，為芯片設(shè)計(jì)者提供了強(qiáng)大的“武器庫”。尤其在“17c”所強(qiáng)調(diào)的這些新興領(lǐng)域，Cadence的創(chuàng)新能力得到了充分的展現(xiàn)。
AI芯片設(shè)計(jì)的??加速器：人工智能的飛速發(fā)展對(duì)芯片提出??了前所未有的要求，需要處理海量數(shù)據(jù)并進(jìn)行復(fù)雜的計(jì)算。Cadence的旗艦產(chǎn)品，如GeniusIP平臺(tái)、CerebrusIntelligentChipDesign平臺(tái)以及Palladium/Protium仿真平臺(tái)，能夠顯著加速AI芯片的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證流程。
GeniusIP平臺(tái)提供了經(jīng)過優(yōu)化的??IP核，能夠滿足AI應(yīng)用的性能和功耗需求；Cerebrus平臺(tái)則利用AI技術(shù)來優(yōu)化設(shè)計(jì)過程，自動(dòng)化地解決諸如功耗、性能、面積（PPA）優(yōu)化等復(fù)雜問題，將原本需要數(shù)周甚至數(shù)月的手動(dòng)調(diào)整時(shí)間縮短到數(shù)小時(shí)。Palladium和Protium硬件仿真器則提供了極高的仿真速度，使得設(shè)計(jì)師能夠在芯片流片前對(duì)復(fù)雜的AI算法和系統(tǒng)進(jìn)行充分驗(yàn)證，大幅降低了設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)。
5G/6G通信的基石：高速、低延遲的通信是“17c”時(shí)代互聯(lián)互通的關(guān)鍵。5G/6G通信芯片的設(shè)計(jì)面臨著信號(hào)完整性、功耗優(yōu)化以及集成??度提升等多重挑戰(zhàn)。Cadence的SpectreFX流片前分析解決方案，能夠精確預(yù)測(cè)和分析高速信號(hào)在PCB上的傳播行為，確保信號(hào)的完整性和通信質(zhì)量。
其AllegroPCB設(shè)計(jì)平臺(tái)為復(fù)雜的多層PCB板提供了強(qiáng)大的布線和布局能力，能夠高效地集成更多的功能組件。Cadence在射頻（RF）和模擬設(shè)計(jì)方面的工具，如VirtuosoRFSolution，也為設(shè)計(jì)高頻、高性能的通信芯片提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
汽車電子的“智駕”引擎：自動(dòng)駕駛和智能座艙是汽車電子發(fā)展的??兩大方向，它們對(duì)芯片的安全性、可靠性以及算力提出了極高要求。Cadence提供了專門針對(duì)汽車電子市場(chǎng)的解決方案，包括滿足AEC-Q100等嚴(yán)苛標(biāo)準(zhǔn)的IP核，以及支持復(fù)雜功能安全（ISO26262）的驗(yàn)證流程。
其CadenceAWRDesignEnvironment和OrCAD/Allegro平臺(tái)，能夠幫?助汽車??電子工程師設(shè)計(jì)出滿足車載信息娛樂、ADAS（高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)）以及動(dòng)力控制等應(yīng)用需求的復(fù)雜芯片。例如，在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，對(duì)傳感器融合、路徑規(guī)劃和決策控制芯片的??設(shè)計(jì)，Cadence的工具鏈能夠提供從算法級(jí)仿真到物理實(shí)現(xiàn)的全面支持。
物聯(lián)網(wǎng)的“微”力量：物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的普及帶來了海量數(shù)據(jù)的產(chǎn)生和傳輸，對(duì)低功耗、小尺寸、高集成度的芯片需求尤為迫切。Cadence的低功耗設(shè)計(jì)解決方案，包括其Virtuoso、Innovus和Genus工具，能夠幫助設(shè)計(jì)師實(shí)現(xiàn)極致的功耗優(yōu)化，延長(zhǎng)電池壽命，滿足不同物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景的需求。
Cadence也提供了許多適用于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的IP，如低功耗存儲(chǔ)器、通信接口IP等，進(jìn)一步簡(jiǎn)化了物聯(lián)網(wǎng)芯片的設(shè)計(jì)流程。
XR/元宇宙與量子計(jì)算的未來探索：盡管XR/元宇宙和量子計(jì)算尚處于早期發(fā)展階段，但Cadence已經(jīng)開始布局。其在圖形處理、高帶??寬內(nèi)存（HBM）接口設(shè)計(jì)以及高性能計(jì)算等方面的技術(shù)積累，為未來XR設(shè)備的芯片設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。對(duì)于量子計(jì)算，Cadence的??仿真和驗(yàn)證能力，在未來也可能成為探索和開發(fā)量子計(jì)算機(jī)硬件的重要工具。
總而言之，在“17c”數(shù)字經(jīng)濟(jì)的核心驅(qū)動(dòng)力下，半導(dǎo)體設(shè)計(jì)的復(fù)雜性和挑戰(zhàn)性不斷攀升。Cadence憑借其在AI賦能設(shè)計(jì)、高速信號(hào)處理、功能安全驗(yàn)證、低功耗優(yōu)化等方面的領(lǐng)先技術(shù)，正成為推動(dòng)這場(chǎng)“芯”變革的關(guān)鍵引擎，為構(gòu)建更加智能、互聯(lián)的未來世界提供不可或缺的技術(shù)支持。
Cadence不僅僅是提供工具，更是以一種賦能者的姿態(tài)，與全球的半??導(dǎo)體設(shè)計(jì)者一道，共同迎接“17c”時(shí)代的無限可能。
17c生態(tài)的構(gòu)建者：Cadence如何攜手伙伴，共塑數(shù)字經(jīng)濟(jì)的未來版圖
如果說第一部分我們著眼于Cadence如何憑借其尖端EDA技術(shù)，在“17c”數(shù)字經(jīng)濟(jì)浪潮中驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體設(shè)計(jì)的技術(shù)革新，那么這一部分，我們將深入探討Cadence如何通過構(gòu)建強(qiáng)大的生態(tài)系統(tǒng)，與產(chǎn)業(yè)鏈上下游伙伴緊密協(xié)作，共同塑造一個(gè)更加繁榮、開放的數(shù)字經(jīng)濟(jì)未來版??圖。
在“17c”時(shí)代，單打獨(dú)斗已難成氣候，開放合作、協(xié)同創(chuàng)新才是制勝之道。
“17c”所描繪的數(shù)字經(jīng)濟(jì)新圖景，其核心在于“互聯(lián)互通”以及“數(shù)據(jù)價(jià)值的最大化”。這要求半導(dǎo)體產(chǎn)??業(yè)鏈上的每一個(gè)環(huán)節(jié)——從IP供應(yīng)商、晶圓代工廠、封裝測(cè)試廠商，到終端應(yīng)用開發(fā)者、系統(tǒng)集成商，都能夠無縫協(xié)作，高效協(xié)同。Cadence深諳此道，并始終致力于打造一個(gè)開放、共贏的生態(tài)系統(tǒng)。
開放的IP生態(tài)：IP（IntellectualProperty）是現(xiàn)代芯片設(shè)計(jì)中不可或缺的組成部分，尤其是在“17c”所強(qiáng)調(diào)的AI、5G、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域，對(duì)專用IP的需求旺盛。Cadence不僅自身提供廣泛的高性能IP核，如處理器IP、接口IP、DSPIP等，更重要的是，它構(gòu)建了一個(gè)開放的IP生態(tài)系統(tǒng)。
通過CadenceVIP（VerificationIP）和AcceleratorIP等產(chǎn)??品，Cadence使得第三方IP供應(yīng)商能夠更輕松地將其IP集成到Cadence的設(shè)計(jì)流程中，并??得到充分的驗(yàn)證。這極大地豐富了芯片設(shè)計(jì)者可用的??IP選擇，縮短了設(shè)計(jì)周期，降低了設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)。
例如，對(duì)于需要集成特定AI加速IP或通信IP的芯片設(shè)計(jì)，Cadence的平臺(tái)能夠確保這些IP與主芯片設(shè)計(jì)的??兼容性和高效協(xié)同。
與晶圓代??工廠的深度合作：芯片的設(shè)計(jì)離不開晶圓代工廠的制造能力。Cadence與全球主要的晶圓代工廠，如臺(tái)積電（TSMC）、三星（Samsung）、英特爾（Intel）等，保??持著緊密的戰(zhàn)略合作關(guān)系。這種合作體現(xiàn)在多個(gè)層面：Cadence與其工藝技術(shù)部門緊密協(xié)作，開發(fā)針對(duì)特定工藝節(jié)點(diǎn)（如7nm、5nm、3nm等）優(yōu)化的PDK（ProcessDesignKit）和設(shè)計(jì)規(guī)則檢查（DRC）腳本。
這意味著設(shè)計(jì)師可以直接在Cadence的工具中使用最新的工藝模型，確保設(shè)計(jì)能夠順利流片并達(dá)到預(yù)期的性能和良率。Cadence的驗(yàn)證和仿真工具能夠與代工廠的制造流程緊密結(jié)合，例如，通過RC（電阻-電容）提取和功耗分析等，為代工廠提供更準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)輸入，也幫助設(shè)計(jì)者在制造前識(shí)別潛在問題。
這種“設(shè)計(jì)-制造協(xié)同”是確保“17c”時(shí)代高性能芯片大規(guī)模量產(chǎn)的關(guān)鍵。
封裝與測(cè)試的創(chuàng)新協(xié)同：隨著摩爾定律的放緩，先進(jìn)封裝技術(shù)（如Chiplet、2.5D/3D封裝）成為了提升芯片性能和集成度的重要途徑。Cadence在先進(jìn)封裝領(lǐng)域也處于領(lǐng)先地??位，其AllegroXAdvancedPackageDesigner等工具能夠支持?復(fù)雜的多芯片集成設(shè)計(jì)，并與晶圓代工廠和封裝測(cè)試廠商共同開發(fā)解決方案。
Cadence的工具能夠模擬和驗(yàn)證不同Chiplet之間的互連信號(hào)完整性，優(yōu)化封裝層級(jí)的功耗分配，以及進(jìn)行熱仿真，確保集成后的整體性能和可靠性。這種從芯片到封裝的端到端解決方案，對(duì)于構(gòu)建高性能計(jì)算、AI推理等領(lǐng)域的??復(fù)雜系統(tǒng)至關(guān)重要。
賦能初創(chuàng)企業(yè)與高校研發(fā)：“17c”數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，離不開源源不斷的創(chuàng)新力量，而初創(chuàng)企業(yè)和高校是創(chuàng)新的重要孵化器。Cadence積極支持初創(chuàng)企業(yè)和學(xué)術(shù)研究。通過其CadenceAcademicProgram，Cadence為全球數(shù)千所大學(xué)提供其EDA工具和培訓(xùn)資源，培養(yǎng)下一代??半導(dǎo)體工程師。
Cadence也為有潛力的初創(chuàng)公司提供技術(shù)支持和工具授權(quán)，幫助它們將創(chuàng)新的設(shè)計(jì)理念轉(zhuǎn)化為實(shí)際的產(chǎn)品。這種對(duì)人才和創(chuàng)新的持續(xù)投入，為“17c”數(shù)字經(jīng)濟(jì)的長(zhǎng)期發(fā)展注入了活力。
構(gòu)建更廣闊的軟件與系統(tǒng)集成：“17c”時(shí)代，芯片設(shè)計(jì)不再是孤立的??硬件開發(fā)，而是與軟件、系統(tǒng)緊密結(jié)合。Cadence通過其SystemDesignandVerification（SDV）解決方案，將硬件設(shè)計(jì)與軟件開發(fā)相結(jié)合。其Palladium和Protium仿真平臺(tái)能夠運(yùn)行完整的系統(tǒng)軟件，讓軟件開發(fā)者在硬件未完成之前就可以進(jìn)行軟件開發(fā)和測(cè)試，極大地縮短了整體產(chǎn)品上市時(shí)間。
Cadence也積極與軟件巨頭、系統(tǒng)集成商合作，共同探索在自動(dòng)駕駛、智能家居、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域的系統(tǒng)級(jí)解決方案。
總而言之，Cadence在“17c”數(shù)字經(jīng)濟(jì)浪潮中的角色，遠(yuǎn)不止于一個(gè)EDA工具供應(yīng)商。它更是一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建者和賦能者。通過與IP供應(yīng)商、晶圓代工廠、封裝測(cè)試廠商、軟件開發(fā)者以及學(xué)術(shù)界的深度合作，Cadence正在編織一張協(xié)同創(chuàng)新的網(wǎng)絡(luò)，這張網(wǎng)絡(luò)將支持“17c”時(shí)代各種顛覆性技術(shù)的誕生和普及。
從驅(qū)動(dòng)技術(shù)革新到構(gòu)建繁榮生態(tài)，Cadence正以其全面的戰(zhàn)略布局，與整個(gè)產(chǎn)業(yè)一道，共同繪就數(shù)字經(jīng)濟(jì)更加輝煌的未來版圖。
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