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    专访芯启源:EDA“秘密武器”加持,撬开DPU蓝海市场

    发布者:深铭易购     发布时间:2021-11-23    浏览量:47

    作为集成电路产业链上重要的一环,IC设计是最具发展活力和创新的上游环节,因此全球也孕育出了成千上万的IC设计公司。近年来,国内IC设计公司更是如雨后春笋般崛起,据中国半导体行业协会统计,从2016年开始,中国大陆IC设计企业数量显著增加,截至2019年11月底,全国共有1780家设计企业,2020年,这一数字增长到2218家。


    在众多IC设计公司中,如何才能脱颖而出?打造自己的差异化特色很重要。专注于DPU赛道的芯启源电子科技有限公司(以下简称“芯启源”)便打造了自研EDA+IP这个秘密武器。


    在今年11月的第四届中国国际进口博览会上,芯启源的自研EDA工具MimicTurbo受到广泛关注。会上,芯启源与赛灵思共同签署了合作备忘录,就未来在FPGA应用和EDA工具生产方面达成深度合作意向。双方合作备忘录签署后,芯启源正式宣布开始供货MimicTurboTM GT卡样品。据了解,本产品基于赛灵思 UltraScale+TM VU19P FPGA研发而成,配套芯启源MimicTurbo原型验证软件解决方案,简化了基于FPGA的原型验证的部署,可加速芯片和软件的开发与验证,同时扩展了芯启源的EDA产品线,通过提供更具性价比的软硬件一体化方案,解决软件和硬件验证工具之间的分离问题。


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    打造EDA和IP秘密武器 进行差异化竞争并赋能客户


    与通常只涉足一个赛道的IC设计公司不同,芯启源的特殊之处在于同时涉足了DPU和EDA两个赛道。


    为何会有如此与众不同的发展思路?对此,芯启源董事长兼CEO卢笙解释道:“芯启源主要关注5G和数据中心的通讯类芯片,这是我们的主战场,高端的EDA和IP是我们必不可少的秘密武器,也是我们可以进行差异化竞争的核心竞争力。”


    而这种核心竞争力,最早就是来源于芯启源创始团队的宝贵经验。


    卢笙于2015年创立芯启源,在此之前,他已在硅谷工作20多年,先后在博通、Marvell、ArtX等公司担任重要岗位,带领团队在芯片研发、管理等领域做出卓著业绩。丰富的从业经历让卢笙积累了多次“一次就流片成功”的宝贵经验,同时也深刻意识到自研EDA工具的重要性。


    除了最新推出的MimicTurbo,其实芯启源在高端EDA领域的原型验证与仿真系统MimicPro 早于今年7月就已开始量产并供货。


    事实上,芯启源团队在创业之初就开始布局EDA工具。卢笙提到,2018年,我们在为下一代网络芯片布局的时候,就开始把我们在业界累积多年的方法论用在EDA工具上,由此启动了MimicPro项目。“因为我们深知要做一颗复杂的SoC网络芯片,没有一套很好的方法论,就很难以最快的速度、最少的资源、最高的效率去完成设计,想要做到一次流片成功更是难上加难。”他补充到。


    据了解,MimicPro是一款为ASIC/SoC设计者提供高性能、高容量、高可扩展性的基于FPGA的原型验证平台,实现了软硬件一体化的解决方案,使成本更低、运算更快,可为芯片设计公司提供极具竞争力的仿真EDA解决方案。


    与业内现有FPGA原型仿真的解决方案不同,芯启源在FPGA原型仿真做了很多创新,并搭载了芯启源自主研发的EDA工具,做成了一套软硬件一体的仿真平台MimicPro原型验证系统。“MimicPro原型验证系统能够节约时间、投资、研发资源,这为业界带来的不仅是缩短研发周期,确保流片成功,更意味着快人一步把握市场机会。目前业界还没有跟芯启源类似的产品,原来三大EDA公司通过两套解决方案都不能解决的问题,芯启源通过MimicPro这一套解决方案就可以解决难题。”卢笙提到。


    芯启源做这款工具的初衷只是帮助自家芯片的开发,意外的是这款工具在业内也具备一定竞争力。它不仅能解决芯启源自家设计开发过程中的问题,同时也能帮助不少客户解决设计问题,已获得客户的广泛认可。目前国际头部客户订单量已超100多套,国内客户也从今年6月开始交货。


    为何芯启源的EDA工具能大获成功?卢笙认为这并不难理解:“因为我们自己就是用户,我们很清楚业界现有的硬件仿真解决方案有哪些优缺点。所以我们的出发点跟EDA公司还不太一样,他们还要去做市场调研,而我们只需要基于我们要用的功能来进行开发,跟我们类似的客户肯定会认可它所带来的价值。鉴于市面上的EDA工具不能满足我们的需求,所以我们就自己研发了MimicPro产品。”


    “不是我们要做EDA的市场,而是EDA的市场所提供的解决方案不能够满足我们的要求。所以,我们必须要做出来一套能够高效,并且一次流片成功的方法出来。”他补充到。


    除了EDA工具之外,自研IP同样重要。IP可以使芯片设计化繁为简,缩短芯片设计周期,提高复杂芯片设计的成功率。IC设计公司有了IP加持,将极大增加竞争力的砝码。芯启源推出的第一款产品从最通用也是门槛最高的USB IP入手,层层突破,芯启源取得了中国首张USB3.1第一代(5Gbps)IP认证和全球第二张USB3.1第二代(10Gpbs)IP认证的巨大成绩。


    USB项目成功之后,2016年芯启源开启网络搜索引擎TCAM芯片的研发。在TCAM芯片领域,芯启源打破了博通的垄断,获得了新华三的订单,率先在国内实现商业落地。


    “以上三款产品均属于EDA和IP的赛道,它们的主要目的还是为5G和数据中心开发网络通讯芯片这个主赛道服务。”卢笙如是指出。


    成立至今,芯启源共推出了四款产品。除了上文提到的USB核心IP、SoC原型验证与仿真系统MimicPro、网络搜索引擎TCAM芯片之外,芯启源的主力产品便是DPU芯片和智能网卡。


    DPU芯片是如今当之无愧的“网红”芯片。去年10月,英伟达将基于Mellanox的SmartNIC方案命名为DPU(Data Processing Unit),并认为DPU将和CPU、GPU一起构成未来计算的三大支柱。由此,DPU声势鹊起。


    在这股热潮背后,除了有英伟达、英特尔、博通等国际巨头的争先入局,国内外也涌现了一些新生力量。而其实,芯启源创业的第一天就定下了主营业务和方向:5G和数据中心。


    基于卢笙团队在行业20多年的积累和经验,让他们对技术发展的未来有一个良好的预判。而芯启源在多年前就看到了DPU和智能网卡的发展前景,并开始进行智能网卡的开发工作,包括并购相关的芯片厂商。早于2017年,芯启源便用赛灵思的FPGA和该公司的TCAM芯片开发出100G的智能网卡。目前,芯启源最新的智能网卡SmartNIC采用的是基于DPU的新方案。


    DPU的系统开发技术难度大,研发周期长,产品供应长期被国外企业垄断。芯启源的智能网卡是目前国内唯一基于SoC架构的DPU完整解决方案,填补了国内的技术空白,并已实现量产,可提供从芯片、板卡到驱动软件等全套云网解决方案。该方案采用了业界领先的NP众核技术架构实现高效且灵活的网络报文处理,具有能耗低、性能高、灵活度高、可编程性极强等特点,可为国内5G通讯、云数据中心、AI等提供最有竞争力的解决方案。


    具体来看,SmartNIC可释放CPU 30%-50%的算力,功耗仅为其1/10甚至1/20,节约了云数据中心一半的总体部署成本,运营(电费及物理空间)成本也大幅下降。


    目前,芯启源已获得来自国内头部运营商的多批智能网卡订单,同时与各大服务器厂商、OTT、BAT等客户已进行深入技术对接。


    同时,卢笙跟集微网提前透露,芯启源正在布局的下一代DPU产品将对标3年甚至是5年之后的市场,将更具灵活性和前瞻性。此外,下一代产品也将具备更高的性能、更低的设备投入,更重要的是,全新的低功耗架构可以帮助企业实现双碳的目标。


    作为数据处理单元,DPU的产生本质原因还是大数据时代的算力需求驱动。据预测,用于数据中心DPU的量将达到和服务器等量的级别,以每年千万级新增和存量替代计算,未来5年总体需求量将突破两亿颗,超过独立GPU的需求量。而且,不止DPU已成为数据中心一项必不可少的技术,同时DPU也将部署于边缘网络和企业网络中,这将是一个不可估量的增量市场。


    据头豹研究院预测,中国DPU市场规模预计将在2025年达到37.4亿美元。全球DPU市场规模2025年预计将达到135.7亿美元。


    看似一片蓝海,真实度有几成?卢笙认为,观察一个新兴市场火不火,赛道真不真实,看它的主要玩家是谁就可见端倪。


    他进一步分析到:“我们暂且不谈国内外入局DPU的初创企业,只需观察行业巨头的动向即可。目前包括英伟达、英特尔、博通、Marvell在内的四大厂商都在DPU芯片有所布局,而且我认为收购了智能网卡大玩家赛灵思的AMD公司很快也会宣布进入该赛道。如果说世界排名前5的芯片公司都在做的赛道,你就可以认为这是一个兵家必争之地。”


    DPU的重要性在于,在数据中心中,所有数据从边缘端进来之前都必须要变成网络包,进行必须加密解密等一系列的工作,而要让CPU、GPU看得懂,必须有人把数据处理还原,这就是DPU的工作。“此外,DPU的商业价值还在于可为数据中心节省成本、能耗和物理空间。”卢笙补充到。


    经过几年的沉淀和积累,芯启源逐渐得到业内认可,并获得多轮融资。据悉,芯启源于2019 年5月完成首轮Pre-A 轮融资,并在今年年内就完成了三轮数亿元融资,分别是2月的 Pre-A2 轮、6 月的 Pre-A3 轮、11月的Pre-A4轮。展望未来,为了更好地开拓市场和研发下一代DPU芯片,芯启源仍有下一步的融资计划。


    为何芯启源能频频获得投资人的青睐?卢笙表示据投资人反馈,他们普遍看好芯启源团队此前在硅谷所做的产品和一次流片成功的经验。“即便像芯启源这样有过过往成功案例经验的公司,我们还是会有犯错的可能,所以未来依旧挑战重重。业内常说‘大芯片’的成功经验很重要,因为这意味着你能从头到尾走通全流程了。你的团队必须具备从无到有,最终做出产品并成功量产的经验,最好的是产品还能垄断过市场。而幸运的是我们团队有过这样的经验,这可能是投资人比较看重我们的原因。”他补充到。


    现下,火热的芯片赛道,对所有的芯片设计公司、甚至整个半导体行业都带来巨大的挑战。对此,卢笙表示,“芯启源希望通过商业或者方法论上的创新,以及对技术和产品的提前布局,将竞争变成创新、将挑战转化为机会。”


    “没有人能保证自己最后一定能胜出,但是芯启源有信心,通过我们的努力可以为客户带来更有竞争力的解决方案,为我们客户带来更多赋能。”卢笙最后说道。


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