推動EDA技術研發創新 台灣走在世界前面

作者 : Judith Cheng,EE Times Taiwan

在學術領域,台灣的學界發表的EDA技術論文數量每年一直保持在兩位數字,位居全球前三名;而於全球三大EDA研發競賽,來自台灣的優勝隊伍亦佔據五成以上...

台灣IC產業經過三十多年的發展,儼然成為全球半導體領域不可取代的重鎮。然而,在與晶片設計息息相關的電子設計自動化(EDA)工具領域,這些年來卻很少見到具代表性的台灣本土供應商。成立於1996年的思源科技(SpringSoft)算是唯一在全球市場上有亮眼表現並成功上市的台灣EDA公司,不過在2012年已被美國EDA巨擘新思(Synopsys)收購;其餘更小的公司幾乎在市場上名不見經傳。

然而在學術領域,台灣的EDA研發能量卻是國際領先。參與2021年第32屆超大型積體電路設計暨計算機輔助設計技術研討會(VLSI Design/CAD Symposium)一場座談會的台大電子工程學研究所教授江蕙如就表示,台灣學界在DAC (Design Automation Conference)、IEEE ICCAD發表的EDA技術論文數量,每年一直保持在兩位數字,位居全球前三名;而於全球三大EDA研發競賽──DAC、ICCAD與ISPD──獲得優勝的隊伍中,來自台灣的團隊在2014至2018年之間佔據超過一半,遠勝中國大陸與美國。值得一提的是,這些優勝的台灣團隊成員都是以各大學院校的大學部與碩士班學生為主,相較於其他地區參賽者是以博士生為主的狀況,可以說是「越級挑戰」。

實際上像是ICCAD這樣的國際EDA競賽也是由台灣起源。參與同一場座談的清大資工系特聘教授王俊堯表示,教育部自1999年為鼓勵學界投入IC設計電腦輔助設計(CAD)軟體的研發,發起舉辦CAD競賽並獲得熱烈迴響,每年都吸引數百名台灣各大學院校相關科系師生參與;該競賽自2012年新增國際賽,讓國內參賽隊伍能有機會與國外隊伍競技,也自此讓ICCAD成為受到海內外學術界與產業界重視並共襄盛舉的國際性EDA賽事,而CAD競賽的獲獎者除了成為業界積極爭取的人才,也有數十篇技術論文獲選刊登於國際學術期刊,或在國際相關學術會議上發表。

既然學術表現如此亮眼,為何台灣本地業者目前在EDA產業領域看不到什麼實質的表現?這是身為會議聽眾之一的清大特聘講座教授吳誠文對與談專家拋出的問題,也是筆者觀察台灣IC產業發展近20年的疑問。台灣毫無疑問是全球前三大EDA供應商──Synopsys、益華電腦(Cadence),還有已成為Siemens EDA的Mentor Graphics──非常重視的市場,在本地各自都有龐大的業務據點與工程團隊,而這些公司的研發總部與高層也有不少是來自台灣的人才,然而台灣本土EDA產業卻可以說幾無「能見度」。相較於對岸中國大陸近幾年在官方政策的扶植下積極發展EDA產業、也出現了幾家本土公司,台灣EDA產業究竟遭遇什麼困難?

 

在第32屆VLSI Design/CAD Symposium閉幕前舉辦的EDA技術座談會,由中興大學王行健教授擔任主持人,邀請台大電子工程學研究所江蕙如教授、清大資工系王俊堯特聘教授、陽明交大智慧科學暨綠能學院林柏宏教授,以及智原科技副總經理吳坤城共同探討EDA領域最新進展與趨勢。

 

針對這個問題,台大的江蕙如認為,「人」與「錢」是兩個最大的挑戰,需要吸引更多新血投入EDA領域,並培養博士等級的人才,同時也需要產業界、政府相關部門的資金支持。而清大王俊堯則表示,專攻EDA技術的學生確實越來越少,大多轉往IC設計、AI等領域,甚至連一些原本從事EDA/CAD研究的老師也轉往設計;再加上大多數較成熟的設計都已經建立一套設計流程(flow),一家較小的新公司如果要在流程中佔一個位置,通常得是針對特定問題點的工具,而若是真有這樣的公司崛起、對現有EDA供應商產生威脅,可能很快就會被收購。

另一位與談者,台灣IC設計服務業者智原科技(Faraday)副總經理吳坤城也同意以上觀點,他表示,EDA已經成為一個「大者恆大」的產業,小公司生存不易,除非從一些較冷門、niche型的領域出發,像是類比設計或是先進封裝等等;而他也認為,當然透過政府部門的資金補助、砸重金挖角資深人才等策略性扶植政策,可以催生出本土業者,但這樣的公司是不是真的能在市場上取得成功還有許多疑問,並不是那麼容易。

專長研究類比EDA技術、亦曾任職於思源/Synopsys的陽明交大智慧科學暨綠能學院教授林柏宏亦補充指出,目前各大EDA業者的趨勢不僅是提供單一工具,而是一整套的工具鏈,這是來自客戶的實際需求,也是現有大型EDA供應商的競爭優勢,對小型、新創公司來說會是一大障礙。

那麼,台灣到底能不能或是該不該發展本地的EDA產業?就筆者看來,這個問題現在恐怕難有明確的答案,或許有更多會與政府相關部門對半導體技術研發、產業發展的政策規劃方向,以及來自市場與產業的實際需求、投資意願等等因素相關。撇開以上的複雜商業(政治)問題不談,無論如何EDA技術仍是一個迷人的領域,EDA工具在推動半導體演進所扮演的角色也日益吃重,無論在學術或產業都充滿無限的發展潛能,而台灣要保持目前在學術上的領先優勢,也應該讓更多學子認識這門學問並鼓勵他們加入研究的行列。

林柏宏表示,相較於數位晶片設計,類比IC設計更像是一門藝術,要實現完全自動化得結合AI模型、電腦視覺等新技術,未來可期待全新的EDA技術與工具誕生。江蕙如則指出,EDA技術領域也開始加入了雲端運算、開放源碼等元素,有眾多正在萌芽的新典範與創新機會,正等著後起之秀去一一探索。而如王俊堯所言,EDA本身是一個橫跨資工(CS)與電子工程(EE)兩大領域的技術,透過編寫軟體程式工具、利用演算法來解決電子設計佈局的問題,只要不怕寫程式,都歡迎來挑戰!

 

 

 

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