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从IP到DPU再到EDA工具,芯启源的玩法是什么?

2021-10-16 来源:EEWORLD

日前,芯启源创始人芦笙参加了第十九届中国通信集成电路技术应用研讨会暨青岛微电子产业发展大会(CCIC 2021),并做了主题演讲。在接受媒体访问时,芦笙解读了公司的发展策略。这家成立仅六年的公司,产品线包括了SmartNIC,DPU,IP以及EDA工具,更重要的这几类产品都实现了商业化销售,这其中的秘密武器是什么?


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芯启源创始人芦笙


丰富的创业经验


如果从芯片老兵芦笙的职业生涯来看,你可以立刻就明白芯启源成功的原因。


卢笙在美国毕业后,曾参与了两家高科技公司的创立。1998年,第一家公司为任天堂游戏机GameCube研发出3D显卡芯片,成为当年最先进的图形视频电子产品,该项目被ATI以4亿美金收购。


第二家公司主要利用创新的设计理念和架构,为思科公司提供新一代网络交换机芯片,将传统芯片面积减小了25%,于2000年被Broadcom以2.76亿美元收购,并担任Broadcom科技公司网络交换机芯片事业部总监。


之后在Marvell担任CTO办公室及系统级芯片平台资深总监,负责全球核心通讯协议的定制和研发,以及新市场的开拓。2009年芦笙领导Marvell第一颗手机芯片(Aspen/Armada168)的研发,支持并提供全球Marvell产品部门的核心接口协议模块(数字和模拟混合信号)和标准化 Marvell 的 FPGA 仿真平台。Aspen仅6个月开发周期就一次流片成功,该芯片一次拿到微软公司1亿颗订单,被广泛应用于电视游戏机、电子书、平板电脑等领域,创利超过5亿美元。


2015年8月,卢笙先生回国在浙江省湖州市创建芯启源电子科技有限公司,获得湖州市“精英计划”A类殊荣。2016年8月25日,卢笙率领他的创新团队自主研发的嵌入式主机USB3.0核心模块知识产权,通过了USB国际组织认证,标志着中国企业首次在高速数据接口IP领域实现零的突破,登上一个新的台阶。


而后,随着人工智能和云计算的火热,芯启源也加入了这一赛道,主打针对5G和数据中心的DPU和智能网卡市场。目前芯启源是中国唯一有芯片、网卡及整体解决方案的公司。产品除了已经被中国移动采购之外,同时还正在同BAT及各大服务器厂商洽谈中。


除此之外,芯启源的产品还包括USB 3.x IP以及MIMICPRO原型验证工具,涵盖了IP、EDA等市场。


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芯启源的DPU和SmartNIC


将内部方法论市场化


卢笙表示,Aspen之所以六个月就一次流片成功,正是由于掌握了设计方法和方法论等秘密武器,这其中重要的一环就是FPGA硬件仿真。“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的要求。所以,我必须要做出来一套能够让我高效,并且一次流片成功的方法出来。”芦笙表示。


芦笙表示,在从事芯片设计的这几十年中,数次一次流片成功经历无疑离不开稳定的EDA工具。有时供应商的工具无法实现芦笙团队的要求,于是除了同供应商合作创新之外,也会开发一些自己的工具,也就是Marvell内部的FPGA仿真平台。


芦笙回忆道:“当时6个月就成功流片Aspen芯片,原英特尔手机团队(后被Marvell收购)的工程师都非常惊讶,于是我就从CEO办公室调任CTO办公室,接手中央研究院,可以将我这套方法学向Marvell全球设计团队普及。”


如今,随着芯片复杂性加剧,验证所占的人力成本和时间成本随之水涨船高,同时如果验证工作不到位,芯片流片就会存在较高隐患。


芦笙看到,虽然如今三大EDA供应商的硬件仿真和原型仿真技术都早已成功商业化多年,已推出第三代产品。但时至今日依然存在着一些局限性,包括速度、分析与纠错能力、硬件仿真和原型方针彼此的连接等方面。因此芯启源在5G和数据中心DPU研发过程中,开发出了一套完整的针对复杂芯片软硬件一体验证的工具——MIMICPRO,整合了硬件仿真和原型方针的优势,实现了一体化验证环境。


近几年随着中国加大半导体自主创新的力度,本土芯片厂商如雨后春笋般涌现。秉承着开放的环境和开放的理念,芯启源将这一工具商业化,为的就是加速中国IC企业的开发速度。“起初我们的想法很简单,就是将这套内部产品拿出来卖,挣回点成本。实际发现效果还不错,市场上也没有直接竞争对手。”芦笙说道。


2021年7月,芯启源宣布在高端EDA领域研发的基于Xilinx UltraScale FPGA的原型验证与仿真系统MimicPro已正式量产并供货。


芯启源MimicPro产品除了提供高可靠性的硬件平台外,还具有系统级的Auto Partition(自动分区)等功能,可以实现最优的性能。Xinlinx(赛灵思)测试、测量与仿真市场高级总监Chris Stinson对此表示:“赛灵思FPGA为芯启源在MimicPro系统中新性能的实现提供了可能性,这些性能可以消除或大大降低对成本高昂的重新编译的需求,利用赛灵思FPGA 中的高速SelectIO、快速配置和回读功能,芯启源MimicPro系统实现了FullView技术,提供了对信号的监控、置位和释放等功能,这些功能对于调试和功能安全的原型设计至关重要。”


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芯启源MimicPro产品线


截至目前,芯启源MimicPro已经获得了国内外多家公司的选购,其中就包括一家汽车级芯片供应商,主要原因是MimicPro支持Fault injection(故障注入)功能,这可以满足汽车等严苛安全市场对于故障的验证与分析。


MimicPro具有更好的调试可见性,从而可以减少软、硬件错误,并能降低过高的仿真成本,同时还具有Built-in Memory analyzer(内置内存分析仪)、Local Debug(现场调试纠错)、Fault injection(故障注入)等功能。


“因为我们知道自己需要什么样的工具,所以我们开发出来的一定是从客户需求角度出发的产品。”芦笙说道,“EDA公司提供的工具跟不上市场需求的步伐。”


芯启源的差异化


芦笙特别强调道,尤其针对数据中心市场的DPU、GPU或者CPU,芯片本身在整体解决方案中占比不足一半,剩下的大量工作是围绕着软件与生态开展,这也是英伟达依靠CUDA占有绝对垄断地位的重要原因。“每家客户对于软件的需求不同,有很多定制化需求,所以产品尽管是ASIC,但一定需要支持大量的可编程和定制化,只有这样才能在市场上取得成功。”芦笙说道。


为了可以快速响应客户需求,芯启源投入了大量的研发成本,研发中心遍布海内外,包括美国、英国、南非、上海、南京、北京、深圳等,不仅拥有一批国内高端技术人才,更有30多位一流的海外芯片专家助力研发。


整体来看,IP、EDA还是DPU或SmartNIC,这几样产品看似毫无关联,但都是极具差异化、灵活性且以客户为中心的特色,并且都体现出了芯启源强大的研发及市场洞察能力。


“任何一家芯片公司想要成功能够,做差异化竞争很重要的一环。”芦笙一句看似平常的总结,需要的是在市场摸爬滚打数十年来才能换来的。

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