過去一年多以來，人才短缺已經成為了芯片產業老生常談的話題。但其實在芯片產業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，以及協作團隊規模日漸增加，如何盡可能優化利用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面臨的一大挑戰。而CAD就是應對這一挑戰的最優解法之一。
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：設計數據管理、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境管理。而IT資源則包括了IC設計企業為了設計工作搭建的IT架構中所有硬件及系統資源，如網絡、各種應用服務器、存儲、高性能計算服務器、作業調用系統等。
然而，隨著芯片設計公司的爆發式增長，相關服務的人才并沒有跟上，這就給產業帶來了前所未有的新挑戰。
CAD，芯片設計關鍵一環
在國際領先的芯片設計公司中，CAD在設計方向和實現上都起著舉足輕重的作用，那些龍頭企業會投入大量資源去建設CAD部門，而 CAD部門則通過提供最優的設計流程和資源配置，從而縮短設計項目的周期，幫助產品部門贏得市場。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調和指導角色。
那么，CAD部門到底是如何運作，才能發揮如此重要的作用？在整個設計項目中，設計工程師根據產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范；針對每個項目，采用上述設計流程制定統一的設計環境；在每個項目成員的設計環境中部署上述統一設計環境；根據每個項目的特點，制定項目數據管理規范，每位項目成員都遵守這個數據管理規范存放數據；同時，IT做好存儲監控，啟動預警機制，防止存儲成為設計項目的瓶頸；根據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。
本土，人才短缺已成難題
顯然，國外芯片企業在經過數十年的“長跑”后已經形成了較為成熟的CAD平臺，但當我們把目光轉向國內，可以發現，我國大部分IC設計企業在CAD上還存在著很大差距，主要體現在技術、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基礎架構和設計環境管理的經驗，但毫無疑問，現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業現狀來看，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境，或單機版計算服務，就啟動芯片設計開發和驗證工作，然而隨著項目的推進，又或是多項目、多模塊協同的情況出現，原始的計算環境在安全、效率、數據管理、版本同步、賬號統一等方面就會出現各種各樣的管理問題。
換句話說，在整個芯片設計研發過程中，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境都是臨時制定而成，缺乏統一性和規范性，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，市場愈發需要這樣一種第三方服務的模式，能夠按照行業最佳實踐的IT架構進行規劃，充分考慮研發效率、數據安全和成本三者的平衡，系統架構既具有適當的擴展彈性，又能支撐高效研發作業，同時保持IT投資水平處于低位，避免因企業發展造成重復的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的設計平臺管理經驗，能夠針對芯片客戶在不同時期的多維度需求，提供咨詢規劃、集成交付和支持運維三層服務體系。
無論芯片公司發展到哪個階段，都希望通過優化設計環境來進一步提升研發的效率。針對這類需求，摩爾精英IT/CAD團隊專門設定了一套系統優化方法論，以專項咨詢服務的方式來全面提升并規劃客戶的設計平臺優化路徑與方法，具體如下圖所示：
當前在中國芯片行業中這樣的設計平臺服務商可以說是十分稀缺。或許傳統意義上的系統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，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協作賦能基礎，具備為IC設計企業提供IT架構、EDA軟件環境、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。在過去幾年的時間里，摩爾精英IT/CAD服務團隊已經幫助近百家家芯片設計公司完成了設計環境的整體優化和提升。
寫在最后
IC設計作為中國半導體產業鏈中最為蓬勃發展的一環，2021全行業銷售預計為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。據魏少軍教授在《實干推動設計業不斷進步》演講中的數據顯示，2021年我國設計企業達2810家，同比增長了26.7%。然而，在龐大的芯片設計企業數量背后，是占比高達83.7%的小微企業。魏少軍教授的報告指出，2021年，人數少于100人的小微企業共2351家，占總數的83.7%，比上年多了489家。
對于這些如雨后春筍般涌現出來的小微企業來說，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一名專業的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，讓專業的人做專業的事，或許才是真正的良策。
來源：半導體行業觀察
