领航AI时代系统级集成,芯和半导体用STCO重写EDA的边界
2026-03-25
17:54:10
来源: 杜芹
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在近日开幕的 SEMICON China 期间,国内系统级EDA 领军企业芯和半导体召开品牌发布会,宣布了公司成立16年来最具里程碑意义的战略升级:正式定位为“AI时代的系统设计领航员”,提出“重构芯片到系统的智能设计”。
如果把这件事简单理解为一次品牌焕新,那显然低估了它的意义。更准确地说,这是一次围绕“芯片设计范式正在发生根本性迁移”的主动表态。
而这背后,是整个半导体产业正在经历的一场深层重构。
一个被忽视的转折:从“单芯片最优”到“系统最优”
过去六十年,半导体行业几乎建立在一个确定性极强的逻辑之上:只要制程继续微缩,性能就会持续提升。这就是摩尔定律所带来的“工业信仰”。
但在AI时代,这个逻辑开始松动。
芯和半导体董事长凌峰博士指出,当AI大模型训练和具身智能、自动驾驶等AI推理将算力需求不断推向指数级增长,单纯依赖DTCO(设计-工艺协同优化)的路径,正在同时遭遇两重天花板:第一个是物理极限:先进制程逼近材料与功耗边界;第二是经济极限:流片成本与研发投入呈指数级上升。更糟糕的是,即使摩尔定律开足马力,每两年翻一倍的速度,也远远落后于AI大算力每年增长4.5倍的需求,鸿沟正在被不断拉大。
图:芯和半导体董事长凌峰博士
于是,一个更深层的变化发生了——行业的竞争维度,从“单芯片性能最优”,转向“系统级整体最优”。
· 今天,我们面临的不再是单一的芯片设计挑战,而是Chiplet先进封装、异构集成、高带宽存储、超高速互连、高效电源网络及AI数据中心架构带来的系统性灾难风险。因为散热考虑不周,导致整机过热翘曲;因为电源网络设计缺陷,导致封装连接处在高负载下熔断;因为缺乏系统级信号管理的视角,导致数千万美元的流片在组装后无法点亮。
换句话说,问题已经不在“芯片”,而在“系统”。
为什么EDA必须要“变”?
芯和半导体总裁代文亮博士指出,当下AI硬件的复杂性,来自一个关键特征:多物理场强耦合。现实中的问题,从来不是单一维度的:电流引起发热,发热导致应力,应力产生结构形变,形变造成信号失真。传统EDA往往将这些拆分处理,但这恰恰是问题所在。
图:芯和半导体总裁代文亮博士
传统EDA做的事情,本质是三点:加速设计流程、提升单芯片性能、降低设计复杂度。但在AI硬件时代,客户面对的早已不是“设计效率问题”,而是更严峻的——系统级失败风险:散热设计失误会导致整机翘曲甚至失效,电源网络不稳也会使得在高负载下封装熔断,此外,信号完整性不足可能导致流片成功但系统无法点亮。
这些问题的共同特点是:一旦发生,代价是灾难性的。
芯和半导体认为,传统的EDA是在单点上“优化旧路径”,而AI时代需要的是系统全局“重构新架构”。
如果说DTCO是过去二十年的主线,那么全球EDA三巨头已在用真金白银的并购验证着行业系统级设计的未来趋势:STCO,正在成为后摩尔时代的核心方法论。而在国内,芯和是这一趋势的最佳践行者和推动者,他们在系统级EDA的发展路径上断层领先,从2024年获得国家科技进步一等奖到2025年获得工博会CIIF大奖,芯和围绕STCO不断重构设计范式。
三重重构具体包括:
第一重:从 IC 到 System(边界的突破)
芯和的服务边界已彻底打破。任何围绕先进封装、异构集成、高带宽存储、超高速互连、高效电源网络及AI数据中心架构的客户,都是他们的核心腹地。市场天花板不再受限于设计了多少种芯片,而是随着每一个AI服务器、每一辆自动驾驶汽车、每一台AIPC的系统复杂度指数级扩张。
第二重:从 Acceleration 到 Reconstruction(价值的跃迁)
通过STCO(系统技术协同优化)方法论,芯和视图将试错成本从昂贵的产线转移至虚拟空间,帮助客户显著缩短上市时间,避免数百万美元的返工损失。这种“避险价值”在AI军备竞赛中具有极高的溢价能力。
通过其独有的多物理场耦合仿真引擎,芯和将设计边界从单一晶粒(Die)扩展至完整系统。这种转变意味着,芯片设计不再是孤立的,而是在虚拟世界中提前预演其在AI服务器、自动驾驶控制器等真实环境中的表现。从让设计跑的更快跃迁为“让设计第一次就做对”。
第三重:从 Tool-Provider到 Ecosystem-Builder(身份的重塑)
在更宏观的层面上,芯和此次定位升级所指向的,是其在产业链中角色的重塑,即从传统的EDA软件供应商,转变为连接芯片设计、晶圆制造、封装测试乃至系统厂商的生态平台构建者。
一方面,公司通过STCO方法论与系统级EDA平台能力,向产业链各环节提供统一的设计语言与协同框架,从而打破长期以来存在的数据孤岛与流程割裂问题;另一方面,其业务边界也随之延伸至AI基础设施的多个关键领域,包括存储、模组、PCB、连接器、液冷以及供电系统等,使得EDA的价值开始渗透到更广泛的产业空间之中。
正如ARM定义了移动生态,芯和正通过STCO标准定义后摩尔时代的系统架构。
如果说传统的EDA工具是手中的“尺子”和“计算器”,那么芯和半导体致力于成为客户在复杂系统迷宫中的“领航员”,构建面向AI时代的系统级EDA平台。
四大范式迁移:EDA行业的底层逻辑正在被重写
从更抽象的层面来看,芯和所提出的STCO体系,本质上对应着EDA行业在四个维度上的系统性迁移,即视野、方法、引擎与角色的全面重构,而这四个维度的变化共同指向一个趋势:EDA正在从局部优化工具,演进为系统级基础设施。
在视野层面,设计对象从单一芯片扩展至完整系统,使得“全局最优”取代“局部最优”成为新的目标;在方法层面,从依赖制程微缩的DTCO转向强调架构协同的STCO,使得性能提升路径更加多元化;在技术引擎层面,从单物理场仿真升级为多物理场耦合建模,使仿真结果更加接近真实世界;而在产业角色层面,则从软件工具提供者转变为生态平台构建者,使EDA开始具备定义行业规则的能力。
这四个方向的叠加,意味着EDA行业正在经历一次与摩尔定律同样深刻的范式跃迁。
结语
从2010年成立至今,芯和半导体用16年时间完成了一次华丽的转身。在AI浪潮重塑全球半导体版图的当下,中国EDA企业不再满足于国产替代的跟随策略,而是试图在STCO这一新赛道上实现“换道超车”。
“重塑范式之路充满挑战,需要巨大的耐心与定力。”芯和半导体董事长凌峰博士在发布会上如是表示。以STCO为剑,以多物理场引擎为盾,这家中国EDA领军企业正试图在AI时代的浩瀚星海中,为整个产业指引出一条通往系统级集成新大陆的航线。
如果把这件事简单理解为一次品牌焕新,那显然低估了它的意义。更准确地说,这是一次围绕“芯片设计范式正在发生根本性迁移”的主动表态。
而这背后,是整个半导体产业正在经历的一场深层重构。
一个被忽视的转折:从“单芯片最优”到“系统最优”
过去六十年,半导体行业几乎建立在一个确定性极强的逻辑之上:只要制程继续微缩,性能就会持续提升。这就是摩尔定律所带来的“工业信仰”。
但在AI时代,这个逻辑开始松动。
芯和半导体董事长凌峰博士指出,当AI大模型训练和具身智能、自动驾驶等AI推理将算力需求不断推向指数级增长,单纯依赖DTCO(设计-工艺协同优化)的路径,正在同时遭遇两重天花板:第一个是物理极限:先进制程逼近材料与功耗边界;第二是经济极限:流片成本与研发投入呈指数级上升。更糟糕的是,即使摩尔定律开足马力,每两年翻一倍的速度,也远远落后于AI大算力每年增长4.5倍的需求,鸿沟正在被不断拉大。
图:芯和半导体董事长凌峰博士
于是,一个更深层的变化发生了——行业的竞争维度,从“单芯片性能最优”,转向“系统级整体最优”。
· 今天,我们面临的不再是单一的芯片设计挑战,而是Chiplet先进封装、异构集成、高带宽存储、超高速互连、高效电源网络及AI数据中心架构带来的系统性灾难风险。因为散热考虑不周,导致整机过热翘曲;因为电源网络设计缺陷,导致封装连接处在高负载下熔断;因为缺乏系统级信号管理的视角,导致数千万美元的流片在组装后无法点亮。
换句话说,问题已经不在“芯片”,而在“系统”。
为什么EDA必须要“变”?
芯和半导体总裁代文亮博士指出,当下AI硬件的复杂性,来自一个关键特征:多物理场强耦合。现实中的问题,从来不是单一维度的:电流引起发热,发热导致应力,应力产生结构形变,形变造成信号失真。传统EDA往往将这些拆分处理,但这恰恰是问题所在。
图:芯和半导体总裁代文亮博士传统EDA做的事情,本质是三点:加速设计流程、提升单芯片性能、降低设计复杂度。但在AI硬件时代,客户面对的早已不是“设计效率问题”,而是更严峻的——系统级失败风险:散热设计失误会导致整机翘曲甚至失效,电源网络不稳也会使得在高负载下封装熔断,此外,信号完整性不足可能导致流片成功但系统无法点亮。
这些问题的共同特点是:一旦发生,代价是灾难性的。
芯和半导体认为,传统的EDA是在单点上“优化旧路径”,而AI时代需要的是系统全局“重构新架构”。
如果说DTCO是过去二十年的主线,那么全球EDA三巨头已在用真金白银的并购验证着行业系统级设计的未来趋势:STCO,正在成为后摩尔时代的核心方法论。而在国内,芯和是这一趋势的最佳践行者和推动者,他们在系统级EDA的发展路径上断层领先,从2024年获得国家科技进步一等奖到2025年获得工博会CIIF大奖,芯和围绕STCO不断重构设计范式。
三重重构具体包括:
第一重:从 IC 到 System(边界的突破)
芯和的服务边界已彻底打破。任何围绕先进封装、异构集成、高带宽存储、超高速互连、高效电源网络及AI数据中心架构的客户,都是他们的核心腹地。市场天花板不再受限于设计了多少种芯片,而是随着每一个AI服务器、每一辆自动驾驶汽车、每一台AIPC的系统复杂度指数级扩张。
第二重:从 Acceleration 到 Reconstruction(价值的跃迁)
通过STCO(系统技术协同优化)方法论,芯和视图将试错成本从昂贵的产线转移至虚拟空间,帮助客户显著缩短上市时间,避免数百万美元的返工损失。这种“避险价值”在AI军备竞赛中具有极高的溢价能力。
通过其独有的多物理场耦合仿真引擎,芯和将设计边界从单一晶粒(Die)扩展至完整系统。这种转变意味着,芯片设计不再是孤立的,而是在虚拟世界中提前预演其在AI服务器、自动驾驶控制器等真实环境中的表现。从让设计跑的更快跃迁为“让设计第一次就做对”。
第三重:从 Tool-Provider到 Ecosystem-Builder(身份的重塑)
在更宏观的层面上,芯和此次定位升级所指向的,是其在产业链中角色的重塑,即从传统的EDA软件供应商,转变为连接芯片设计、晶圆制造、封装测试乃至系统厂商的生态平台构建者。
一方面,公司通过STCO方法论与系统级EDA平台能力,向产业链各环节提供统一的设计语言与协同框架,从而打破长期以来存在的数据孤岛与流程割裂问题;另一方面,其业务边界也随之延伸至AI基础设施的多个关键领域,包括存储、模组、PCB、连接器、液冷以及供电系统等,使得EDA的价值开始渗透到更广泛的产业空间之中。
正如ARM定义了移动生态,芯和正通过STCO标准定义后摩尔时代的系统架构。
如果说传统的EDA工具是手中的“尺子”和“计算器”,那么芯和半导体致力于成为客户在复杂系统迷宫中的“领航员”,构建面向AI时代的系统级EDA平台。
四大范式迁移:EDA行业的底层逻辑正在被重写
从更抽象的层面来看,芯和所提出的STCO体系,本质上对应着EDA行业在四个维度上的系统性迁移,即视野、方法、引擎与角色的全面重构,而这四个维度的变化共同指向一个趋势:EDA正在从局部优化工具,演进为系统级基础设施。
在视野层面,设计对象从单一芯片扩展至完整系统,使得“全局最优”取代“局部最优”成为新的目标;在方法层面,从依赖制程微缩的DTCO转向强调架构协同的STCO,使得性能提升路径更加多元化;在技术引擎层面,从单物理场仿真升级为多物理场耦合建模,使仿真结果更加接近真实世界;而在产业角色层面,则从软件工具提供者转变为生态平台构建者,使EDA开始具备定义行业规则的能力。
这四个方向的叠加,意味着EDA行业正在经历一次与摩尔定律同样深刻的范式跃迁。
结语
从2010年成立至今,芯和半导体用16年时间完成了一次华丽的转身。在AI浪潮重塑全球半导体版图的当下,中国EDA企业不再满足于国产替代的跟随策略,而是试图在STCO这一新赛道上实现“换道超车”。
“重塑范式之路充满挑战,需要巨大的耐心与定力。”芯和半导体董事长凌峰博士在发布会上如是表示。以STCO为剑,以多物理场引擎为盾,这家中国EDA领军企业正试图在AI时代的浩瀚星海中,为整个产业指引出一条通往系统级集成新大陆的航线。
责任编辑:duqin
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