EDA公司新思科技的“新思”：半导体公司如何穿越周期

庄洲

半导体产业从未如此动荡。

技术迭代的脚步，丝毫没有因摩尔定律放缓而停滞，反以更快速度前进。市场方面，硅周期下行，伴随着智能化革命带来的芯片结构性需求激增，半导体行业进入冰火两重天的境地，机遇与挑战并存。

对于企业而言，如何穿越周期，保持竞争力，关键而急迫。

“速度太快了。”

新思科技总裁兼首席运营官Sassine Ghazi认为。

作为全球市场份额第一的EDA公司总裁，Sassine有机会与产业链各环节的客户深入交流，第一时间感受到市场上的变化，并作出反应。

新思科技所在领域——EDA，即电子设计自动化。这是指利用计算机辅助设计（CAD）软件，来完成超大规模集成电路芯片的功能设计、综合、验证、物理设计（包括布局、布线、版图、设计规则检查等）等流程的设计方式。EDA贯穿整个集成电路生产流程，位于整个行业的最上游，半导体的设计、设备的研发、芯片的生产和制造，都需要用到EDA工具。

不同产业链客户的需求，每天都能给Sassine带来新的启发。“我们身处一个最好时代中最好的行业，它有无限的催化能力，让过去许多不可能的事变为现实。”Sassine说。AI、AR/VR、HPC、IoT等一系列技术创新正在迸发，很多机会正在这些技术交叉点之间涌现。

一直以来，新思科技通过技术布局以及投资，构筑起一条完整的全链条EDA的护城河。如今，几乎没有一家芯片公司能够绕开新思科技进行芯片的生产。作为EDA赛道中的领先企业，新思科技的技术创新和迭代需要越来越快。

创新存在于软硬件交叉点

摩尔定律被半导体企业奉为圭臬，它指明了一条极为明确的技术路径。

根据第三方研究机构华经产业研究院数据，2020年全球EDA市场规模为115亿美元。相比于5000亿美元的半导体产业，可谓九牛一毛。但没有哪个领域如EDA这般深入到各环节，虽市场规模不大，但不可或缺。EDA软件，是摩尔定律最领先的实践者。

对Sassine来说，技术创新是一个结构化过程。新思科技内部有一个严丝合缝、一环扣一环的创新方法。这个内部团队专门研究和预判未来技术发展趋势和演进状态，同时判断技术商业化的可能性。

“我们的研发需要更大的投入，同时也要确保合作伙伴，可以提前一步跟上技术创新的节奏。”Sassine说。

研发投入是衡量半导体公司创新能力的指标之一，在过去七年时间，新思科技的研发投入占比一直保持在33%-36%的区间。

除了自身的技术创新，新思科技的另一个进入新技术的方法是并购。

EDA由一个个点工具组合而成，单靠一家公司无法覆盖整个半导体发展的产品链条。国内某EDA公司的一位研发专家评价，融合正在成为EDA公司发展的趋势。

梳理新思科技的并购史，其较高频率的并购主要发生在近十年。并购壮大的前提条件是自身的产品和市场能力足够强大。EDA工具链差异非常大，前端验证工具分工很细，算法和后端也不同，彼此整合很难。收购一家新公司和新技术，并不是短期的资金投入，而需要对工具进行吸收、整合及后续研发，这也要求母公司有足够的技术底蕴和人才积累。

“软硬件的交叉点是最值得投资的地方。”Sassine说，过去5年-7年，从芯片物理制程寻求红利的时代已经过去，企业开始追求系统级别的优化，这就是软硬件交叉的地方。

传统芯片设计是工程师从底层电路板设计开始，有了抽象化的技术之后，工程师可直接采用高级语言设计电路板，通过逻辑综合工具把抽象设计自动转化成机器语言，形成由各种逻辑门组成的电路组合，抽象化成为产业界标准。这种方法论也为之后新思科技能够成为“SysMoore”的提出者和引领者奠定基础。

新思科技收購布局的主要方向，一是按照摩尔定律的演进，不断提高物理制程;二是考虑不同应用对芯片的需求。例如他们在AI帮助开发系统的方面进行创新和布局。

2021年，新思科技收购了AI驱动的实时性能优化领导企业Concertio，扩充了芯片在应用端和系统端的动态优化功能。

Chiplet（芯粒）也是新思科技在过去5年-6年时间里主要布局的方向之一。Chiplet指将芯片不同功能分区制作成裸芯片，再通过先进封装，将裸芯片堆叠起来，通过使用基于异构集成的封装技术，带来性能、功耗和面积的优势。其对封装工艺提出更高要求。

“过去几年，新思科技不断加大投资，从芯片设计开始，覆盖到系统级别、软件级别，到现在，新思科技可以提供‘从芯片到软件的全方位一体化解决方案。”Sassine说。

有方向和节奏的投资，以及步伐紧凑的技术创新，构筑了一条严密的产品组合。

在头部效应极为明显的半导体行业，毛利率在很大程度上反映了一家企业的挣钱能力。新思科技多年毛利率保持高位，在76%左右，成为最赚钱的公司之一。

SysMoore：续写摩尔定律

随着越来越多数据和应用场景的涌现，通用芯片很难满足企业复杂的需求，越来越多系统级希望通过定制芯片，实现电子系统的差异化。“系统级公司越来越像半导体公司了。”Sassine说。

除了谷歌、亚马逊，在中国，阿里、百度、腾讯等互联网公司，也纷纷宣布自研芯片计划。手机公司中最早开始思考软件和芯片的是苹果。随后，中国手机公司，例如小米、OPPO、Vivo，都在宣布自研芯片。

车企也在考虑自研芯片。2014年至2015年初，特斯拉在整个汽车市场掀起颠覆性创新，再次将目光投向硬件，将汽车视为一个系统，通过软件进行优化。

“这是从规模复杂性到系统复杂性到转变。”Sassine说，而这两者的交叉点就是SysMoore，即从系统层面开展芯片设计——在传统芯片与系统之间进行优化，从此前的芯片定义应用软件，到软件定义芯片。SysMoore成功关键，就是在设计时考虑低功耗。

“在全球科技公司中，新思科技是唯一一家能够考虑硅片级别、芯片级别和系统级别的公司。因为我们有完整的产品组合。”Sassine说。

SysMoore的方法論对于中国芯片产业发展也有重要意义。“我们也希望能够帮助中国客户采用成熟制程的工艺，创造出可能需要7纳米、5纳米芯片才能达到的性能。”新思科技全球资深副总裁兼中国董事长葛群说，“这很难，但如果能够把这些技术的潜力发挥出来，对于行业而言意义重大。”

产业数字化下的新篇章

双碳目标正在成为全球共识。

七年前，新思科技开始了一项叫做“高能效设计”的项目，将芯片能效最大化，同时在软件层面进行能耗优化。

新思科技将其在芯片设计领域多年积累的能耗管理和数字建模能力复制到能源领域。一个芯片上就集成了几十亿、上百亿晶体管，一个晶体管相当于一个用电单位，而一颗芯片，就是一个规模庞大的能源网络。在能耗模型上，一个晶体管的复杂程度超过现实中一个家庭的用电模型。新思科技所做的，是将每个晶体管的能耗优化。“如果把这样的模型映射到一个城市、一个国家，能够帮助整个国家或城市去达到最低功耗，从而实现降低地球能耗的目的。”葛群说。

葛群做了估算，以中国为例，2021年，中国数据中心能源消耗量超过2000亿度电，而整个中国用电量大概是8万亿度电，中国数据中心大概要占到总用电量的2.6%，这个比例将越来越高。到2025年，全球数据中心占整个全球用电量将占全球的20%。因此，在全球最领先科技公司中，最重要的一项技术方向就是如何能够使它们的数据中心降低成本、节省能耗。

新思科技进入中国已有27年。葛群指出：“新思科技一直强调自己是一家全球化公司，在每一个市场针对本土消费者、客户和生态系统建立一个更快的反应速度和更快的决策链，越本土化，越全球化。”在2022年三季度财报中，新思科技的收入中有15%来自中国大陆，仅次于美国。