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是谁为中国IC设计插上翅膀？周祖成教授讲述清华与新思往事

百家作者：芯智讯 2019-06-01 13:43:09

EDA是电子设计自动化(Electronic Design Automation)软件的简称，其是芯片（集成电路）产业链最上游、最高端的子行业，利用EDA工具，芯片的电路设计、性能分析、设计出芯片版图的整个过程都可以由计算机自动处理完成。

EDA有多重要？这么说吧，一块小小的集成电路芯片中有上亿个晶体管，如果没有EDA光靠人手工电路设计、绘图，电器设计工程师们估计会累崩溃的。不夸张的说，现在离开了EDA，高端芯片设计就是天方夜谭。

近日，我们有幸采访到已经退休的清华大学周祖成教授，请他讲述25年前中国EDA行业的峥嵘岁月及清华与新思的珍贵往事。

周祖成

周祖成教授曾任清华大学教授、博导，微波与数字通信国家重点实验室EDA室主任，深圳清华大学硏究院EDA实验室常务主任，深圳市软件协会集成电路专业委员会会长，中国通信协会通信专用集成电路专业委员会主任，《中国集成电路大全》丛书编委会成员，中国研究生EDA竞赛发起人兼秘书长。

以下是根据周祖成教授

口述整理的回忆录

新思的一份心意

90年代，中国在半导体领域走了一段弯路，当时太强调制造的重要性，但实际上半导体是一个很长的产业链，龙头是设计，而EDA工具则处于设计前端。当时，周祖成教授意识到EDA工具对中国IC设计的重要性，经过多番努力将EDA工具引入，让中国半导体产业经历了从PCB到IC设计质的改变和升华。

1994年，我的一个工程师学生带我去见了时任新思科技副总陈志宽博士。当时他拿出一封信，说是新思的一份心意。结果我打开一看，是要捐赠给清华大学的一共20套Design Compiler。我有一个学生，他当时在美国飞利浦，正好刚买了一套，他跟我说过Design Compiler很先进，25万美金一套。我当时就很吃惊，这么大个礼。

▲新思科技在人民大会堂举办向清华大学捐赠的仪式

后来，新思科技在人民大会堂举办了向清华大学捐赠的仪式。当时人民大会堂还刚开始对外开放，在那里举行仪式是一种很特殊的荣誉，仪式规模也很大，且当天还在中央台报道了。

清华师生开始使用

新思EDA工具

作为电子设计工程师，跨界是有一定难度的。跨什么？跨半导体这个“栏杆”，电子设计工程师不专于半导体能不能设计芯片？能！借助于EDA工具！

1995年，在清华大学成立了“清华大学——新思科技高层次电子设计中心”，清华大学关志诚副校长、金国藩院士和陈志宽博士都出席了挂牌仪式，陈博士当天下午还在清华大学主楼后厅作了“高层次设计——HLD”的学术报告。

设计中心很快就变成了北京地区乃至全国最好的EDA实验室，除了有Design Compiler、PHB等EDA工具，软件门类齐、数量多之外，全部安装在Sun公司赠送给清华实验室服务器上，确实很气派。

▲“清华大学——新思科技高层次电子设计中心”挂牌仪式

后来，我们开始成套成套出芯片，不只是做电路仿真，做的是协议描述(通讯协议)，以及一些标准的制定，比如像数字电视标准。在整个信息产业里面，分为上游、中游和下游。上游产业高端把协议、标准和算法，映射到一个可以实现的架构设计出来，实际上就拥有了知识产权。

例如，1997年到1998年，我们做中国数字电视标准，就在一个EDA平台上，把数字信道交织算法(LDPC)和调制算法(OFDM)，从发射到接收的双信道就作成一个环，仿真验证。这从根本上改变了电子工程师设计的思路，它是一种综合性的设计，没有工具是不行的。

▲时任新思科技副总陈志宽博士作“高层次设计——HLD”学术报告

所以是一个本质上的飞跃。当时叫中国数字电视标准，后来就叫清华标准。这其中就体会到HLD是非常有用的，这个算法到架构的映射也是我们当时提出来的。

让更多人受益于EDA

当时，在“国际电子报”上，每周一个整版(6000余字)，持续半年，介绍电子设计自动化和相关的EDA工具、设计语言(VHDL和VerilogHDL)、通信和计算机的各种国际标准和设计规范，在国内起到了很好的普及作用。

要把这些EDA工具用好，当时的任务是很重的。既要给高校的师生科研教学用，也要给机械电子工业部各个研究所的技术人员培训使用，让师生和技术骨干学习用EDA工具做设计。面向全国，包括机械电子部(现在工信部)所有的技术人员，分期分批到清华培训。

借助于工具，我们开始了通讯系统的专用集成电路(ASIC)设计。从通讯系统的准同步复接(PDH)开始设计PDH的片子，然后同步复接SDH的一套片子。应该说有了这些工具以后，最明显的就是我们从过去纯粹的(PCB)板级系统设计，转变成了整个系统集成的通信专用集成电路设计。为了培训这些工具的使用，设计中心做了大量的工作。

▲当年用新思科技EDA工具设计的芯片

1996年，为了推动8个集成电路产业化基地建设，我们接到任务要写集成电路设计自动化的方法学，专门介绍使用工具进行设计。这对于当时国内普及EDA，非常重要。当年国防工业出版社就出版了这套教材，我写的设计自动化方法学作为集成电路系列丛书之一。

除了编写教材，还要培养人才。当时清华有一条线，是5寸、3微米的线。我在那里实习制作过一个三极管，心里比较高兴，至少我也对集成电路工艺知道一点皮毛了，再跟学生讲课的时候就比较生动了。当时我们还从新思科技得到了大量原版的国外集成电路设计的书，比如新思科技工艺库版图，给学生看一看非常有好处。

当时新思科技有一位来自台湾的工程师，我在清华给他办了场讲座，花一个多小时讲“VHDL”，跟我们有很大差别，因为他搞过设计，把“VHDL”联系设计语言讲，很生动；而我们的老师自己没有用过高级语言描述进行设计，就把VHDL当作语言在讲。

后来我到深圳去建设高层次设计中心，到深圳之后，因为跟企业家接触比较多，深圳清华研究院的EDA设计中心，成了他们可以借鉴的模式。李东生建立的TCL实验室、张瑞敏成立的海尔集成电路设计中心、九十年代设立的华为EDA实验室都参考了我们的模式。原来在信息产业界的企业们，通过使用EDA工具，跨界进入了集成电路设计行业。