EDA历史漫谈

芯片设计本质上是一个"预测问题"：给定一个电路结构，在它被制造出来之前，预测它的行为。验证的成本，占到了整个设计预算的50%以上。仿真慢，测试向量多，首次硅片成功率在下降。这是EDA行业几十年来一直在应对的问题。但世界模型提供了一条新的思路。它不是替代现有的验证工具——形式验证、随机仿真、SPICE仿真——而是提供一个"快速直觉层"：在精确验证之前，先用学会了电路物理规律的AI模型，快速筛出最可能有问题的区域，然后再调用那些精确但缓慢的工具，做重点验证。三条路：电路行为预测、RTL预测式生成、制造容差预测。目前都还在早期，数据和精度是主要障碍。但它们指向的方向，值得关注。当AI能像V-JEPA从视频里学会"玻璃杯会碎"一样，从历史设计数据里学会"这种布局在这个工艺节点下会有时序问题"——芯片设计行业的效率，会提升一个数量级。这条路，我们才刚刚开始走。

当所有人都在做 LLM agent，谁来做 EDA 的核心算法？历史反复表明，在这种零容错、强约束的基础设施领域，从来不存在真正的弯道超车。算法的演进依赖的是时间、经验和代际传承。如果未来有一天，人真的可以用自然语言设计芯片，那一定是因为底层算法已经成熟到足以承载这种接口。那是算法的胜利，不是叙事的胜利。

唯一不变的，是那个规律：行业永远在走向更高的集中度，而每一次集中，都是由一系列并购写成的。

这个行业没有温情脉脉的存量竞争。只有不断的选择，和选择之后的代价。

今年4月，英伟达首席科学家William Dally做了一次采访。采访里他说了两句话。第一句是："他们用AI设计电路，AI给出的方案完全奇怪，人类永远不会想出来，但实际效果就是比人类设计好20%到30%。"第二句是："我们离'你只要说设计一块GPU，它就给你设计出来'还非常远。"这两句话，今天这期节目就围绕它们展开。

下次你写RTL的时候，不妨停下来想一想：这一行代码，综合出来之后，会是什么样子？时序裕量还有多少？功耗大概是多少？如果你不知道，那可能正是问题所在。

2012年，PCB设计领域最权威的行业杂志《Printed Circuit Design & Fab》将他正式纳入"名人堂"，称他为"PCB之父"。

AI 会越来越擅长替芯片工程师“做事”，但真正值钱的芯片工程师，必须越来越擅长“定义问题、看懂全局、抓住根因、做对取舍、扛住责任”。你越往这些能力上走，AI 越是你的放大器。你越停留在机械执行层，AI 越可能变成你的替代者。

我们不能把“责任”、“判断”、“承担”交给AI智能体！这些必须把握在人类的手中！

我们将从一位瑞士长大的荷兰人说起，看他如何在一个大公司的角落里，发明了改变芯片设计规则的“逻辑综合”技术，并最终在硅谷建立起一个帝国。

Mentor 是一个草根英雄。它从一个连律师都没有的小镇出发，靠着皮卡发货和凌晨塞小卡片的拼劲，硬生生杀出了硅谷。它输掉了王座，却赢得了生存。它放弃了大而全的梦想，却在细分领域做到了极致。2017年，西门子集团以 45 亿美元收购了 Mentor Graphics，将其重组为西门子 EDA。这标志着一个时代的结束，也标志着 EDA 技术正式融入了更广阔的工业软件版图。

回顾 Cadence 的诞生，我们看到了太多偶然中的必然。如果不是 1982 年国家半导体的裁员，黄炎松可能还在大厂打工，不会创立 ECAD；如果不是 1987 年的“黑色星期一”股灾，SDA 可能会独立上市，两家公司或许会成为死敌；如果不是所罗门和黄炎松的胸怀，愿意交权给年轻人科斯帝罗，Cadence 可能会陷入内耗。Cadence 的成功，是技术、资本与人性的完美共振。

回顾葛守仁的一生，我们看到了一个立体的、多面的大师形象。他不仅是EDA 的教父，构建了数字世界的基石；他也是伯克利的掌门人，用铁腕和慧眼塑造了世界顶尖的工程学院；他更是中美科技交流的桥梁，从1972年打破坚冰的归乡，到1982年向方毅直言“近亲繁殖”的弊端，再到2000年后见证学生创办中芯国际。他的一生，横跨了两个世纪，连接了两个大国。从1973年到2000年后的三十多年里，他用自己的行动和影响力，推动着亚太地区与美国的科技发展与进步。关于葛守仁先生的故事到这里就告一段落了。

我们将继续跟随葛守仁的脚步。看看他如何正式进入EDA教育领域，以及他培养出的四位杰出学生是如何影响整个半导体和EDA产业的。这段历史，揭示了一代EDA先驱是如何通过教育和传承，将自己的学术理念转化为产业实际贡献的。

葛守仁与日本学者一同探索门阵列芯片设计架构的时候。预感到芯片设计自动化的时代即将到来。尽管当时在 PCB 上的布局和布线技术已经在发展之中。但 PCB 上的连接数量毕竟有限，而集成电路的复杂性正在不断提升。真正的挑战将来自芯片内部。

我们将继续跟随葛守仁的脚步。看看他1952 年加入贝尔实验室后的职业生涯。从传输中继器的开发，到世界第一条跨大西洋海底电缆。从纽瓦克工程学院的夜校授课，到加州大学伯克利分校的邀请。这段历史，揭示了一代 EDA 先驱是如何从产业界走向学术界的。

从动荡年代的童年，到从上海交大 to 密歇根大学。从语言突破与高强度学习，到麻省理工学院的竞争压力。从网络理论到电路理论，到名副其实的"卷王"。我们看到了葛守仁先生的早期求学之路。

从英特尔的成立与定位，到全球化的设计中心。从CAD 环境的三个部分，到两个设计目标。从外部购买 vs 内部自研，到多层次的计算架构。从通信网络的要求，到集中与分散的平衡。我们看到了 20 世纪 80 年代英特尔是如何构建自己的 CAD 环境的。

从MAGIC 系统到MARS 软件，从标准单元库到掩膜版制作。我们看到了 1970 年代的集成电路设计，是如何在 CAD 系统的帮助下，实现了效率的革命性提升。虽然当时的系统还很原始，显示器分辨率有限，计算能力有限，但正是这些早期的探索，为后来 EDA 产业的独立发展奠定了坚实的基础。

直到今天，大部分主流的 EDA 工具仍然运行在 UNIX/Linux 平台上。而 Windows 系统，则主要服务于办公和日常应用场景。这种分工，是技术特性和市场需求共同作用的结果，让UNIX和Windows之间差生了“物种”级的差别。

7 亿美元到 50 亿美元的市场增长，1.3 万台到 13 万台的工作站出货，5% 到 70% 的系统渗透率。这些数字背后，是一个产业的真正诞生。Calma、Mentor Graphics、Computervision、Daisy——这些名字，有些后来成为了 EDA 行业的巨头，有些则在整合中消失了。但无论如何，它们都是这段历史的重要参与者。

本期我们看到了 1970 年代末期到 1980 年代初期，军事需求是如何成为 CAD 技术发展的重要推动力。美国国防部的深度参与，不仅加速了 CAD 技术的演进，更推动了整个产业链的标准化进程。而这些标准化的努力，为后来 EDA 产业的独立发展奠定了重要的基础。

《EDA简史》第二章的内容到这里就结束了。从SAGE项目到EDM系统，从Digigraphics到五万台CAD部署。我们看到了CAD技术如何从实验室走向市场，如何经历挫折与探索，最终在工程设计行业扎根。而集成电路设计的CAD应用，虽然当时资料稀少、从业人员有限，但基本框架已经初具规模。这为后来EDA产业的独立发展奠定了基础。

数控机床、APT、SKETCHPAD，确立了一个核心逻辑：利用计算机的算力与交互能力，不断突破人类设计与制造的极限。

这一切的开端，并非源于我们熟知的芯片设计，而是源于一个看似不起眼的军事项目——有关“伺服机制”的研究。

这个飞轮，是半导体产业的引擎，也是人类智慧结晶的加速器。它停不下来，也不应该停下来。因为一旦停下，数字文明的脚步也会随之停滞。让我们在历史的飞轮中，继续前行。

没有人知道最终谁会胜出，也没有人知道，在未来EDA会变成一个独立的千亿美元产业。但，所有人都达成了一个共识：手工设计的时代，结束了。

如果你对今天的“三个角度”有什么独特的见解，或者觉得哪个角度颠覆了你的认知，欢迎在评论区留言，或者发邮件与我交流。我是河马大叔，让我们一起保持思考，继续前行。

历史不会重复细节，但会重复规律。愿我们都能在历史的尘埃中，找到前行的力量。这里是 「EDA历史漫谈」，我是河马大叔。

感谢大家收听「EDA历史漫谈」。这里是本栏目的第一期。未来，我们将继续深入EDA世界的每一个角落，去探寻更多的真相与智慧。下期再见。