解码单项冠军｜华大九天电路仿真工具ALPS：中国EDA从追赶者到领跑者

抖音快讯 2025年07月16日 21:30 1 admin

习近平总书记强调，具有自主知识产权的核心技术，是企业的“命门”所在。企业必须在核心技术上不断实现突破，掌握更多具有自主知识产权的关键技术，掌控产业发展主导权。中国电子认真贯彻落实习近平总书记关于科技自立自强的重要论述，聚焦打造一流科技型央企，深入开展技术产品攻关行动，培育了一批技术水平领先、盈利能力强、市场占有率高、“非我不可、没我不行”的单项冠军产品，有力支撑了国家重大工程实施和千行百业转型升级。今天为您解码单项冠军产品——华大九天电路仿真工具ALPS。

锚定痛点：靠核心算法突破仿真效率难题

华大九天创立之初，虽在模拟电路设计全流程EDA领域已有一定积累，但产品市场化应用仍面临诸多挑战。经过对国际国内产品现状和用户痛点的深入调研，公司将突破口锁定在电路仿真领域。

芯片设计公司对EDA工具的稳定性和功能覆盖率要求极高，彼时，华大九天电路仿真工具的雏形产品在用户试用中频繁出现宕机或崩溃问题，加上用户对新工具的接受度较低，技术改进陷入困境。市场拓展受阻，研发团队规模一度缩减至十几人，但核心成员仍坚守阵地，通过定制化开发维系运转，同时探索新的技术切入点。

“那时候我们就想着一定要做出自己的特色来，一定要把这个‘先进工艺下大规模电路仿真效率低’的问题解决了。后来经过两年艰苦的技术攻关，看着仿真速度一下子提上来，感觉所有的坚持都值了。”研发工程师回忆道。

电路仿真的核心在于高效求解微分代数方程组，其中线性方程组的求解最为耗时。当未知数达到数百万到上千万量级，且需要求解几十万甚至上百万次时，传统工具往往需要数周时间，成为模拟电路设计的最大时间瓶颈。

研发团队敏锐捕捉到这一行业痛点，自主研发的矩阵求解器拥有数十种求解方式，能根据不同电路特性自适应选择高效算法，为仿真效率提升奠定了坚实基础。2015年，基于该矩阵求解器的新一代电路仿真工具Empyrean ALPS®应运而生，将长达数月的仿真任务缩短至数周甚至几天，实现了8至10倍的加速比，远超最初设定的后仿真加速5倍的目标，切实保障了用户芯片项目的研发周期和流片质量。

算力革新：给仿真工具装上“双引擎”

随着数字经济的蓬勃发展，芯片设计及制造周期面临更高要求。在保证精度的前提下进一步提高仿真速度、扩充算力，成为华大九天研发团队面临的新挑战。

常规的仿真工具，因为CPU本身架构的限制，速度很难再有大幅度地提高。如何利用新的硬件架构来加速电路仿真，这个行业巨头都不愿意碰的问题摆在了研发团队面前。研发团队研究了多个硬件方案后，决定采用GPU的加速方案。经过整整一年时间的埋头苦干最终推出了ALPS-GT。结果显示，用GPU的仿真器不仅比原来的CPU版本快了很多，更是把竞品甩在了身后，速度快了几十倍。

“我们当时试了GPU之后，速度提升得太明显了，用户都说‘这工具终于能跟上我们的设计速度了’。”研发团队负责人感慨地说。

2018年，华大九天推出了基于CPU和GPU协同工作的异构仿真系统Empyrean ALPS®GT。这一创新架构突破了电路仿真的性能和容量瓶颈，支持数千万器件规模的电路仿真任务，极大提升了超大规模电路的仿真验证效率，为先进工艺设计的仿真验证提供了强有力的支持，以前觉得“跑不动”的大项目，现在都能轻松搞定，解决了先进工艺设计的仿真难题，夯实了华大九天仿真器的技术“底座”。

领域深耕：射频与存储场景的技术攻坚

历经市场打磨，华大九天电路仿真工具已发展成为业界领先产品，产品团队开始陆续收到来自射频和存储芯片用户进一步提升仿真效率的需求。事实上，在这两个具有复杂设计特点的应用领域，算法优化和升级从未止步，这也归功于产品市场与技术支持团队对市场需求的敏锐洞察。

在通信、导航等领域，射频电路具有非线性强、频率差异显著等特点，尤其是在先进工艺下，设计规模急剧膨胀，寄生参数提取和仿真验证时间呈指数级增长，对传统射频电路的仿真求解器的考验和要求更为严峻。华大九天自2020年起，用三年的时间进一步有针对性地丰富算法，自研高性能谐波平衡及射击牛顿仿真引擎，满足了射频电路既要保证精度又要提高速度的突出要求，更成熟利用既有CPU-GPU异构系统，将“算力快车”开上射频仿真“赛道”并持续“领跑”。

与射频仿真器同步立项的存储电路快速仿真器研发之路则更为曲折，华大九天面向存储领域的快速仿真（Fast SPICE）EDA面临更为严峻的市场竞争和需求挑战。初期由外聘专家主导的研发未能在用户端取得优势，2022 年，华大九天果断启用30岁出头的内部技术骨干，推翻原有架构，重新开发新一代快速仿真产品Empyrean ALPS® FS。针对存储电路规模庞大、结构复杂的特点，团队采用阵列数据结构和同态技术，集成矩阵优化求解技术，显著提升了仿真效率和精度。至2025年，Empyrean ALPS®FS 凭借优化的功耗建模技术和高精度算法，实现精确预测电路在不同工作条件下的功耗表现，显著减少设计迭代，性能表现屡获国内外厂商认可，并采纳为日常应用的主流快速仿真解决方案。

工艺进阶：从14nm到4nm，用实力打破偏见

华大九天电路仿真产品在先进工艺时代的实践中持续进化。2021年，Empyrean ALPS®成功通过认证，实现对14nm和8nm工艺制程的支持；2023年和2024年，又先后获得5nm和4nm工艺认证，用实力打破了“国产工具难适配先进工艺”的行业偏见。

“刚开始别人都说‘国产工具做不了先进工艺’，我们就是憋着一股劲，非要做出来给他们看看。从14nm到4nm，每一次认证通过，都是对我们最大的肯定。现在国外的同行也开始关注我们的技术了，这种感觉特别自豪。“研发团队的工程师说。

从初创期的十几人坚守到如今的行业领先，华大九天用16年时间证明，突破“卡脖子”的密码，在核心技术深水区用愚公移山的毅力凿出通往未来的隧道。当Empyrean ALPS®的仿真波形在屏幕上跳动，那不仅是电路信号的呈现，更是中国智造向世界发出的清晰“脉搏”。面向未来，华大九天将继续深耕仿真技术，打造丰富的仿真产品家族，致力于从“技术追随者”向“规则制定者”蜕变，为全球半导体产业格局重塑贡献力量。

手机麻将开挂是真的还是假的（什么叫手机麻将开挂）

5款7500mAh级超大电池直屏手机，续航与体验兼顾

发表评论

解码单项冠军｜华大九天电路仿真工具ALPS：中国EDA从追赶者到领跑者

手机麻将开挂是真的还是假的（什么叫手机麻将开挂）

5款7500mAh级超大电池直屏手机，续航与体验兼顾

最新评论

最新留言

标签列表