国芯崛起：从香江到硅谷 第37章 盘古之心，EDA启航

香江的夜晚，维多利亚港的璀璨灯火如同打翻的珠宝盒，散落在深邃的画布上。但在芯启科技位于观塘工业大厦略显简陋的办公室里，气氛却远比窗外的夜景更加凝重和炽热。刚刚经历过“启明零号”商业化初期的波折，依靠林轩精准的市场判断和黄耀龙的商务运作，再加上从IdG等风险投资那里艰难争取到的“救命钱”，芯启科技总算是暂时摆脱了现金流断裂的生存危机，mp3解码芯片“麻雀”的订单开始稳定增长，公司终于有了一丝喘息之机。

然而，林轩内心深处那根紧绷的弦，却从未真正松懈。短暂的生存喜悦之后，一种更深沉、更长远的危机感如同潜伏的暗流，在他心中翻涌。他深知，“麻雀”的成功，很大程度上依赖于他对市场机遇的精准把握和现有技术的巧妙整合，但这并没有构建起足够深的护城河。真正的核心竞争力，必须来自于底层技术的自主可控。

解决了眼前的苟活问题，林轩几乎没有任何犹豫，立刻将战略重心转向了他重生以来始终萦绕于心、并认为是关乎公司长远未来的核心命脉——自主EdA（电子设计自动化）工具的研发。

这是一个极其大胆，甚至在旁人看来近乎疯狂的决定。在1995年的香江，乃至整个亚洲，几乎没有人会想到一家初创的芯片设计公司（Fabless），要去挑战被美国三巨头（cadence、mentor Graphics、Synopsys，简称cmS）牢牢垄断的EdA产业。这无异于蚍蜉撼树。

但林轩意已决。他利用周末的时间，将自己关于EdA战略的思考、技术路径的构想、以及必要性的论证，整理成了一份详尽的内部报告。随后，他挑选了一个周一的上午，专门召集了几位他认为最核心、最有潜力的技术骨干，在公司那间唯一的小会议室里，召开了一场高度机密的闭门会议。

参加会议的人不多，只有负责模拟电路和后端设计的资深工程师顾维钧，负责数字逻辑和算法实现的陈家俊，以及另外三位在近期的项目中展现出扎实算**底和优秀软件编程能力的年轻工程师。黄耀龙和负责商务、运营的团队成员则被排除在外，林轩清楚，这个议题过于超前和技术化，需要首先在核心技术团队内部统一思想，凝聚共识。

会议室的门被关上，窗帘也拉了起来，只留下头顶白炽灯管发出的略显苍白的光芒，映照着每个人的脸庞。空气中弥漫着一种不同寻常的肃穆。

林轩站在白板前，目光扫过在座的每一个人。他们脸上带着些许疑惑，显然不明白为何老板会在公司业务刚刚走上正轨时，突然召集这样一场“纯技术”的闭门会。

“各位，”林轩开口，声音不高，但带着一种不容置疑的力量，直接切入主题，“今天，我们要讨论的，是芯启科技的‘芯’。”

他特意在“芯”字上加重了读音，看到大家眼中流露出果然如此的表情（以为要讨论下一代芯片），他却摇了摇头。

“不，这个‘芯’，指的并不仅仅是我们未来要设计的某一颗或某一类芯片本身，”林轩的目光变得锐利起来，一字一句地说道，“我指的是支撑我们设计、验证、优化所有这些芯片的最根本的工具——EdA，电子设计自动化！”

EdA？

这个词一出，会议室里响起一阵细微的抽气声。顾维钧和陈家俊对视一眼，都从对方眼中看到了震惊和不解。其他几位年轻工程师更是瞪大了眼睛，以为自己听错了。

“林生……”顾维钧皱着眉头，第一个打破了沉默。他作为团队里经验最丰富的工程师，深知EdA意味着什么。“我们当然都明白EdA的重要性，它是芯片设计的基石。但是……”他斟酌着词句，试图表达自己的疑虑，“EdA软件的开发，其难度之高，涉及的领域之广，算法之复杂，工程量之浩大，简直是天文数字。全球范围内，真正能把全套工具链玩得转的，也就是cadence、mentor、Synopsys那三家巨头。他们投入了数十年时间，无数顶尖人才和天文数字的研发资金，才形成了今天的垄断地位。我们……我们芯启科技现在这点人手，这点资源，刚刚解决温饱问题，现在就要去做EdA？这是不是……是不是太不现实了？”

顾维钧的话音刚落，立刻引起了其他几位工程师的共鸣。

“是啊，林生，”陈家俊也忍不住开口，他虽然对林轩的技术能力近乎盲目崇拜，但理智告诉他这件事的难度，“我们都是做芯片设计的，对于使用EdA工具很熟悉，但要我们去开发EdA工具本身……那完全是两码事。EdA涉及到大量的计算几何、图论、最优化理论、数值分析、编译原理，还有大规模软件工程的管理……这些我们大部分人并不擅长，几乎等同于从零开始。”

另一位年轻工程师小声补充道：“而且，开发EdA不仅要懂算法，还要有强大的算力支持来做开发和测试。我们现在连跑仿真的服务器都还紧巴巴的……”

大家的脸上都写满了“难色”和“不可能”。他们都是各自领域的佼佼者，对技术挑战有着清醒的认识。开发EdA，在他们看来，不亚于让一群优秀的汽车设计师，突然转行去从零开始研发制造汽车的工业母机和控制软件，其跨度和难度可想而知。

面对团队的疑虑和畏难情绪，林轩并不意外。如果大家听了他的提议，立刻拍手叫好，那反而说明他们对EdA的难度缺乏敬畏之心。

“我完全理解大家的顾虑，也知道这有多难。”林轩的语气平静，但眼神中却燃烧着熊熊的火焰，“我甚至可以说，这比我们设计任何一款芯片都要难上十倍，甚至百倍！”

他停顿了一下，让大家消化这句话带来的冲击，然后话锋一转，声音陡然提高：

“但正因为难，它才有无与伦比的价值！正因为难，它才能成为我们芯启科技未来真正的、无法被轻易模仿和超越的核心壁垒！正因为难，一旦我们取得突破，就能获得巨大的战略优势！”

他走到白板前，拿起马克笔，用力地写下了“自主”和“受制于人”八个大字。

“各位，我们回顾一下‘启明零号’的研发过程，再想想现在‘麻雀’芯片的优化和后续迭代。”林轩的目光扫过每一个人，“我们是不是过度依赖商业EdA软件提供的‘黑盒子’功能？是不是高度依赖台积电等代工厂提供的pdK（工艺设计套件）和他们的经验？当我们在设计优化上遇到瓶颈时，除了调整代码和参数，我们能深入到布局布线层面，根据我们自己的算法需求和功耗目标，进行更底层的、更精细的定制化操作吗？很难！”

“当芯片流片回来，发现性能不达标或者良率出现问题时，我们能利用现有的商业工具，快速、精准地定位到是哪个设计环节、哪个物理实现细节出了问题吗？往往需要反复的仿真、测试，甚至猜测，效率低下！因为这些工具的核心算法和模型对我们是不透明的！”

“更重要的是，”林轩的语气变得更加严肃，“看看当前的行业趋势！摩尔定律还在生效，芯片的复杂度正以指数级速度增长！晶体管数量越来越多，集成度越来越高，设计挑战也越来越大。未来的芯片设计，功耗墙、散热墙、信号完整性、时序收敛、可测性设计……这些问题会变得越来越突出。没有强大的、高效的、甚至能够针对特定应用领域进行深度定制化的EdA工具链作为支撑，我们怎么可能跟上时代的步伐？怎么可能在设计效率、芯片性能、功耗、面积（ppA）这些关键指标上超越竞争对手？我们只会被越甩越远！”

“今天，我们花大价钱购买商业EdA授权，似乎解决了眼前的问题。但明天呢？后天呢？当我们的设计需求越来越复杂，当我们需要实现更极致的性能和功耗时，当国际形势发生变化，这些商业软件公司突然对我们限制授权或者停止技术支持呢？我们该怎么办？我们的命运，不能掌握在别人手里！”

林轩的这番话，如同重锤一般敲打在每个人的心头。他们都是亲历者，都或多或少地感受过在现有EdA工具和代工厂流程下的束缚与无奈。“启明零号”时遇到的某些难以解释的性能波动，以及在尝试进一步降低“麻雀”功耗时遇到的布局困难，都让他们隐隐体会到，对工具和工艺的理解不够深入，确实是限制他们进一步提升的瓶颈。

“受制于人”这四个字，刺痛了在场所有技术人员的自尊心。

看到大家脸上的神情开始变化，林轩知道火候差不多了。他放缓了语气：“我不是说我们现在就要抛弃所有商业EdA，那不现实。我也不是要求我们立刻就开发出一整套能与cadence、Synopsys相媲美的完整工具链，那更是天方夜谭。”

“我们的目标，是聚焦突破，是‘农村包围城市’。我们要从整个芯片设计流程中，找到那个对我们当前和未来发展最关键、最能体现我们技术优势、同时也是商业EdA相对薄弱或者无法满足我们特殊需求的环节，集中力量，率先取得突破！”

他手中的马克笔在白板上用力一点，圈出了一个词组：

布局布线 (place & Route, p&R)

“这就是我们的第一个目标！”林轩斩钉截铁地宣布，“我的目标是，在未来半年，最多不超过一年的时间内，集中我们最强的算法和软件力量，开发出我们自己的、拥有核心知识产权的布局布线（p&R）工具的内核原型！”

“为什么是p&R？”他没有等大家提问，便自问自答，“因为p&R是连接逻辑设计（前端）和物理实现（后端）的关键桥梁！它直接决定了芯片最终的性能（时序）、功耗和面积（ppA），尤其是在高密度、低功耗的数字电路设计中，p&R的好坏至关重要！”

“我们未来主攻的方向，无论是mp3、Vcd这样的消费电子芯片，还是更长远的通信、计算芯片，都对低功耗、高集成度有着极高的要求。现有的商业p&R工具，虽然功能强大，但在针对特定工艺（比如台积电的某一代cmoS工艺）进行深度优化、以及在满足极端低功耗约束条件下的布局布线策略方面，并非尽善尽美，或者说，它们为了通用性，牺牲了太多可定制化的空间。”

“我们要做的p&R工具内核，不需要追求大而全，但必须在几个关键点上做到极致：”

“第一，深度结合工艺特性。它必须能够深度解析和利用主流代工厂（比如我们现在合作的台积电）提供的pdK信息，理解晶体管的电学特性、互连线的寄生参数、设计规则（dRc）等细节，并将其融入到布局布线的每一步决策中，实现真正的‘工艺感知’设计。”

“第二，面向低功耗优化。在布局阶段就要考虑门控时钟、电源门控等低功耗技术的物理实现，在布线阶段要优化时钟树和电源网络的结构，最大限度地降低动态功耗和静态泄漏功耗。”

“第三，高效的时序驱动。必须内置精准、快速的时序分析引擎，在布局和布线过程中，实时评估和优化关键路径的延迟，确保芯片能够满足设计频率要求。”

“第四，智能的布线算法。能够应对未来更高密度、更多布线层数的挑战，有效解决布线拥塞问题，同时考虑信号完整性（如串扰、延迟）的影响。”

接下来，林轩开始进入更深层次的技术阐述。他没有保留，将自己脑海中（实际上是来自未来的）关于现代p&R工具的核心算法思想和关键技术点，如同打开闸门般倾泻而出。

“在布局阶段，我们不能仅仅满足于传统的最小割或者基于力导向的方法。我设想的核心，是引入模拟退火或者其改进算法作为全局布局优化的引擎。模拟退火能够跳出局部最优解，有潜力找到更好的全局布局方案，尤其适合处理大规模、约束复杂的问题。同时，必须是时序驱动，在布局的早期就引入时序信息，将关键路径上的单元尽可能靠近放置，优化互连线延迟。我们还要考虑可布线性，在布局阶段就要预测和缓解后续布线的拥塞。”

“在**布线**阶段，要分两步走。全局布线负责规划信号网络在大区域间的路径，避免拥塞，这里可以用基于层次化或者协商拥塞的算法。详细布线则负责在具体的布线通道内完成精确的连线，需要高效的迷宫算法及其变种，并且要严格遵守设计规则。更重要的是，布线过程必须感知信号完整性，主动预测和避免串扰等问题，并对关键网络进行屏蔽或加宽处理。同时，要进行功耗优化，比如优化时钟树的结构，减少时钟网络的功耗。”

林轩一边说，一边在白板上快速地勾勒着算法流程图、关键模块和它们之间的关系。他提到的许多名词——模拟退火、时序驱动、全局布线、详细布线、信号完整性、功耗优化、pdK深度结合——在1995年的EdA领域，有些概念已经萌芽，有些算法也已存在于研究论文或某些商业工具的特定功能中。

但林轩的阐述方式，却让在场的工程师们感到了前所未有的震撼。他不仅仅是在罗列这些名词，而是将它们有机地串联起来，构建了一个清晰、完整、逻辑严密的p&R工具架构蓝图。他不仅指出了要做什么，还隐隐点明了应该如何做，甚至预见性地强调了未来几年才会成为主流焦点的信号完整性和功耗优化问题，并将其深度整合到p&R流程的核心中。

这种超越时代的认知和系统性的构想，让顾维钧、陈家俊等人瞠目结舌。他们看着在白板前侃侃而谈、仿佛对每一个技术细节都了然于胸的林轩，心中充满了困惑、震惊，甚至是一丝敬畏。这已经不是“设想”了，这简直就像是在“复述”一个早已存在、并且被验证过是成功的蓝图！林轩的知识储备和技术视野，再一次远远超出了他们的理解范围。

“这些……这些算法的复杂度和实现难度……”陈家俊喃喃自语，他试图去理解林轩描绘的蓝图，但越想越觉得这是一个无底深渊。

“具体的算法选型、实现细节和整体的软件工程开发，”林轩似乎看穿了大家的疑虑，用不容置疑的语气说道，“我会亲自来抓，我会提供核心的算法思路和架构设计。你们的任务，是理解它，实现它，优化它！”

他转向顾维钧：“老顾，你经验最丰富，对整个芯片设计流程，特别是后端物理实现的理解最深刻。这个项目，由你来牵头负责。你需要尽快熟悉相关的算法理论，并搭建起项目框架。”

他又看向陈家俊和另外几位工程师：“家俊，还有你们几位，在算法和软件实现上是我们的精锐。你们将是这个项目的核心开发力量。我会根据你们各自的特长，分配具体的模块任务。”

“人手不够，我会立刻让hR去想办法，从外面高薪招聘真正熟悉底层算法、精通c\/c 编程、有大型软件项目经验的人才加入。我们初期不追求功能的全面性，不追求用户界面的友好，甚至可以没有图形界面！我们的核心目标，就是构建起这个p&R工具的核心算法框架，用实际的测试案例，去验证我们这套架构和算法的可行性、高效性，以及相比现有商业工具，它在低功耗、高密度设计上的潜在优势！”

林轩的话语充满了力量和决心，仿佛已经看到了成功的曙光。

顾维钧感到自己的心脏在剧烈跳动。他抬起头，看着林轩那双燃烧着信念的眼睛。肩上的担子从未如此沉重，眼前的挑战也从未如此巨大。这是一个几乎不可能完成的任务，失败的风险极高。但是，林轩描绘的那幅自主掌控核心技术的蓝图，那种摆脱束缚、引领未来的前景，以及林轩本人那份仿佛能劈开一切艰难险阻的不容置疑的自信，却又像一块巨大的磁石，深深地吸引着他，点燃了他内心深处那份属于工程师的、挑战极限的渴望。

沉默良久，顾维钧深吸一口气，重重地点了点头，声音有些沙哑，却异常坚定：“好！林生！既然你决定了，我这条老命就交给你了！我……尽力而为！”

有了顾维钧的表态，陈家俊和其他几位年轻工程师虽然心中仍有万千疑虑和对未知的恐惧，但看到老板如此笃定，技术领头人也已领命，他们互相看了看，也咬着牙纷纷点头表示：“我们听林生的安排！”“我们愿意尝试！”

会议室里的气氛，从最初的震惊、疑虑，逐渐转变为一种被巨大目标所驱动的、带着悲壮色彩的决心。

“很好！”林轩满意地点点头，“这个项目，关系到芯启科技的未来根基，需要绝对保密。我给它定一个内部代号——”

他在白板上，用力写下了两个字：

盘古

“盘古开天辟地，”林轩的眼中闪烁着慑人的光芒，“我们也要用自己的双手，为芯启科技，为中国的芯片产业，开创一片属于我们自己的EdA天空！”

这场在观塘工业大厦小会议室里召开的闭门会议，标志着芯启科技内部代号为“盘古”的自主EdA研发项目，正式、秘密地启动了。

这颗种子，在芯启科技刚刚解决温饱问题、根基未稳之时便被悄然埋下。它承载着林轩内心深处最大的野心和最深远的布局，也预示着芯启科技从一开始就选择了一条与同时代所有芯片设计公司都截然不同的、异常艰难却又可能通往伟大的发展道路。

当然，所有人都清楚，选择这条道路的代价，将是难以想象的巨大资源投入，是对公司本就脆弱的现金流的持续严峻考验，是研发过程中必然会遭遇的无数技术难关和挫折。

“盘古”计划，是林轩为芯启科技未来埋下的最重要的一颗棋子，但它究竟会将芯启科技引向辉煌的彼岸，还是拖入无底的深渊？没有人知道答案。

只有林轩自己，望着白板上那两个力透纸背的大字，眼神深邃，充满了对未来的笃定。因为他知道，这是必由之路，也是唯一正确的路。