高端访谈

清华大学退休教授周祖成先生追忆:清华与新思二三事

2019/6/1 9:03:31

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。

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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。

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“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。

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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。

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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。

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周祖成教授(右)及陈志宽博士(左)

新思科技总裁兼联席CEO陈志宽博士由衷感谢周祖成教授多年来为EDA进入中国所作的努力,让新思科技有幸一同参与了过去25年来中国集成电路设计产业的飞跃,目前已有超过10家中国半导体设计公司跻身全球Fabless 50强,业绩取得了长足的进步。

正是有一批像周祖成教授这样心系桃李、具有前瞻超越意识、并付诸一生事业的前辈们,积跬步而至千里,筑起中国集成电路现代设计业的通途,也让我们这一代人受益和感动。


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