芯片行業綿長而復雜，上下游相互聯結，環環相扣、缺一不可。而電子設計自動化（Electronic Design Automation，EDA）作為集成電路產業鏈的命脈，自始至終連接和貫穿著芯片制造和科技應用的發展——芯片設計、晶圓制造、封裝測試……每個環節都離不開EDA工具。最初，EDA工具是為了解決集成電路的布局布線問題而誕生，但隨著集成電路行業的騰飛與發展，設計人員發現，在計算機上利用EDA軟件可以使邏輯編譯、化簡、分割、綜合、布局布線、邏輯優化及仿真測試等工作變得越來越簡單，從而使效率發生質的改變。也正因如此，EDA工具一度被賦予“半導體產業皇冠上的明珠”的美稱。

▲趙康

然而，這顆明珠70%以上的市場份額幾乎都被以美國新思科技（Synopsys）為代表的幾家西方巨頭所壟斷。若我國想徹底擺脫“受制于人”的局面，創新突圍就成為一種發展必然?！笆奈濉币巹濋_局迄今，國家對相關行業的重視與支持力度肉眼可見，信創產業儼然已經成為當下國家經濟發展的重要破局點，國產EDA軟件也正在向成為解決“卡脖子”問題的利器快速演變。這個全球市場規模不足百億美元、凈利潤率低于15%，卻足以撬動5000億美元半導體產業鏈的科研領域，被中國的先行者們視為一個重大機遇。2022年8月，在半導體巨擘賽靈思（Xilinx）擔任EDA產品團隊負責人的趙康決意辭職，重回高校——北京郵電大學，參與創建集成電路學院。他表示，將以面向傳統硅基新型計算的數字前端綜合技術、面向碳基等新型工藝材料的后端布局技術與FPGA/SoC研發為發力重點，牢牢把握國家的戰略發展需求，帶領科研團隊在EDA領域有所突破。

深入市場把握需求

深耕EDA領域近20年，趙康既有清華、北郵等高校的工作經歷，又有開闊的國際視野——他曾在業界領軍企業英特爾（Intel）、賽靈思（Xilinx）及美國超威半導體公司（AMD）積淀下了豐厚的高端產品設計經驗。他深知高校與國內企業在此領域的痛點與迫切需求：“國產EDA的破題關鍵無非就在于3方面：錢、人、需求?！?/p>

“其實我們本土的EDA軟件起步很早?！?993年我國便成功研發出了國產首套EDA——熊貓系統。這份榮譽感，21世紀初被保送進清華大學電子信息相關專業攻讀研究生的趙康幾乎感同身受。盡管進校時他還“完全不知道EDA是什么”，但通過幾年的埋首苦讀、融會貫通，加之師從熊貓EDA系統副總師洪先龍教授與國內EDA領域先驅者邊計年教授的“得天獨厚”，讓他對行業形成了清晰的認知與殷切的向往。但在博士畢業之際，市場的風云變幻卻給了這位年輕人一個不小的打擊。彼時，隨著國際合作日益密切，EDA禁令被解除，美國先進前沿的EDA工具迅速來華，一路攻城略地，國產EDA就此沉寂。盡管趙康留校工作近2年，先后主持國家自然科學基金項目1項、國家博士后基金項目1項，又以骨干身份參與國家重要領域多個專項課題，也沒能夠找到挽救國產市場低迷的新思路。

“既然這樣，不如歸零深入市場，嘗試以需求者的眼光看待問題，說不定就能柳暗花明?！北е@樣的開放性思想，趙康于2011年、2016年分別以“高級研究員”和“北京EDA研發中心主任”的身份先后加盟英特爾中國研究院和FPGA領域的龍頭——賽靈思（現被AMD收購）。這兩所領軍企業見證著趙康從一名初出茅廬的職場新人，蝶變為EDA高層次綜合工具團隊領袖的成長過程，而趙康也以突出的工作表現、卓越的經濟效益回報了自己的筑夢之地。在職期間，他曾高效推動了EDA高層次綜合領域的最新產品Vitis-HLS的設計、研發與發布。值得一提的是，這是迄今FPGA領域被大規模商業應用的EDA高層綜合自動化工具，其相關成果也正是目前國內多家知名企業及華大等EDA公司努力填補的空白。

雖然在企業中大放光彩，趙康卻始終心懷一個扎根高校的職業理想。而當政府明確將EDA軟件作為重大專項名列在《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006—2020）》中昭告四方，他深切感知到國產EDA發展即將走上快車道，很快會再次閃耀出光芒。而現狀也佐證了他的構想：憑借在芯片產業鏈上下游的深入布局，EDA已成為整個芯片產業的“關鍵先生”，國家也密集出臺了多項EDA扶持政策，財力支持、人才回流都已不再停留于暢想。市場的風口來臨，但此時趙康卻選擇了堅持自我、回歸高校，沉下心來攻克基礎理論，力爭實現創新突破，同時他也積極與企業開展橫向合作，不斷完善著自己的思想。

重回高校穩中求進

2023年是趙康入職高校的第一個完整年頭，也是他厚積薄發、產出又一從業亮點之年；同時也是北京郵電大學集成電路學院的誕生之年。前者賡續，后者新生；前者順利獲得“十四五”國家重點研發計劃支持，承研多模態網絡技術發展相關項目；后者經多輪審批后終于正式掛牌。“我希望我的加入可以幫助學院達成‘筑巢引鳳’的作用”，要實現這一目標，重點項目必將是重要抓手。

據趙康透露，項目將面向多模態下的高性能、高靈活性、高安全性的系統要求，突破控制芯片的信息處理高效化、芯片重構敏捷化、網絡安全內生化等關鍵技術，構建支持多模態的一體化系統?！跋啾任鞣筋I軍企業而言，國內在100Gbps高吞吐率控制芯片領域仍有技術壁壘亟待突破。而在突破100Gbps等更高吞吐率的應用場景的落地使用上，尤其是滿足我國2025年數字經濟目標的技術需求方面，國際上依然是空白。因此，實現國產自主化100G吞吐率的網絡控制交換芯片是項目最核心的關鍵?！?/p>

為此，趙康將帶領團隊以L2-L7層級協議卸載為主要手段，探索多模態流部署、分布式拓撲協同控制策略、彈性模態資源的高效管理、存算一體的業務分發與動態調度等影響這一指標的關鍵技術，以進行相應的改進優化，同時將研究并提出具備內生化安全的動態冗余架構，結合處理器硬件安全防御等先進技術，支持零信任的全方位安全架構，從硬件設備到數據傳輸，再到惡意攻擊的安全加速引擎。另外，針對實現高性能控制芯片的重點——SerDes接口，他們也有獨特考量。“首先要改進連續時間線性均衡器、全數字時鐘和相位選擇器、多相乘法延遲鎖相環路等硬件部分的結構設計，適應高速數據傳輸的帶寬需求，其次考慮與工藝相關的延遲功耗等各項指標，提出高速串行信號技術的提速優化方案，并確保其速度從國產10Gbps提升至25Gbps?！壁w康說。而項目中提出的基于多模態熱點代碼功能表征的專用指令定制技術，以及軟硬一體化系統的協同優化方法，不僅能使軟硬件一體化系統在性能、功能覆蓋和靈活性之間取得平衡，還能使成果在民用市場和其他國家重要領域都具備廣闊的應用前景。

“民用領域通常包括新一代智慧網絡、云計算網絡、車聯網、物聯網等領域，能產出重要且顯著的社會經濟效益；而在其他重要領域，一旦在多模態網絡控制芯片、軟件工具上取得突破，那么我國掌握核心多模態網絡控制芯片的自主權、產業升級的主動性就有了保障?！贝送?，在產品的應用價值方面，趙康還指出，數字經濟發展有多層面價值，尤其是數字化平臺，其搭建的基礎設施支撐著多領域的普惠發展與經濟貿易。也就是說，數字經濟產業鏈的核心環節往往在上游的基礎層。未來，基于項目研發的芯片、集成電路、數據安全、軟件定義網絡芯片、示范應用等幾乎可涵蓋數字經濟各個層次的基礎設施，可能產生的經濟價值是不可小覷的。

創新的領域很寬，但個人的精力卻很有限，因此一要緊盯國家發展戰略之需要刻苦攻關、施展才華，二則要著重團隊構建，匯聚更多志同道合的科研新星綻放光芒，才可造炬成陽。如今，北京郵電大學集成電路學院拔尖人才教授趙康帶領的EDA團隊已經張開了兼容并蓄的溫暖懷抱以廣納賢才，誠摯邀請有志于數字電路設計自動化（EDA)、數字電路設計與FPGA、編譯優化技術等方向的科研精英合作加盟，且歌且行。