ARM中国前首席运营官加入国内新创EDA公司，专注于全新一代IC设计工具平台，打破同质化现状

曾担任 ARM 中国首席运营官的汪达钧（Bill Wang），已于今年 5 月正式履新芯易荟，出任 CEO 一职。在加入 ARM中国之前，汪达钧在芯原股份任职 14 年之久，作为北美地区总经理他参与并且见证了国内最大的芯片设计服务和 IP 公司从 20 人的创始规模壮大到 800 人。芯原股份于 2020 年成功上市。

作为一家立足于中国，专注提供新一代 IC 设计工具的电子设计自动化（Electronic Design Automation，EDA）公司，芯易荟由芯片行业的老兵、在 EDA 领域深耕三十年并有多次创业经历的汪人瑞，在 2021 年 12 月创立。

在汪达钧看来，他选择加入芯易荟，正是因为看到其给整个芯片行业带来的创新。

“现在芯片行业存在一个问题，那就是同质化的设计特别多。大家都使用过去二三十年未曾改变过的设计方法，用同样的业界标准 IP 就很难设计出一个具有差异化的芯片。在大数据时代，如果能够通过工具来快速定制运算密集型的处理器，就能将差异化发挥到极致，帮助企业建立自主可控的核心技术壁垒，这会对中国芯片行业的发展产生一个很大的影响。”汪达钧表示。

图丨汪达钧（来源：资料图）

据介绍，该公司致力于推动全新的芯片设计方法学，希望基于自主研发的一站式软硬件协同设计平台和生成工具，通过工具提供差异化 IP 定制服务，来为客户创造竞争优势，同时以数量级优势帮助客户缩短芯片设计的开发周期。

不久前，芯易荟已经推出了其自研的首款产品 FARMStudio，即以 C 语言描述，基于 RISC-V 基础指令集的专用处理器生成工具。

汪人瑞表示：“FARMStudio 将软件、硬件和算法工程师融合到同一个开发环境里，使芯片设计不再单单是硬件工程师能够参与的过程。” 

汪人瑞表示：“FARMStudio 将软件、硬件和算法工程师融合到同一个开发环境里，使芯片设计不再单单是硬件工程师能够参与的过程。” 

图丨汪人瑞（来源：资料图）

让跨界融合成为公司的核心竞争力

将硬件、软件和算法这三个传统上分立的先进技术，融合为一种连贯和高效的设计方法和工具，是芯易荟的核心技术创新，也是 FARMStudio 这个产品的主要突破。

“在工具层面能帮助用户采用简单的描述，在硬件层面能高效实现，在软件工具层面能够把应用直接映射到硬件来优化，这三者缺一不可。我觉得这就是我们推出 FARMStudio 这个工具的实质含义。”汪人瑞表示。

但要想实现这种技术创新，必须落实好跨界融合，也就是将硬件、软件和架构领域的高尖端人才汇聚到一起，共同解决目前芯片行业面临的问题和挑战。

汪人瑞说：“我们想要解决的是这样一个问题，即未来芯片的组成部分会发生什么变化，以及我们应该如何参与到其中。” 

“跨界融合说起来容易，做起来非常难。因为这需要把来自不同领域的工程师结合在一起，让他们各自发挥自己的聪明才智，实现‘1+1>2’的效果，进而为产品做出贡献。与此同时，这对工程师们来说也是一个新的体验和挑战。从这方面看，我觉得芯易荟做得很成功，能够在不到一年半时间就把这么复杂的一款产品落地。”汪达钧表示。

在此基础上，谈及未来个人对公司的管理计划，汪达钧也表示将从以下几个方面发力。

首先，确保公司按时推出下一阶段的产品，更好地服务客户。

其次，继续降低产品的使用门槛，进一步扩大客户群。

同时，不断提高公司的核心竞争力，带领团队更好地进行跨界融合，持续实现软硬件融合的技术创新。

以 C 语言在指令集层面描述处理器

如今，芯片被誉为科技领域“皇冠上的明珠”，几乎所有智能设备，都离不开它的存在。而它在诞生之前，则需要经过芯片设计和芯片制造两个阶段。

就芯片设计而言，过去几十年来，芯片系统的复杂度呈指数级增长，但是现有的芯片设计方法学和工具却未曾实现突破性进展，导致芯片设计面临着成本高、周期长、风险大等问题。这是摩尔定律带给行业的挑战。

在此发展背景下，亟需对芯片的设计方法和设计工具进行革新升级。

目前，除了 CPU 这类通用处理器，市场上被广泛使用的各式各样专用处理器，如 GPU、DPU、NPU 等，都是通过定制化来为它们面向的应用领域提供具有 PPA 优势的运算平台。

不过，目前要想设计出符合 PPA（Performance、Power、Area，性能、功耗、面积）要求标准的专用处理器，必须采用手工定制化的设计方法，经历复杂繁多的工作步骤。

如果能够顺应市场趋势，将芯片最小的设计单元，从逻辑层提高到可编程的定制处理器上，就能帮助使用者多快好省地设计出有差异化的芯片，还有利于克服摩尔定律给芯片行业带来的挑战。

这正是芯易荟产品 FARMStudio 的主要技术创新。

作为一个基于 C/C++ 的软硬件协同设计平台，FARMStudio 可以描述一个完整的定制处理器。这与现在市场上的定制化处理器解决方案不同，后者需要将供应商专有的指令集架构描述语言作为输入手段，而使用者也必须具备处理器微架构的专业知识、设计和验证能力。

具体来说，FARMStudio 采用高级编程语言 C 语言，来描述一个处理器所需要的指令集。通过这个指令集，其内部会产生一个图灵机（处理器）的模型，再根据该模型自动生成处理器的硬件和软件工具链。

值得一提的是，整个生成过程十分简短，与使用传统方法定制处理器需要花费几个月时间相比，该工具只需 10 分钟级别就能完成生成。

（来源：资料图）

那么，使用 C 语言在指令集层面描述处理器的优势都有哪些呢？

首先，C 是所有高级编程语言中最普遍的一种，也是最接近指令集的一种，通过它能够很容易地掌握硬件的特性。

其次，芯片设计通常都是嵌入式设计，而 C 是嵌入式设计中最常用的一种语言。

最重要的是，用 C 语言作为输入的方法，意味着传统的软件和算法工程师，也可以参与到芯片设计中，极大地降低该工具的使用门槛。同时，也拓宽了芯片设计的赛道，有助于各行各业传统的系统和算法厂商，低成本、高效率地设计出具有差异化的产品。

据了解，C 语言只是芯易荟开发 FARMStudio 的起步选择，以后还可能采用更为高级的语言进行设计。

     

基于 RISC-V 基础指令集架构  

作为一种开源基础指令集架构，RISC-V 迄今拥有四十多年的发展历史，已经非常成熟，并已形成自己的生态环境。并且，由于 RISC-V 成本低、灵活度高，也有利于创新的实现。

目前，基于 RISC-V 的公司和产品正在飞速增长，使用范围横跨整个数字芯片运用行业，包括通信、计算机视觉、互联网、人工智能、音视频等。在 RISC-V 上面配置专用指令，已经成为芯片行业的首选方案。

基于此，FARMStudio 采用 RISC-V 开源指令集架构，可实现处理器定制空间的最大化。这不仅能够帮助更多的使用者，以最低成本完成定制化和差异化设计，给其所开发的产品带来竞争优势。与此同时，也能很好地保护客户产品的核心知识产权。

不过，需要说明的是，该工具并没有排他性，除 RISC-V 架构之外，未来也可以支持 ARM、X86 等架构。

广泛用于智能驾驶、视频处理等运算密集型应用

从上述特性可以看出，FARMStudio 并非是专为某一行业开发的工具。其具备很强的通用性，适合用于密集计算和复杂数据处理的应用场景，比如，视频处理、智能驾驶、人工智能、传统数字信号处理等领域的处理器解决方案。

该工具为工程师提供能够自由探索计算架构的设计空间，帮助其在短时间内完成算法探索、加速、实现和验证的全流程，并能够优化 PPA 标准，快速收敛至最佳设计。

此外，FARMStudio 内嵌特定领域架构（domain specific architecture，DSA）设计范式，应用场景丰富，在突破传统处理器能效上限的同时，还能以更低的成本适应算法与产品的持续迭代。

在汪人瑞看来，FARMStudio 代表的芯片设计方法学，是下一代芯片设计师、系统设计师和算法工程师必须具备的技能，因此其希望能够充分降低产品的使用门槛，推动更多使用者参与应用。

（来源：资料图）

基于这个考量，该工具被设定为企业版和个人版两个版本，前者包含仿真器、RTL 下载、软件工具链、技术支持和培训服务等，后者更多地聚焦在设计环节，减少了 RTL 下载功能。

   （来源：资料图）

事实上，在 FARMStudio 命名的背后，也隐含着相同的深意。

‘FARM（Flexible Advanced RISC Machine）’来自于我们架构的一个品牌名称，是‘柔性运算架构’的英文首字母组合。同时，该英文单词本身也有种田的意思，表达我们希望通过播撒种子，让更多用户加入应用的想法。至于‘Studio’，就是开发环境的意思。所以我们的产品叫 FARMStudio。”汪人瑞说。

由于开发工具的本质在于，帮助用户提高设计效率、节省时间，因此下一步芯易荟计划从深度、广度和用户这三个维度出发，进一步发展 FARMStudio。

在深度方面，会通过不断优化设计方法学和工具算法来提高设计效率、减少设计功耗和成本，持续地进行产品的更新迭代。

在广度方面，会面向不同的领域，比如自动驾驶、新能源、人工智能、可穿戴等，开发一些有针对性和增强性的工具。

如今，随着 AI 大模型的发展，一个新的计算时代正在朝我们走来。这个时代的特征是万物互联，不断地有海量的数据，从各类物联网设备中产生。

     
如何在有限的成本、时间和功耗下设计出具有差异化的定制处理器，是芯片行业正在面临的一个新机遇。在这之中，架构创新是根本。

       
“所有计算机里的架构创新，都是由应用领域反推过来的。比如，PC 的应用反推了 X86 架构，手机的应用反推了 ARM 架构。”汪人瑞说，“作为一个定位为工具的公司，我们致力于帮助客户实现核心技术自主可控，助力客户快速实现架构创新，让其在最短的时间内、用最小的成本来验证新架构的可行性和便捷性。” 

同时，他也表示：“在一个分裂的时代，芯片行业的持续发展和竞争力必须是基于对硬核科技持续创新的高度专注，这样才能够走得远。” 

汪人瑞认为，授之以鱼不如授之以渔，希望客户能够基于芯易荟所提供的工具，快速参与到新计算时代的大变革中。