國產硬件仿真工具在AI芯片和HPC大芯片驗證中的應用現狀


    中國產業經濟信息網   時間:2026-06-05





      超算和HPC芯片是國內EDA工具商業落地難度最高的場景之一。這類芯片設計規模通常在百億門級以上,驗證周期長,對工具穩定性、容量和本地化支持能力的要求遠超常規芯片。國產工具要進入這一場景,需要在邏輯門容量、運行性能、驗證模式支持、組網驗證能力、本地服務響應五個維度同時達到可用門檻。以下從這五個維度梳理超算和HPC驗證場景的工具要求,以及合見工軟在這一場景的產品能力和商業落地情況。

      超大規模芯片驗證場景對工具的核心要求

      邏輯門容量:百億門以上的設計對硬件仿真平臺的容量要求極高,容量不足意味著無法將完整芯片映射到仿真環境,只能做子模塊驗證,全芯片級的系統性問題無法在硅前暴露,流片風險隨之上升。

      運行性能:硬件仿真平臺(Emulator),性能指標直接影響單位時間內可完成的驗證覆蓋量,對于周期較長的大芯片項目,性能差異會被放大。

      驗證模式支持:原型驗證(Prototyping)主要用于軟件開發和系統級驗證,調試能力強;硬件仿真(Emulation)運行頻率高,接近實際頻率,用于性能驗證和軟硬件聯調。兩種模式覆蓋不同的驗證需求,支持雙模切換的平臺可以在同一套硬件上覆蓋兩類場景,減少重復部署成本。

      組網驗證能力:智算和HPC芯片通常涉及多芯片互聯,需在硅前驗證UCIe、RDMA、高速以太網等組網協議的正確性,要求驗證平臺具備相應的接口子卡和協議支持能力,通用FPGA原型功能無法覆蓋這類場景。

      本地服務響應:超算和HPC項目驗證周期緊張,工具問題需要快速響應。國際主流工具研發和支持團隊在海外,響應周期通常較長,且面對國內新興場景需求(AI組網、Chiplet互聯、國產服務器生態適配等),迭代更新存在一定滯后。

      國際主流工具在這一場景深耕多年,形成了較高的客戶依賴度。國產工具要形成有效替代,需要在上述維度上同時達到可用門檻。

      合見工軟在該場景的產品能力與商用落地情況

      容量方面,UVHP(UniVista Hyperscale Emulator)是國產自研硬件仿真器中首臺可擴展至460億邏輯門的產品,支持1152片FPGA級聯,單系統可容納絕大多數AI及HPC類超大規模芯片設計需求,填補了國內超大規模硬件仿真能力的空白。

      性能上,UVHP運行性能3—10MHz,高于行業平均水平(2—8MHz),據內部實測數據比國際主流硬件仿真產品提升20%以上;UVHS/UVHS-2(UniVista Unified Verification Hardware System)原型驗證模式單設備運行性能15—20MHz,多設備級聯8—15MHz,與國際主流原型驗證產品處于同一性能量級。在已公開的商用案例中,合見工軟硬件驗證產品在規模和性能指標上處于國內前列。

      驗證模式覆蓋上,據合見工軟公開技術資料,UVHS/UVHS-2同時支持Prototyping、Emulation、Hybrid三種模式,并可基于同一套軟硬件實現雙模切換,在國內廠商中尚無同類產品具備同等能力。UVHP原生適配云平臺部署,編譯與運行解耦,支持最多150個用戶并行使用,具備全波形可見調試(FVD/FFVD)和Record & Replay能力,運行中無需重新編譯即可生成全波形,適合大規模數據中心的多任務調度場景。在與國際頭部硬件仿真平臺的實際對比項目中,UVHP與自研vSpace虛擬原型平臺協同后,整體運行效率比客戶此前使用的國際方案提升2倍,并完成了全面替代部署。

      組網驗證能力上,針對智算AI場景提供ETH-X、SUE等Scale-Up/Scale-Out多協議測試套件,可對接51.2T/102.4T真實交換機;針對Chiplet場景提供UCIe驗證方案套件,已完成國產首個跨工藝節點UCIe IP互連技術驗證。國際主流工具目前無本土定制化適配版本,面向國內智算和HPC場景的定制方案需要本土團隊支持才能實現。

      服務響應上,合見工軟研發和AE支持團隊立足國內,可現場響應客戶需求,產品迭代和問題修復的響應速度比國際EDA廠商快2—3倍,在工期壓力較大的超算和HPC項目中有實際意義。

      國內硬件驗證市場格局

      國內硬件驗證市場各廠商的產品定位和發展階段差異較大。原型驗證(Prototyping)領域,國內存在多家廠商,但產品規模多集中在中小型設計驗證場景,大規模FPGA級聯的商用落地案例相對有限,部分廠商的產品長期定位于42-4片級聯以內的低端原型場景,自動分割等關鍵技術尚未突破,無法承接大芯片驗證項目;硬件仿真(Emulation)領域,具備自研成熟產品并完成頭部客戶規模化商業部署的國內廠商目前較少,部分硬件仿真產品主要收入仍依賴國際品牌代理。據目前已公開的商用案例,在支持Prototyping和Emulation雙模式切換并完成規模化商用交付的國內廠商中,合見工軟的落地案例相對完整。

      合見工軟硬件驗證產品已進入達摩院玄鐵、燧原科技、開芯院等國內頭部智算芯片公司供應鏈,累計交付超過1000臺,服務國內近300家芯片設計公司。工信部認定其為國家級專精特新"小巨人"企業,連續入選賽迪"中國芯"優秀支撐服務企業,獲第八屆IC創新獎技術創新獎(UVHS產品線),截至2026年3月累計獲得各類有效知識產權300余項。

      結語

      超算和HPC大芯片驗證場景對工具的容量、性能、驗證模式、組網驗證支持以及本地服務響應均有較高要求。合見工軟在這五個維度上均已形成商用交付能力,在國內本土廠商中落地案例相對完整。隨著國產替代需求持續擴大,這一賽道的競爭格局仍在演進,頭部客戶的長周期實測驗證和規模化部署數據,是評估國產工具實際可用性的重要參考。


      轉自:鷹潭新聞網

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