全球市場規模不足百億美元,卻能撬動5000億美元半導體產業鏈,這讓EDA在工業軟件國產化中成為必須攻下的“制高點”。近兩年,這個細分領域突然受到頗多關注,從美國對華為的制裁開始,到如今,資本密集涌入這一賽道。
前段時間,華為旗下哈勃科技投資新增一家對外投資公司——立芯軟件。這是華為繼投資九同方微電子和無錫飛譜電子之后的又一家EDA企業,也是3個月內投資的第三家射頻領域的EDA企業。
2020年12月份以來,華為頻繁在EDA領域布局,對其重視程度可見一斑,華為哈勃在過去一年共計投資了25家半導體公司,其中EDA作為最關注的領域,投資的項目有4家。
在這場明顯“勢不均、力不敵”、“實力懸殊”的EDA國產化之戰中,華為的傾力扶持開了一個好頭。
開篇:“曇花一現”和“再度萌芽”
1990年,電子工業部決定啟動“908工程”,想在超大規模集成電路方面有所突破,目標是建成一條6英寸0.8~1.2微米的芯片生產線,項目由無錫華晶承擔。
彼時,中央傾全國財力支持,從日本引進彩電模擬芯片生產線,但EDA成為芯片設計掣肘的關鍵,而“巴統”禁運阻礙了國內對這類軟件的進口,無奈之下,國家只能自行研發。
1993年,中國第一個自研EDA面世,這套被命名為“熊貓系統”的國產EDA系統一經出世,便將中國與世界水平拉至只有5年的差距,而且國內單位踴躍使用,短時間內,熊貓EDA被裝至20家設計公司,完成近200個芯片品種。
由于價格僅為同類產品的1/10,美國芯片廠商也一度選擇“熊貓系統”。不過,隨著“巴統”解散、禁運解除,海外EDA三巨頭大舉進入中國市場。
1994年2月的某一天,在北京人民大會堂,一場重要的商業活動在這里舉辦,主席臺上一條大紅標語通欄著:“Cadence Come to China”,宣布這家全球重磅級EDA供應商開始進入中國市場。
Cadence之后,另外兩家海外EDA巨頭企業Synopsys、Mentor也相繼進入中國,它們以技術成熟、免費贈送、多方合作等策略,快速收割市場份額。
當時,中國的集成電路設計EDA市場就已經基本被這三家瓜分,只是在設計工具的不同領域各領風騷,國產軟件熊貓只占有極小的一部分領地。
EDA進入中國,一方面使得國內集成電路設計工具開始與世界接軌,結束了過去依靠半手工半自動化的CDA時代。設計工具的改善,使得國內在設計手段方面開始向世界水平靠攏,也在一定程度上加快了國內集成電路設計水平。
而另一方面,在中國開始積極推動WTO全球化的背景下,“造不如買”的策略下,國產EDA軟件卻因此被冷落,陷入了長達十多年的沉寂。
直到2008年,工信部啟動“核高基”重大專項計劃,華大九天、芯愿景等第一批國產EDA企業相繼成立并被重點扶持。但EDA是一個投入周期長、利潤率低的高技術型產業,中國缺乏長期資金、人才和產業鏈支持,國產EDA發展依舊步履艱難。
發展:覺醒中的國產EDA力量
貿易戰是一記驚雷。
從中興通訊事件到華為全面進入實體清單,中美關系逐步從長期的進出口互惠走向科技領域的全面對抗,尤其以半導體為首的科技產業被推入風口浪尖,EDA首當其沖成為美國對抗中國的“利劍”。
2019年5月,美國商務部稱全面限制華為采購美國軟件和技術生產的半導體零部件。受此影響,EDA三巨頭與華為的合作先后終止。這意味著,沒有與之匹配的先進制程國產EDA軟件工具,海思就造不出下一代“麒麟芯”。
中國在半導體領域的“硬傷”暴露無遺,還能怎么辦?既然買不了,那就只能自己造,這才將被冷落的國產EDA企業重新推向了歷史舞臺的中央。除了老牌EDA企業之外,一批批新晉的國產EDA企業也在這個時候冒出水面。
2020年3月,當時還擔任Synopsys中國區副總經理的王禮賓決定辭職,創立國產EDA公司“芯華章”,其正是看中了當前國際形勢下,EDA的巨大前景。王禮賓認為,過去20年的產業上下游經驗和市場關系,讓他對客戶的想法、需求有所了解,這些契機都能幫助芯華章實現商業化。
事實上,在這個關鍵的時刻,跳出巨頭平臺開始創業的不僅僅是王禮賓一個人,還有概倫電子董事長劉志宏,芯禾科技聯合創始人代文亮以及博達微創始人兼CEO李嚴峰,三人都曾在Cadence擔任過重要職位,而后辭職創立國產EDA公司。
屬于國產EDA企業的時代似乎是到來了!
政策對EDA國產化的重視程度就無需贅述了。2020年8月,在國務院印發的《新時期促進集成電路產業和軟件產業高質量發展的若干政策》就提及,聚焦材料、EDA、設備等探索關鍵核心技術攻關新型舉國體制,同時,探索建立軟件正版化工作長效機制。
資本也為國產EDA的發展添了一把火。
據不完全統計,2020年,有9家EDA企業共完成了15次融資,而2021年的前三個月,就有6家EDA企業進行了7次融資。其中,芯華章在一年時間內就完成了5次融資。
2021年1月25日,芯華章宣布完成數億元A+輪融資;2020年12月9日,宣布完成超2億元A輪融資;2020年11月9日,完成近億元Pre-A+輪融資;2020年10月16日,宣布獲億元Pre-A輪融資;此前,芯華章還獲得了政府引導資金支持。
除芯華章外,很多國產EDA公司都已籌集到了資金。2020年4月,概倫電子宣布已完成數億元人民幣的A輪融資;2020年9月,國微思爾芯宣布完成數億元融資;2021年1月13日,芯和半導體科技正式宣布其已完成超億元人民幣的B輪融資;還有上述我們提到的獲得了華為哈勃投資的九同方微電子、無錫飛譜電子和立芯軟件等。
轉機:新的發展窗口期
根據5G產業時代數據中心(TD)統計顯示,中國EDA領域共23家企業,然而中國EDA企業營收占本土EDA市場的比例不足20%。
目前,全球EDA軟件供應者主要是國際三巨頭Synopsys、Cadence和Mentor,三大EDA企業占全球市場的份額超過70%。
5G產業時代數據中心(TD)數據顯示,2020年,Synopsys全球市場份額領先,EDA業務營業收入134億元人民幣,占比達到36.0%;Cadence第二,EDA業務營業收入87億元人民幣,占比為24.8%;Mentor Graphic占比為14.0%。相比2019年,全球三巨頭市場份額有進一步上升的趨勢;從全球EDA市場份額占比74.2%擴大到2020年的74.8%。
一個好的現象是:從2020年年底開始,多家國產EDA公司開啟IPO征途。
自2020年12月31日芯愿景首次公開發行股票并在科創板上市的審核被終止以來,關于中國A股EDA第一股將花落誰家的猜想便隨之而來。近日,有觀點指出,中國A股EDA第一股將大概率在華大九天與概倫電子之間誕生。
事實上,在EDA領域,除了華大九天,概倫電子之外,還有廣立微、國微思爾芯都已經宣布沖刺IPO。雖然不乏有一些悲觀的觀點認為當前EDA企業沖刺IPO還為時過早,畢竟有芯愿景折戟的前車之鑒,但無疑,IPO的成功將為EDA的國產化帶來更強的市場信心。
市場信心還來自新技術帶來的變革。業內人士普遍認為,盡管在先進制程IC設計方面,依舊是EDA三巨頭做主導,但國產EDA勢在必行。在如今5G、物聯網、AI等新技術的推動下,國產EDA將迎來新的發展窗口期。
正如王禮賓所言,目前在人工智能、云技術上,國產EDA可以站在當今科技發展的高技術起點上,對EDA軟硬件框架和算法做創新、融合、重構。在他看來,三巨頭壟斷下很難長期創新,而國產EDA企業處于“輕裝上陣”狀態,超越世界巨頭是完全有可能的。
華大九天副總經理郭繼旺表示,5G系統具備指數級提高的算法復雜度,導致終端IC必須使用先進的納米級工藝節點進行設計,它們的功耗要求非常嚴苛。從生產角度來看,為了確保穩定運行并避免產量損失,需要對IC性能進行數千次蒙特卡洛模擬仿真,可能需要幾個月才能完成,這是廠商不可接受的。AI也同理,算法并不是人工智能實現的瓶頸,真正的限制是海量算力和內存容量,這對于人工智能芯片的性能和功耗至關重要。物聯網芯片也同樣注重超低功耗。針對這些新的需求,華大九天發布了XTime、ALPS-GT、ALPS-LMC等工具,已經能很好的解決5G、人工智能、物聯網等新技術中的芯片需求。
此外,在MEMS(8寸)晶圓短缺、需求旺盛已成行業共識的情況下,國產EDA正面臨著新的機遇。上海國微思爾芯副總裁陳英仁表示,目前汽車電子、FPGA、驅動芯片、指紋辨識、電源管理、MOSFET、微控制器(MCU)等領域的非先進(中低端)芯片需求強勁,下游8寸晶圓制造技術已十分成熟,已呈現市場供不應求的局面。因此,這塊市場潛力巨大,是國產EDA工具核心發力點。
為了應對國際形勢以及EDA巨頭的挑戰,國內企業也不斷發力。眾所周知,當前,國產EDA領域面臨的第一大困境就是人才問題。
公開資料顯示,中國約有1500名EDA軟件開發工程師,其中約有1200人在國際EDA公司的中國研發中心工作,真正為本土EDA做研發的人員只有300人左右。相比之下,Synopsys公司一家就有7000多名研發人員,其中有5000多人從事EDA的研發。
而當前,培養EDA人才也并不是一件容易的事情。作為芯片設計的最上游,EDA軟件技術壁壘非常高。據悉,EDA工具涉及集成電路產業中的各個階段,每一個環節中的算法以及架構都有所區別,這就需要EDA人才具有很強的跨學科背景,這種技術門檻也成為了培養EDA人才的第一道“攔路虎”。
針對EDA及集成電路人才培養,華大九天制定了長期計劃,并成立了產教融合協同育人項目:首先,為高校的老師和科研團隊提供EDA工具來進行集成電路設計,從而了解EDA工具的使用;其次,成立華大九天獎學金,以此來支持同學和相關團隊開發國產EDA工具;華大九天還積極參與到各大競賽中。此外,華大九天、南京集成電路產業協同創新學院共同倡議共同培養EDA人才。
總之,在后摩爾時代,IC設計技術的放緩,給予了國產EDA追趕的機會。在一些新興產業的關鍵技術(如5G、人工智能)上,中國正處于領先地位,這將推動中國集成電路設計行業的持續發展。同時,IC公司、EDA公司和大學之間將產生更緊密的合作。
如果說此前國產EDA的“曇花一現”和后來的“步履艱難”是注定的宿命,因為既沒有政策和資金的大力支撐,也不具備崛起的向心力和緊迫感,那么現在,國產EDA企業則迎來了“天時”、“地利”、“人和”。
? ? ? 責任編輯:tzh
評論
查看更多