8月15號,美國商務部宣布針對包括先進半導體在內的四項技術設立新的出口管制。被列入清單的4項技術中,引發了最多關注的是“管制用于開發GAAFET結構的EDA軟件”。GAAFET可以實現2nm,FinFET技術最多能做到3nm,這將使我國短時間內可能很難實現3nm。
外圍形式更加嚴峻,美臺日韓組成Chip4聯盟目的是要打造一個結合美國半導體源頭技術、日本半導體材料和零部件、韓國和臺灣省半導體制造能力的“半導體供應鏈合作體制”。其目的很明顯是在針對中國,限制中國半導體產業發展。
美國總統拜登于2022年8月9日在白宮簽署長達1054頁、授權資金總額高達約2800億美元的《2022年芯片和科學法案》,法案的頒布對市場秩序的擾亂已經開始顯現,推動并加劇全球半導體產業供應鏈的分裂與混亂,為全球芯片產業鏈供應鏈帶來嚴重沖擊。同時也將增加半導體企業生產經營的成本和風險,掣肘全球半導體行業創新發展。
除了芯片法案與Chip 4,美國還阻擋關鍵設備輸往大陸。從2019年開始,限制ASML銷售EUV設備給中芯國際,禁止14納米制程DUV設備輸往大陸,此舉動必然影響到管控設計高端芯片所需的電子設計自動化(EDA)軟件。
回顧EDA發展歷史
20世紀60年代中期,EDA開始出現,它是從計算機輔助設計與制造(CAD/CAM)和計算機輔助工程(CAE)的概念發展而來的。EDA有力地支持了上世紀八,九十年代集成電路帶動集成電路產業按照摩爾定律飛速發展。
早在上世紀八十年代國家就集中力量在北京組織了“熊貓系統”的研發,但快35年過去了,國內EDA市場仍然被國外三大廠家Synopsys(新思科技)、Cadence(鏗騰電子)、Mentor Graphics(西門子EDA)壟斷。三巨頭牢牢占據了全球超過70%的市場份額,能夠提供完整的EDA工具,覆蓋集成電路設計與制造全流程或大部分流程。在中國市場三巨頭擁有超過95%的軟件銷量。
(表1:國內外EDA企業對比表)
國內EDA企業狀況
我們已經在EDA軟件領域展開布局了,《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》就明確將集成電路列為7大科技前沿領域攻關的第3位,EDA的攻關更是列為集成電路之首。
據2020世界半導體大會EDA產業發展分論壇上,賽迪顧問分析師呂芃浩的介紹,2019年中國本土EDA廠商總營收不到4.2億元,規模只占全球市場份額的0.6%,中國EDA國產化率約為10%。盡管國內的EDA公司相比國外仍稍顯遜色,但國內EDA企業生態已初步形成,其中一些還取得了不錯的成績。
(圖1:國內外EDA工具銷售額對比,數據來源于網絡)
談到國內的EDA行業,首先要說的是華大九天,即我們業界非常熟悉的命名為“國寶級”的熊貓IC CAD系統。華大九天已于7月29日深交所創業板掛牌上市。
華大在工藝制程方面,模擬電路設計EDA工具除了在電路仿真工具方面達到了5nm,其他方面還停留在28nm的工藝制程,與國際領先水平尚存在一定的差距。但模擬芯片本身具有較長的生命周期,對先進工藝制程依賴不高,通常采用更穩定、更成熟的工藝制程,對于性能指標、可靠性和成本會更關注。因此,目前市場上多數模擬芯片仍然在使用28nm及以上的成熟工藝。華大九天也仍然有一定的時間來在工藝制程上追趕國際巨頭。
(圖2:國內外EDA先進制程對比表,數據來源于網絡)
另一家有特色的EDA公司是山東濟南概倫電子科技有限公司。概倫電子以存儲芯片 EDA 為切入點,與全球領先的存儲廠商展開合作,支持其高端存儲器芯片的開發,實現了點工具的突破。在器件建模和電路仿真兩大集成電路制造和設計的關鍵環節掌握了具備國際市場競爭力、自主可控的 EDA 核心技術,形成了核心關鍵工具,能夠支持 7nm/5nm/3nm 等先進工藝節點和 FinFET、FD-SOI 等各類半導體工藝路線,構建了較高的技術壁壘。
(圖3:國內EDA企業支持工具鏈,數據來源于網絡)
還有杭州廣立微,提供基于測試芯片的軟硬件系統和整體解決方案,可用于高效測試芯片自動設計、高速電學測試和智能數據分析的全流程平臺,有助于提高集成電路性能、良率以及穩定性。在集成電路設計到量產的整個產品周期內實現芯片性能、成品率、穩定性的提升,成功案例覆蓋集成電路最先進的180nm~3nm工藝節點。
國產EDA需要補齊的短板
相較于三巨頭的全工具鏈全流程覆蓋,國內EDA企業主要在模擬電路設計、數字實現等點工具上有成績。像華大九天在模擬IC領域優勢明顯,概倫電子則在存儲器領域儲備較深。但點工具未來增長遲早會遇到瓶頸,這就需要國內公司相互合作了。盡快形成一條完整的工具鏈。
(圖4:國內EDA企業對比展示圖)
還有一個EDA人才。據數據統計,國內做EDA研發的人大約有1500人,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,再把這些人分散開來,一個公司專業的EDA人才就沒有幾個了。全球最大的EDA公司,研發人員大約有7000人,其中5000多人做EDA工具。人才缺乏是所有問題的根本,幾十倍的差距,力量對比懸殊!
結語
隨著國家政策對EDA領域的持續扶持,行業也開始受到資本市場認可。雖然國產EDA與龍頭還有很大的差距,處于追趕階段,未來中國EDA產業的發展依然需要走很長的路,但國產化替代這條路,我們一定會走完。大家有什么見解,歡迎評論區討論!
審核編輯 :李倩
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原文標題:EDA斷供對國內半導體及PCB等有哪些重大影響
文章出處:【微信號:深圳市賽姆烯金科技有限公司,微信公眾號:深圳市賽姆烯金科技有限公司】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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