8月13日,美国商务部发布最终规定,对EDA软件、超宽禁带半导体材料、压力增益燃烧(PGC)等四项技术实施新的出口管制。相关禁令生效日期为2022年8月15日。
EDA断供,影响到底有多大?
本次EDA断供事件引起了激烈讨论,在各大平台都有相关文章以及交流,但究竟带来了多大的影响呢?事实上,目前来看本次EDA断供事件的影响并没有那么大,也没有像一些文章所说,对我国的芯片设计、生产,造成了巨大影响。至少在短期内影响相对有限。其中最为重要的原因是台积电3nm工艺制程,依然采用FinFTE结构的晶体管,并且预计于下半年开始进行量产。
目前,国内应用先进支撑的EDA芯片厂商,在未来的三到五年,依旧可以使用7nm~3nm制程。而根据台积电相关信息,2nm制程工艺于2025年量产,因此留给国产造芯大厂的时间已然不多且珍贵。
EDA软件很难实现吗?
完整的EDA软件开发难度与操作系统的开发难度相差无几。芯片在制造前,需要使用EDA进行设计、仿真,在仿真模拟达到先期预设的各项指标后,才能进行流片。如何保障设计电路与实际电路的一致性,如何检测几百万个逻辑门的正确性,如何加入不影响本身功能的辅助电路,如何将芯片缩小至几纳米等问题都需要由EDA软件来进行解决。检测故障使用的一个小工具ATPG(Automatic Test Pattern Generation,自动测试向量生成),是DFT(Design for Testability,可测试性设计)的一部分,而DFT又是EDA的一部分,EDA软件中,包含了非常多用来实现芯片制造、检测等功能的小工具,涉及多种应用场景,实现难度非常高。
为什么要EDA国产化?
EDA虽然从市场规模上来说,不如其他商业化产品,但是其市场重要性绝对不能小觑。主要原因有两点:
1、EDA工具本身的属性
EDA作为芯片设计软件,可以进行超大规模集成电路芯片的功能设计、物理设计、验证等。虽然EDA市场份额并没有那么高,但是本身极其复杂,对于实现芯片自主化具有非常重大的意义。实现了EDA工具自主化,就能够基本达成半导体自主化的先决条件。
2、突破技术"围剿"
美国的技术"围剿"不仅试图在高科技方面与中国脱钩,更设置各种障碍,禁止技术交流。在此情景之下,我国依旧实现了核电技术、特高压技术、高铁技术等高科技领域核心技术的自主化。只有实现行业核心技术、软件自主化,才能突破技术"围剿",实现技术可用、不受限的良好发展条件。
国内EDA厂商如何破局?
目前,在全球EDA市场上,有着三座难以逾越的高山,分别是美国的Synopsys(新思科技)、Cadence(楷登电子)以及德国西门子旗下的Siemens EDA。这三家公司占有全球EDA市场85%以上的份额。因此,美国想制裁哪家公司,Synopsys和Cadence便可以禁止对方使用EDA工具。在此场景下,本土EDA想要在三大巨头的围堵下突破重围,需要如何做才能破局呢?
1、政策扶持
事实上,从2006年起,我国便陆续出台了多项政策,支持、鼓励EDA行业的创新与发展,并已初见成效。
2006年,国务院发布《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》,其中重点强调,要建设集成电路研发中心,实现90nm及以下集成电路工艺技术产业;发展基础软件、中间件、大型关键应用软件和集成系统。
2021年3月,《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》发布,《纲要》中提到,重点攻关集成电路设计工具,重视集成电路先进工艺,重视宽禁带半导体发展。
2021年11月,工业和信息化部发布《"十四五"软件和信息技术服务业发展规划》,对关键基础软件存在短板以及工业软件普及程度低等问题,提出了补全关键基础软件短板,推广工业技术软件化的新要求。
但是目前,政策对半导体行业EDA基础人才培养机制的支持力度还存在不足。以韩国为例,于今年7月19日发布有关培养半导体人才方案,将在未来10年培养15万名半导体专业人才。而我们国家尚未存在类似的半导体EDA基础人才扩招培养的相关政策,只有出台了人才扩招、培养的相关政策,我们才能够在人才稀缺且急迫需要发展的时代,培养出真正属于我们的自主半导体行业EDA基础人才,并完成行业人才储备。
2、人才培养
EDA技术具有智力密集型特点,并且要求理论与实践相结合,国内人才缺口巨大。目前,国内各大高教积极进行产教融合,对接行业内优秀企业,使得尚未走出校门的高校人才,在校期间即可完成实践,为工业界输送了大批人才,弥补我国EDA的人才缺口。
3、生态建设
由于技术封锁的原因,国产EDA发展迎来了前所未有的新高潮,在广阔的市场前景下,实现国产EDA的市场沉淀,从而促进EDA的自主化发展。而全产业链条的打通,各机构的支持,协同发展的相互促进下,国产EDA不断进行迭代、完善,最终将会完成EDA的自主化替换。
4、战略制定
依托产业格局、阶段现状,以细分功能工具为基点,突破技术瓶颈,形成核心竞争力。由基点到全链,形成全流程的EDA设计软件。目前,国内EDA公司在细分环节的EDA工具已然达到国际先进水平,但是尚未形成全流程设计能力。因此,在实现了一款软件的成功,并具备同类竞争力、盈利之后,再通过各种形式,实现全流程设计及全流程自主化。
5、化零为整
在技术水平无法达到全链路实现的阶段,可以通过技术整合,以及商业手段实现完整的全流程解决方案。以Synopsys为例,其三十年来的发展史,就是一个不断收并购、技术整合的过程(并购次数高达80次)。Synopsys原首席执行官Aart de Geus表示,Synopsys通过收购,重塑技术,获得新能力,进入新市场。
结语
目前看来,美国的这一轮管制似乎并没有对国内产业产生立竿见影的影响,但随着地区局势的变化,贸易摩擦的加剧,美国限制中国发展的意图愈发不加掩饰。当务之急是沉下心来,对产业进行全面梳理,必要时借力打力,把基础夯实的同时,继续攀登高端创新的尖峰。
参考链接:
https://www.zhihu.com/question/548263770
https://www.163.com/dy/article/HELBBR9U0511DT6P.html
https://baijiahao.baidu.com/s?id=1738765755411802424