美国限制EDA软件,引发全球芯片暴击,我们有EDA软件吗?

2024-05-14 03:07

1. 美国限制EDA软件,引发全球芯片暴击,我们有EDA软件吗?

众所周知,近几年来中美竞争日趋激烈,美国对中国整体芯片行业的封锁和遏制也在不断加强,动作频频。美国限制EDA软件,引发全球芯片暴击,我们有EDA软件吗?

 1、事件内容
美国商务部发布最终规定,对设计GAAFET(全栅场效应晶体管)结构集成电路所必需的EDA软件;金刚石和氧化镓为代表的超宽禁带半导体材料;燃气涡轮发动机使用的压力增益燃烧(PGC)等四项技术实施新的出口管制,相关禁令将从2022年8月15日正式生效。
2、什么是EDA?
EDA的英文全称是Electronics Design Automation,及电子设计自动化软件。上世纪的40年代,芯片设计通过工程师手绘电路图完成,之后算着芯片越来越复杂,人们发明了芯片设计软件。从最早计算机辅助设计( CAD )到初期EDA软件,经历了30多年不断成熟、提高抽象层次的演变。利用EDA工具,电子设计师可以从概念、算法、协议等开始设计电子系统,大量工作可以通过计算机完成,并可以将电子产品从电路设计、性能分析到设计出IC版图或PCB版图的整个过程的计算机上自动处理完成。
3、我们有EDA软件吗?
EDA是主要用于芯片设计的软件工具,被称“芯片之母”,EDA对芯片设计的意义类似于光刻机对晶圆制造的意义,没有EDA将无法设计芯片,没有EDA的后果可能比光刻机更严重。据大东时代智库(TD)数据显示,中国EDA领域共24家企业,然而中国EDA企业营收占国内EDA市场的比例不足20%,而Synopsys、Cadence和西门子(收购Mentor)三家EDA企业占据着国内80%的市场。虽然国产EDA企业难以提供全流程产品,但在部分细分领域具有优势,个别工具功能强大。

后记:本土EDA想要在三大巨头的围堵下突破重围,势必要打出一套强有力的组合拳才有希望,后来者想居上,从来都不容易。事实上,我国在这方面做的已经足够好,并且初见成效。2021年以来我国出台了很多EDA相关的政策,非常密集且扶持力度不小。

美国限制EDA软件,引发全球芯片暴击,我们有EDA软件吗?

2. eda软件是什么意思?美国又要在芯片卡脖子

EDA软件本质上是一种工业软件,类似于CAD软件。可以帮助工程师进行电路设计、性能分析、IC版图或PCB版图制造等。
 
 
 
 
    
 
  
        
  
 
 
 
 
 EDA可以说是芯片设计不可或缺的一部分,属于芯片制造的上游产业,涵盖了IC设计、布线、验证、仿真的所有流程。因此,EDA在业界被称为“芯片之母”。没有它,飞机高铁车床等设备工具会直接停摆!
 
 
 
 众所周知,目前设计芯片必须使用EDA。目前在EDA领域,国产率可能不到5%,另外95%基本都是进口,被新思科技、Cadence、西门子EDA三巨头垄断。
 
 
 
 更何况EDA不是你想买就可以买到的,在8月13日,开发GAAFET(全栅场效应晶体管,2nm芯片技术)结构集成电路必须使用的EDA软件在美国被列入出口管制,从8月15日起60天后生效,不允许在中国大陆使用,这等于是要卡中国芯片的脖子。
 
 
 
 另外,大家都知道,之前早就有有EDA厂商把华为的EDA工具砍掉了,不让华为用。
 
 
 
 所以很多人说windows,PS,CAD等。可以被国内的专家破解,而EDA只是一个计算机软件,也是可以破解的。不用担心,规范与否只是表面功夫。
 
 
 
 被禁止,我们照样破解。
 
 
 
 这就是问题所在。EDA真的能破解吗?为什么没有人用破解版本的?
 
 
 
 可以肯定的是,世界上没有完美的软件,只要你愿意去做,当然可以解决问题。但问题是你不能用破解的EDA。
 
 
 
 EDA是设计芯片的软件。随着芯片技术的不断升级,EDA也在不断升级。网上有各种库,破解了EDA。你能使用这些不断升级的在线库文件吗?当然不是,想都别想。
 
 
 
 更重要的是,EDA设计的软件要交给代工厂制造。芯片设计文档不是PS和CAD设计的低级图纸,可以打出来给对方看。
 
 
 
 还必须是EDA支持的格式,那么你用什么软件和版本来设计呢?对方一看就知道。如果是盗版,你敢吗?
 
 
 
 再加上搞芯片的都不是小公司。如果你敢盗版,而且有瑕疵,EDA公司马上就会找到你,你就等着被告吧。
 
 
 
 就算PS,CAD,windows被破解,也只是个人在用,大部分大企业不敢。EDA是大企业才会用的,没有个人用,所以没有破解。
 
 
 
 所以大家才会对EDA的停运这么紧张,因为这个停运之后,就没有企业敢破解了,所以会受到限制,因为这个EDA设计只是芯片的一部分,后续所有环节都会用到EDA。相互验证下,谁敢盗版?

3. 美国商务部宣布断供EDA软件,目前国产EDA的水平如何?

美国商务部近期宣布了一条重要消息,那就是断供EDA软件。EDA工具软件可大致可分为芯片设计辅助软件、可编程芯片辅助设计软件、系统设计辅助软件等三类。美国断供之后对于我国EDA是否会有影响,我国EDA水平到底如何。接下来我们就一起来看一下。
国产EDA和国际顶级EDA有一大段差距实际上,现在国产EDA企业综合水平和国际顶级EDA企业的水平有一大段差距,主要是两个方面,第一个方面就是我国目前还没有可以做芯片设计——制造——封测全产业链EDA软件的企业。另外一个方面就是国产的EDA企业在自己细分领域做的是相对低端的EDA芯片软件。这个时候大家可能会问了,既然水平相差大,美国断供之后是不是会严重影响我国的EDA啊!
我国的EDA还需要寻求突破实际上,美国EDA只会对我国的高端芯片领域产生影响,也就是说,我国的EDA用在中低端领域比较多。还说明了尽管现在美国断供EDA,并不会影响我们做芯片,只是做高端芯片的速度会减缓。但是我们相信在未来是有足够的时间慢慢追赶上来。毕竟我国的EDA现在寻求突破的过程当中。
要想真正实现突破,首先还是需要资金支持,因为现在的国际巨头EDA企业,尽管他们现在市场占有率基本上是垄断低位,非常风光。以前实际上也是和我们国产的EDA企业一样,也不能做芯片制造全产业链的EDA软件,后来在美国电子复兴计划下,让军工企业配合他们锻炼芯片制造技术。同时将不优秀的EDA企业进行合并重组。最终成为了优秀的EDA企业。我国只要资金到位,再加上企业的努力,我们有理由相信我国的EDA企业水平一定会有所提高。

美国商务部宣布断供EDA软件,目前国产EDA的水平如何?

4. EDA被业内称为 " 芯片之母 ",美国断供工具软件意味着什么?

或许会带来两种截然不同的结果,第一种结果就是中国科学家和基础人员通过不断的研究,最终掌握芯片研发和生产的主动权。第二种结果就是中国的芯片行业受到限制,或将很难生产五纳米以下的超高端芯片。
以目前的情况来看,Eda作为芯片生产的重要部分,本身具备着十分强大的市场影响力。该产品经过多年的发展,不断地提高其市场价值和营业额。此外,美方将该产品列入限制出口名单中,其目的非常明显。

第一个影响:增加我国技术人员研发技术的信心中国正在不断地呈现出更为强大的状态,无论是科技发展,还是航空航天,都在不断地刷新人们对中国科学技术的认知。现阶段,我国芯片行业正处于关键时期,一味的封锁和限制只会增加我国技术人员的信心。同时,当中国芯片真正崛起时,再多的限制都无济于事。

第二个影响:很难生产超高端芯片如果你是一位特别喜欢研究手机芯片的手机发烧友。你就会发现高端芯片呈现出供不应求。我国多个手机厂商依赖于国外芯片生产厂家,尤其是高通和联发科。此外,假如中国芯片企业缺乏该产品,或许会减缓生产超高端芯片的产能。久而久之,技术被卡脖,超高端芯片成为可望不可及的目标。

但是,优秀的中国人从来不会放弃任何一个行业的发展,尤其是与未来科技息息相关的芯片产业。虽然现阶段的中国芯片还有所欠缺,但是中国芯片的发展速度却令人备受期待。国内的多家企业收购国外订单,这也增加了国内芯片企业的营收总额。只要保持良好的研发态势和经营状态,中国芯片崛起绝对不是一个梦。

5. 国产EDA,到底能不能打破海外三巨头垄断?

 电子设计自动化(以下简称EDA)软件工具行业,正成为中国寻求解决芯片产业链短板问题的重要突围领域。
   这个行业全球市场规模不足百亿美元,净利润率低于15%,却能动5000亿美元半导体产业链,被中国的先行者们视为一个重大机遇。
   2020年3月,EDA巨头Synopsys(新思 科技 )中国区担任副总经理的王礼宾,在EDA行业工作20年后决定辞职,创立国产EDA公司“芯华章”,担任公司创始人、董事长兼CEO。
   他表示,从Synopsys离职创业有两个原因:
   一是看到国家大力支持EDA行业的“国产替代”,他对EDA技术未来前景十分看好;
   另外一个原因则是,他认为有过去20年的产业上下游经验和市场关系,对客户的想法、需求有所了解,这些契机都能帮助芯华章实现商业化。
   与王礼宾有相似创业经历的还有概伦电子董事长刘志宏,芯禾 科技 联合创始人代文亮,以及博达微创始人兼CEO李严峰,三人都曾在EDA三巨头之一的Cadence(楷登电子)担任过重要职位,而后辞职创立国产EDA公司。
   去年10月16日,在获得政府引导资金支持后,王礼宾创立的“芯华章”宣布获亿元Pre-A轮融资;11月9日芯华章再完成近亿元Pre-A+轮融资;12月9日完成超2亿元的A轮融资,间隔均不足一个月。三轮共引入云晖、真格、高榕、高瓴、五源资本(原晨兴资本)、中芯聚源、松禾等多个知名基金。
   除芯华章外,很多国产EDA公司今年都已“扎堆”筹集到了资金。2020年4月,概伦电子宣布已完成数亿元人民币的A轮融资;9月,国微集团旗下的“国微思尔芯”宣布完成数亿元融资,投方包括国际大基金下设的芯鑫融资租赁、上海半导体装备材料产业投资基金等政府投资机构。
   资本升温并非偶然。
   时间回溯到2019年5月,美国商务部称全面限制华为采购美国软件和技术生产的半导体零部件。受此影响,EDA三巨头与华为的合作先后终止。
   海外EDA三巨头指的是Synopsys、Cadence、Mentor(西门子旗下)三家美国公司,他们占据全球超64%的EDA市场份额。
   EDA工具是芯片IC设计中不可或缺的重要组件,也是集成电路设计最上游、壁垒最高的部分。涵盖了集成电路设计、布线、验证和仿真等所有流程。利用其可连接成极其复杂的电路图,从而制造出强大的CPU、GPU芯片。
    在AI、边缘计算等复杂技术不断演进的背景下,百亿规模的EDA行业正成为撬动5000亿美元半导体产业链的重要“基石”,EDA也被行业内称为“芯片之母”。 
   因此,华为与三巨头终止合作意味着,芯片将没有与之匹配的先进制程国产EDA软件工具,海思则就造不出下一代“麒麟芯”。东兴证券在报告中形容 EDA是“美国限制华为的封喉之剑”,凸显了该技术的重要性。 
   在中国芯片制造生态急需“补课”的大背景下,一场充满机遇与冒险的 游戏 已悄然开始。
   国产EDA行业现状:技术发展缓慢、人才紧缺、无法形成全链条
   公开数据显示,2019年中国EDA市场规模约为5.4亿,仅占全球规模102.5亿美元的5.3%。
   作为全球最大的电子元件产销市场,EDA三巨头的产品在国内占了85%以上的市场份额(实际接近90%),国产EDA软件产销占比仅不足10%。
   目前国内EDA软件公司主要有华大九天、国微集团、芯华章、博达微电子、芯禾 科技 、概伦电子等,数量和规模都十分稀少。
      背后的原因,主要是EDA行业的技术门槛高,成本弹性大,产业高度集中,导致国产技术发展缓慢,人才紧缺,无法形成全链条EDA工具,从而形成如今中国IC设计行业越来越离不开EDA三巨头的尴尬局面。
   事实上,从EDA行业发展来看,中国也曾经历过鼎盛时期。
   冷战期间,中国EDA软件技术被“巴统”禁运的压力下,1986年成功研制出中国首个自有的集成电路计算机辅助设计工具——“熊猫系统”(熊猫IC CAD系统),并在1993年全面问世。
   这标志着中国在研制EDA系统方面实现“零”的突破,打破了外国对中国的EDA工具封锁,并为中国集成电路设计行业发展打下了坚实的基础。
   熊猫系统一经发布,便在市场中引起较大反响。由于价格仅为同类产品的1/10,导致美国芯片厂商也一度选择“熊猫系统”。
   不过,随着“巴统”解散、禁运解除,1995年,海外EDA三巨头大举进入中国市场,便以技术成熟、价格便宜、免费赠送、多方合作等策略,快速收割市场份额。加上中国开始积极推动WTO全球化,“造不如买”的策略使得国产EDA陷入了长达十三年的沉寂。
   尽管国家2008年启动“核高基”重大专项计划,华大九天、芯愿景等第一批国产EDA企业相继成立并被重点扶持。但EDA是一个投入周期长、利润率低的高技术型产业,中国缺乏长期资金、人才和产业链支持,国产EDA发展依旧步履艰难。
   举个例子,过去十年间,华大九天在研发投入方面所投资金只有不足5亿元人民币。而海外EDA三巨头则高歌猛进,仅2018年Synopsys研发投入高达10.8亿美元,Cadence约为8.7亿美元,两家累计所投研发资金超127亿元人民币,差距十分悬殊。
   收购层面,在数字EDA领域三巨头收购上百家公司,获得了SoC设计主流程的数百个EDA工具。
   而在中国,由于EDA产业起步晚,“造不如买”理念中错失了在激烈竞争中以战养战的机会。尽管在模拟IC方面已经有了一定发展,但在数字EDA方面却几乎为零。
   目前,国内的EDA工具很分散,提供不了全套的工具链,而国际EDA公司提供给芯片企业的一般都是全套工具。
     接受采访的芯片下游厂商负责人称, 未来十年内三巨头的EDA工具依然将占据市场主流,国内EDA技术将无法跟上“替代”。 
   事实上,由于目前国产EDA相比美国EDA整体仍有较大差距,加上新EDA、新IP、新工艺及PDK,互相促进、互为一体,原来的客户很难轻易更换EDA软件。
   因此,很多企业家所幻想的国产EDA未来,变成了“泡沫赌注”。
   也有业内人士直言,在国际形式波谲云诡、变化莫测下,部分国产EDA企业浑水摸鱼,存在一定的市场泡沫。
   2020年5月19日,上交所受理了芯愿景(公司全称为北京芯愿景软件技术股份有限公司)的科创板上市申请,这标志着国产EDA企业打响了冲锋科创板第一枪。
   不过历时227天后,去年12月31日,芯愿景科创板IPO终止审核,背后原因或与其拖欠的557万发票还未完全归还有关。此外,该公司核心技术存在争议,退出参股公司投资后仍参与股东大会的行为,或涉嫌信披违规等问题,都影响了该公司上市进程。
    芯愿景董事长丁柯博士回应称,在本次终止审核之后,该公司暂时没有计划再重启科创板上市。 
    “在EDA行业最为核心的就是知识产权,但国内EDA公司都不太注意。如果不注意就会踩坑,在这种情况下,很多公司都会和三巨头来合作,那么,纯国产EDA就无从谈起。”上述业内人士表示。 
   此外,在人才方面,中国与三巨头差距悬殊。
   公开资料显示,中国约有1500名EDA软件开发工程师,其中约有1200人在国际EDA公司的中国研发中心工作,真正为本土EDA做研发的人员只有300人左右。相比之下,Synopsys公司一家就有7000多名研发人员,其中有5000多人从事EDA的研发,行业核心人才大都在三巨头处工作。
   国微集团联席董事长兼总裁帅红宇指出,中国高校至今几乎没有EDA相关培养方向及开设EDA相关课程,而且2010年后国内几乎完全没有相关领域的论文发表,集成电路行业对口专业学生毕业后进入相关行业的仅占1/3,对EDA有了解和兴趣者更是寥寥。
   他强调,中国EDA人才紧缺背后主要原因是集成电路的“产学研”策略没跟上,这是行业亟待解决的核心问题。
   国产EDA的未来机遇:8寸市场需求、国产替代下的弯道超车机会、新思的支持
   “尽管EDA市场份额由三巨头占领,但国产EDA必须要有,而且会有所发展。”有多位行业分析师。
   事实上,方正证券发布研报指出,尽管在模拟/数模混合/数字芯片EDA领域,以及全流程设计平台上,EDA工具都被国际企业所垄断,但国产EDA机会更多在以点工具为突破口,由点及面逐步发展。
   在MEMS(8寸)晶圆短缺、需求旺盛已成行业共识的情况下,国产EDA正面临着新的机遇。
   上海国微思尔芯副总裁Ying(陈英仁),目前 汽车 电子、FPGA、驱动芯片、指纹辨识、电源管理、MOSFET、微控制器(MCU)等领域的非先进(中低端)芯片需求强劲,下游8寸晶圆制造技术已十分成熟,已呈现市场供不应求的局面。因此,这块市场潜力巨大,是国产EDA工具核心发力点。
   “随着AI、5G、工业互联网、 汽车 电子、区块链等领域的兴旺,提出了很多特色鲜明的、尚未被EDA工具满足的IC设计需求,这恰是国内EDA工具厂商的新机会。”
   思尔芯是原型验证及仿真系统领域的本土EDA公司,在2018年10月被国微集团所收购,并将“思尔芯”更名为“国微思尔芯”。
   陈英仁强调,尽管在先进制程IC设计方面,依旧是EDA三巨头做主导,但国产EDA势在必行。尤其在40nm、28nm制程工艺上,中国企业也已经或将很快掌握。“思尔芯在做的功能验证是属于前端,相对的与制程工艺独立。尤其在快速原型验证,思尔芯有着17年的积累,媲美EDA三巨头。”
   这同样也是国产替代下,中国企业寻求的弯道超车机会。
   王礼宾表示,目前在人工智能、云技术上,国产EDA可以站在当今 科技 发展的高技术起点上,对EDA软硬件框架和算法做创新、融合、重构。他认为,三巨头垄断下很难长期创新,而国产EDA企业处于“轻装上阵”状态,超越世界巨头是“完全有可能的”。
   为了应对国际形势以及EDA巨头的挑战,国内企业也不断动作频频。
   2019年,全球电子设计领域最具有影响力的DAC大会上,华大九天、广立微、概伦电子、芯禾 科技 四家中国EDA厂商联袂出场,推出多个EDA产品,向世界展示了EDA领域的中国力量。
   同年底,概伦电子则收购博达微,进一步整合优势资源。而蓝海微力求寻找小众客户群体,避开红海,寻找蓝海。
    此外,巨头们还在加大对中国的布局,不断推进本土化、“产学研”支持,通过支持国产EDA,形成更多考量。 
   1994年,Synopsys在人民大会堂向清华大学捐赠了20套Design Compiler软件,总价值约500万美元。随后该公司和清华成立了“清华大学——新思 科技 高层次电子设计中心”,开始推动中国EDA人才的培养。
   2018年和2019年,Synopsys分别成立了芯思原和全芯智造两家合资公司,前者意在加强芯片IP领域的本土合作,助力本土晶圆厂和设计企业实现自主研发,掌握核心技术;后者旨在加强制造类EDA领域的本土合作,带动国内技术能力。
    Synopsys全球资深副总裁兼中国董事长葛群,无论是人才培养、技术支持还是资本合作,新思所做的这些努力都是为了解决中国芯片产业的痛点。这一点,新思和其他国内EDA公司的初心一致。 
   葛群强调,在中国数字 社会 转型之际,新思以面向未来的新一代EDA根技术赋能更多 科技 应用的落地,推动整个芯片产业的可持续发展。“EDA行业需要打通内外循环,整个产业链相互促进,协同发展,形成完整的生态系统,会有更好的发展空间。”
   从目前来看,这场EDA“国产替代”之战似乎会一直持续下去。
     
   来自(凤凰 科技 频道)

国产EDA,到底能不能打破海外三巨头垄断?