8月13日,美國商務部發布最終規定,對EDA軟件、超寬禁帶半導體材料、壓力增益燃燒(PGC)等四項技術實施新的出口管制。相關禁令生效日期為2022年8月15日。
EDA斷供,影響到底有多大?
本次EDA斷供事件引起了激烈討論,在各大平臺都有相關文章以及交流,但究竟帶來了多大的影響呢?事實上,目前來看本次EDA斷供事件的影響并沒有那么大,也沒有像一些文章所說,對我國的芯片設計、生產,造成了巨大影響。至少在短期內影響相對有限。其中最為重要的原因是臺積電3nm工藝制程,依然采用FinFTE結構的晶體管,并且預計于下半年開始進行量產。
目前,國內應用先進支撐的EDA芯片廠商,在未來的三到五年,依舊可以使用7nm~3nm制程。而根據臺積電相關信息,2nm制程工藝于2025年量產,因此留給國產造芯大廠的時間已然不多且珍貴。
EDA軟件很難實現嗎?
完整的EDA軟件開發難度與操作系統的開發難度相差無幾。芯片在制造前,需要使用EDA進行設計、仿真,在仿真模擬達到先期預設的各項指標后,才能進行流片。如何保障設計電路與實際電路的一致性,如何檢測幾百萬個邏輯門的正確性,如何加入不影響本身功能的輔助電路,如何將芯片縮小至幾納米等問題都需要由EDA軟件來進行解決。檢測故障使用的一個小工具ATPG(Automatic Test Pattern Generation,自動測試向量生成),是DFT(Design for Testability,可測試性設計)的一部分,而DFT又是EDA的一部分,EDA軟件中,包含了非常多用來實現芯片制造、檢測等功能的小工具,涉及多種應用場景,實現難度非常高。
為什么要EDA國產化?
EDA雖然從市場規模上來說,不如其他商業化產品,但是其市場重要性絕對不能小覷。主要原因有兩點:
1、EDA工具本身的屬性
EDA作為芯片設計軟件,可以進行超大規模集成電路芯片的功能設計、物理設計、驗證等。雖然EDA市場份額并沒有那么高,但是本身極其復雜,對于實現芯片自主化具有非常重大的意義。實現了EDA工具自主化,就能夠基本達成半導體自主化的先決條件。
2、突破技術"圍剿"
美國的技術"圍剿"不僅試圖在高科技方面與中國脫鉤,更設置各種障礙,禁止技術交流。在此情景之下,我國依舊實現了核電技術、特高壓技術、高鐵技術等高科技領域核心技術的自主化。只有實現行業核心技術、軟件自主化,才能突破技術"圍剿",實現技術可用、不受限的良好發展條件。
國內EDA廠商如何破局?
目前,在全球EDA市場上,有著三座難以逾越的高山,分別是美國的Synopsys(新思科技)、Cadence(楷登電子)以及德國西門子旗下的Siemens EDA。這三家公司占有全球EDA市場85%以上的份額。因此,美國想制裁哪家公司,Synopsys和Cadence便可以禁止對方使用EDA工具。在此場景下,本土EDA想要在三大巨頭的圍堵下突破重圍,需要如何做才能破局呢?
1、政策扶持
事實上,從2006年起,我國便陸續出臺了多項政策,支持、鼓勵EDA行業的創新與發展,并已初見成效。
2006年,國務院發布《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006-2020年)》,其中重點強調,要建設集成電路研發中心,實現90nm及以下集成電路工藝技術產業;發展基礎軟件、中間件、大型關鍵應用軟件和集成系統。
2021年3月,《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》發布,《綱要》中提到,重點攻關集成電路設計工具,重視集成電路先進工藝,重視寬禁帶半導體發展。
2021年11月,工業和信息化部發布《"十四五"軟件和信息技術服務業發展規劃》,對關鍵基礎軟件存在短板以及工業軟件普及程度低等問題,提出了補全關鍵基礎軟件短板,推廣工業技術軟件化的新要求。
但是目前,政策對半導體行業EDA基礎人才培養機制的支持力度還存在不足。以韓國為例,于今年7月19日發布有關培養半導體人才方案,將在未來10年培養15萬名半導體專業人才。而我們國家尚未存在類似的半導體EDA基礎人才擴招培養的相關政策,只有出臺了人才擴招、培養的相關政策,我們才能夠在人才稀缺且急迫需要發展的時代,培養出真正屬于我們的自主半導體行業EDA基礎人才,并完成行業人才儲備。
2、人才培養
EDA技術具有智力密集型特點,并且要求理論與實踐相結合,國內人才缺口巨大。目前,國內各大高教積極進行產教融合,對接行業內優秀企業,使得尚未走出校門的高校人才,在校期間即可完成實踐,為工業界輸送了大批人才,彌補我國EDA的人才缺口。
3、生態建設
由于技術封鎖的原因,國產EDA發展迎來了前所未有的新高潮,在廣闊的市場前景下,實現國產EDA的市場沉淀,從而促進EDA的自主化發展。而全產業鏈條的打通,各機構的支持,協同發展的相互促進下,國產EDA不斷進行迭代、完善,最終將會完成EDA的自主化替換。
4、戰略制定
依托產業格局、階段現狀,以細分功能工具為基點,突破技術瓶頸,形成核心競爭力。由基點到全鏈,形成全流程的EDA設計軟件。目前,國內EDA公司在細分環節的EDA工具已然達到國際先進水平,但是尚未形成全流程設計能力。因此,在實現了一款軟件的成功,并具備同類競爭力、盈利之后,再通過各種形式,實現全流程設計及全流程自主化。
5、化零為整
在技術水平無法達到全鏈路實現的階段,可以通過技術整合,以及商業手段實現完整的全流程解決方案。以Synopsys為例,其三十年來的發展史,就是一個不斷收并購、技術整合的過程(并購次數高達80次)。Synopsys原首席執行官Aart de Geus表示,Synopsys通過收購,重塑技術,獲得新能力,進入新市場。
結語
目前看來,美國的這一輪管制似乎并沒有對國內產業產生立竿見影的影響,但隨著地區局勢的變化,貿易摩擦的加劇,美國限制中國發展的意圖愈發不加掩飾。當務之急是沉下心來,對產業進行全面梳理,必要時借力打力,把基礎夯實的同時,繼續攀登高端創新的尖峰。
參考鏈接:
https://www.zhihu.com/question/548263770
https://www.163.com/dy/article/HELBBR9U0511DT6P.html
https://baijiahao.baidu.com/s?id=1738765755411802424