EDA被行业内称为“芯片之母”,此番断供,影响几何? 美国宣布断供EDA软件 8月12日,美国商务部工业和安全局(BIS)在联邦公报上发布了一项临时最终规定,将4项“新兴和基础技术”加入出口管制清单,其中3项涉及半导体,并包括芯片设计中最上游、最高端的产业EDA。 据悉,这4项技术是42个参与国在2021年12月会议上达成共识控制的项目之一。具体包括:两种超宽带隙基板半导体材料氧化镓(Ga2O3)和金刚石,设计GAAFET架构(全栅场效应晶体管)的先进芯片EDA软件工具,以及用于燃气涡轮发动机的压力增益燃烧技术。 美国商务部工业和安全局发布的文件显示,针对“设计GAAFET架构(全栅场效应晶体管)的先进芯片EDA软件工具”的管制将自2022年8月15日起算60天后生效,公众可以在2022年8月15日起算30天内就该项管制的具体实施提交评论意见。而其他三项管制的生效日期则为2022年8月15日。 这4项技术中,最受外界关注的当属EDA软件。EDA是电子设计的基石产业,也被行业内称为“芯片之母”。 具体而言,EDA涵盖了电子设计、仿真、验证、制造全过程的所有技术,诸如:系统设计与仿真,电路设计与仿真,印制电路板(PCB)设计与校验,集成电路(IC)版图设计、验证和测试,数字逻辑电路设计,模拟电路设计,数模混合设计,嵌入式系统设计,软硬件协同设计,芯片上系统(SoC)设计,可编程逻辑器件(PLD)和可编程系统芯片(SOPC)设计,专用集成电路(ASIC)和专用标准产品(ASSP)设计技术等。 据天风国际研报,如果把芯片制造比作建造一座大厦的话,IC设计就是大厦的设计图纸,EDA软件就是这张图纸的设计工具,只不过EDA软件比建筑设计软件的复杂度要高出N个数量级。 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,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,在计算机上自动处理完成。并且是贯穿整个集成电路产业链的战略基础支柱之一。EDA技术可以广泛应用于电子、通信、航空航天、机械等多个领域。 值得一提的是,这是美国短期内签署的第二份有关芯片的文件。8月9日,美国总统拜登签署了《芯片和科学法案》(ChipsandScienceAct,简称《芯片法案》)生效法令,根据该法案,美国政府将提供527亿美元的财政补助,支持半导体制造商在美国国内进行研发和生产,同时限制获得补贴的企业在中国扩增产能。 断供EDA软件,将对我国芯片产业发展造成什么影响? 尽管EDA的市场规模比较小,据赛迪智库数据显示,20182020年全球EDA市场规模由62。2亿美元增长至72。3亿美元,与几千亿美元市场规模的集成电路产业相差甚远,但EDA对于芯片产业来说不可或缺。 可以说,EDA在芯片设计的链条中起到非常重要的作用,并处于芯片设计产业链的上游。甚至有评论认为,“谁掌握了EDA,谁就有了芯片领域的主导权”。 此前,天数智芯物理设计经理郑长春在接受中新经纬采访时表示:“芯片设计是一个非常复杂的流程,有的芯片集纳几百亿个晶体管,它的物理实现、功耗分析、物理验证等都只能依靠EDA工具。EDA虽然很重要,但它市场规模比较小,只有百亿美元规模,不过它撬动的却是万亿美元规模的芯片市场,就像咽喉一样,虽然很小,但能决定人的生死。” 那么,此番美国断供EDA软件,将对我国芯片产业发展造成什么影响? 一方面,先进制程的芯片设计将受到限制。根据美国商务部工业和安全局发布的文件,本次管制针对的是“设计GAAFET架构(全栅场效应晶体管)的先进芯片EDA软件工具”,该工具主要用于3nm及以下芯片设计。 目前,拥有该技术的芯片制造商只有三星和台积电。因此,有行业人士表示,美国此次出口管制,限制的是3nm以下的EDA工具,这意味着短期内对中国半导体行业影响有限,长期来看会限制中国推进关键的下一代先进制程技术。 据北京商报报道,产业观察家洪仕斌表示,“美国EDA断供就是想让中国内地没工具设计3nm及以下的高端芯片,设计卡死在5nm,制造卡死在7nm。然后拉开中美在高速运算、人工AI等方面的距离。” 另一方面,重压之下,国产EDA软件或将彻底崛起。 目前,全球EDA市场呈现寡头垄断的局面,其中,Cadence、Synopsys、Mentor三家美国企业占据了全球超过70的市场份额,能够提供完整的EDA工具,覆盖集成电路设计与制造全流程或大部分流程。 而国产EDA软件的发展始于上世纪80、90年代。1993年,华大九天发布了国内第一款EDA软件熊猫ICCAD系统,实现了国产EDA从0到1的突破。目前,华大九天是中国第一大EDA厂商。不过,据其招股书显示,公司目前主要既有模拟电路设计全流程EDA工具系统中,除电路仿真工具支持最先进的5nm量产工艺制程,华大九天整体尚未支持16nm及以下先进工艺制程。 从产业整体发展来看,国产EDA软件面临国外巨头垄断、缺乏长期技术积累和资金投入、人才需求严重不足等挑战。但近几年,随着国家对基础软件领域的布局全面展开,核心技术“卡脖子”技术攻坚战已经打响,发展自主可控的EDA早已上升到战略层面。在《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》中,明确将集成电路列为七大科技前沿领域攻关的第3位,EDA的攻关更是位列集成电路之首。 有行业人士建议,重压之下,国内企业需要联合起来,共同开发,加快提升国产EDA软件水平。 中金公司科技硬件首席分析师彭虎在接受深圳商报采访时表示:在产业链结合方面,国内晶圆制造正由成熟制程向先进制程发展,国产EDA设计工具在与国内制造厂商的协同下,将循着低端向高端、点工具向全流程的路径发展。随着产业政策支持力度加大,高科技产业投融资环境改善,国内EDA产业有望吸引和培养更多的人才,未来发展可期。