软件|美国断供EDA?无需过度恐慌( 二 )


目前 , 芯片主流的工艺架构是FinFET(鳍式场效应晶体管) , 像7nm工艺用的都是这种 , 但进入3nm制程工艺后 , 主流架构变成了GAAFET(全栅场效应晶体管) 。
【软件|美国断供EDA?无需过度恐慌】不过 , 几位芯片设计人士告诉数智前线 , 目前这项管制措施的影响有限 , 因为国内还很少用到3nm设计 , 比如部分AI芯片、GPU芯片用的是7nm , 而电视、机顶盒、车规级芯片大多还是28nm 。
但有上述人士称 , 这是长期影响和短期影响的差别 , 就像几年前人们认为7nm还很遥远 , 但如今已全面量产 , “未来我们也会走到3nm” 。 这意味着 , 美国想通过这种做法 , 保持着对中国的芯片的优势 。
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国产EDA差在哪里?
谈及芯片 , 外界言必谈光刻机和EDA , 前者是制造的关键环节 , 后者负责设计 。
此前 , 美国已经不允许荷兰光刻机企业ASML将生产7nm芯片的EUV光刻机卖给中国大陆 。 而根据媒体报道 , 美国一家芯片设备制造商的CEO也透露 , “最近我们接获通知 , 要扩大禁售项目到14纳米以下 。 ”
在美国芯片法案的背景下 , 它进一步打压中国半导体产业并不令人意外 。 目前 , 国内EDA软件还有多大差距呢?

“EDA是确定性知识的集成 , 并不存在原理性的障碍 。 ”国内一位资深芯片人士对数智前线说 。 数智前线也从国产EDA人士处了解到 , 在7纳米和14纳米上 , 国内已经做到了部分设计环节的国产化 。

EDA分为模拟芯片设计工具和数字芯片设计工具 。 有国内企业已经解决了模拟芯片的设计全流程 。 相对而言 , 数字芯片的设计工具更难 , 设计流程中涉及120个左右的“点工具” , 分别在各个点工具上进行研发 。 据悉 , 国内有百家左右的设计工具企业 。
国内目前有企业在推动全流程设计工具的开发 , 也有资深第三方在梳理企业情况 , 期望将不同企业的“点工具”打通 , 更快推动国内全流程芯片设计工具的落地 。
但EDA背后考验的更多是与芯片制造厂之间的协同 , 比如同样的电路原理 , 如果工艺的参数库不一样 , 结果也就不一样 。
“晶圆厂不给你提供工艺的这些参数 , 你的软件是设计不出来的 。 ”国内一家做射频设计芯片的负责人告诉数智前线 , 半导体从设计、材料到设备是一整套生态的概念 , “越往高端走 , 你就发现得几条腿同时进步才行 , 不可能说我软件很牛 , 但我晶圆制造不行 。 ”
所以 , 真正难的还是怎么与上下游产业配合 , 通过实践去积累 。 “软件不是一蹴而就 , 它的每一代升级 , 跟着晶圆和材料的进展 , 性能的调校 , 都是在变化的 。 ”另一位资深设计人士告诉数智前线 , EDA工具的研发类似人工智能 , 需要大量的数据 。
另外 , 虽然EDA很重要 , 但市场规模其实并不大 。
国内EDA市场规模在5亿美元上下 , 在全球EDA市场规模中占比非常小 。 在这个市场上 , 主要还是为新思科技、Cadence和Mentor三巨头把控 , 国产化率不足10% , 且竞争格局分散 。
以已经上市的华大九天和概伦电子为例 , 华大九天2021年的营收只有5.8亿元 , 概伦电子的营收不到2亿元 。 而全球第一的Synopsys(新思科技)的收入为260亿元人民币左右 , 利润达到50多亿元人民币 。 中外差距甚远 。
“与其说这个东西特别难做不出 , 不如说这个东西市场太小了 , 容纳不下太多人 。 ”一位业内资深芯片人士对数智前线说 , 这个行业总共也不到1万人 , 一二十亿美元的规模 。
在他看来 , 美国卡脖子对国内EDA企业一定程度上 , 可以把坏事变好事 , “要不然 , 国内EDA公司老是不赚钱 , 大公司为了稳妥 , 都用了国外EDA软件 , 国产EDA处于这种尴尬的状态 。 ”