阿常

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美国又要升级芯片禁令,最卡脖子的EDA,我们追了多远?

2021-5-4 13:31:24 显示全部楼层
我们芯片制造在哪些方面被人卡脖子?其实主要就在EDA软件、光刻机、光刻胶三个方面。其中,光刻机主要由荷兰控制生产,光刻胶由日本控制生产,真正完全属于美国的产品就是EDA。

还记得当年美国是如何制裁中兴通讯的吗?就是要求新思科技封关中兴的EDA软件IP,停止软件升级,使中兴购买的软件无法使用。

在整个半导体产业链中,ED是根本,没有EDA软件,就无法进行芯片设计。近日,美国几位议员提出要在EDA软件上对中国进行限制,这可是比光刻机卡脖子更为残酷的事情。

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知己知彼百战不殆,本篇我们就来谈谈中国的EDA与世界先进水平的差距。

| 01 EDA工具

EDA工具就是电子设计自动化,即通过计算机来辅助设计芯片的软件,如果说光刻机是用来盖房子的工具,那EDA就是用来画施工图的工具。

早期芯片的电路简单,工程师手工也能完成集成电路的设计、布线,到后来集成电路上有上亿的晶体管,手工已经不仅仅是效率和出错率的问题了,而是根本无法完成任务。于是工程师开始通过计算机来进行芯片设计,使人类有能力设计超大规模集成芯片。

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| 02 美国EDA

EDA工具在上世纪八十年初开始使用,美国的新思科技、楷登电子科技和德国的明导国际,这三大巨头已形成鼎立之势,占据了世界65%、中国95%的份额。

其中美国新思科技和楷登电子两家公司EDA软件涵盖了电子设计的整个流程。明导国际的设计工具没美国两家的齐全,但其印刷电路板的设计工具有优势。

这三大公司都是在惨烈的市场竞争中杀出一条血路,靠着强大的产业链、专利壁垒和人才优势而称雄一方,后来者想进来分一杯羹非常困难。

EDA软件非常贵,华为2014年一次就付了楷登电子3000 万美元。除了购买这些公司的软件外,还要购买电路设计所需的功能扩展件、软件升级等相关服务。所以不要以为买了EDA就可以一直用下去,厂家其实随时可以封关软件。

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| 02 中国EDA

中国上世纪80年代中期就开始EDA研究,1993年就推出了EDA熊猫系统,不过由于软件采购应用较少,一直发展缓慢,整个国产EDA与国际三巨头有较大的技术差距。但在国家02项目支持下,发展势头较好,华大九天、广立微、芯禾科技等公司已经具有一定的实力和基础。

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| 03 中国与世界的差距

技术差距:我国EDA软件还处于较低的技术层次,无法满足对高端芯片的设计要求,最好的EDA软件可以设计28nm的芯片,而且提升艰难。原因两方面:

一是算法落后,EDA需要高深的数学理论作基础,并且算法要与工艺结合,我们这方面基础差距较大。

二是EDA软件后端工具需根据芯片制造情况不断修改提升,而中芯国际14nm先进工艺线为国外引进只能用国外EDA,国内其他芯片制造企业都是130nm以上的工艺,国产EDA没有国内先进制造工艺做基础很难提升技术水平。

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流程差距:在芯片制造的全流程中,需要十多种EDA软件,有一半的流程还没有相应的国产EDA软件,这意味这些流程没有任何国产替代品,必须用国外EDA。

人才差距:全中国EDA研发人员约600人,而新思科技一家公司就有7000人。中国除华大九天约400人外,其他公司都不到40人。科技的竞争就是人才的竞争,人才缺乏就谈不上科技的进步。

市场差距:中国EDA市场占全球市场8%左右,中国市场95%销售额被外国公司霸据,国内公司约占5%市场份额,销售额3.5亿元左右,仅占全球市场份额的0.4%。没有市场就没有利润和资金投入,新思科技每年研发费高达10亿美金,远超我国所有EDA公司的营收,更不要说科研费用了。

尽管目前差距较大,但毕竟EDA技术产生发展也只40年时间,不应忽视我国科技的强大内生实力,特别是国家战略支持下,追赶步伐已经加快,我们有理由相信追上并领先的时期不会太远。





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电子阔少

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全中国EDA研发人员约600人,而新思科技一家公司就有7000人
确实是差距啊
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