bob沙巴体育:断供 EDA 软件对中国半导体意味着什么?

来源:bob沙巴体育登录 作者:bob沙巴体育首页

发布时间:2022-10-02 08:07:10

  美国对设计 GAAFET(全栅场效应晶体管)结构集成电路所必须的 EDA 软件禁令正式生效。所有关于设计 GAAFET(全栅场效应晶体管)结构集成电路所必须的美国 EDA 软件出口,都需要接受美国政府的审查和批准。显然,这一禁令就是针对中国的。

  src=在这道禁令里有两个关键词:其一是,EDA 软件。其二是,GAAFET(全栅场效应晶体管)结构集成电路。

  首先,队长给大家说清楚:什么是 EDA 软件?简单地来说,它是芯片的软件设计工具。EDA 厂商是高通、三星以及华为海思等芯片设计公司的上游供应商。要设计出先进的芯片,就离不开 EDA 软件的支持。如果说,芯片是一道菜,那么,EDA 软件就是厨具。一个厨子失去了厨具,给他原料,他也做不出美味佳肴。

  src=美国勒令台积电断供华为,推出《芯片法案》,打造芯片联盟,要切断的是中国芯片产业链下游的代工制造,而 EDA 出口管制则是切断中国芯片产业的上游设计工具,让中国芯片设计公司陷入既无米下锅,也没锅做饭的境地。

  一头掐住中国芯片产业的 EDA 软件供应,另一头掐住中国芯片产业的代工制造,两手掐,两手都很硬。这已经不是卡脖子的问题了,这是一手掐脖子,一手摁脑袋,让中国芯片产业不得呼吸,一步步陷入窒息的绝境。

  src=美国是看准了中国芯片产业的弱点,看准了芯片产业对高科技的基础性作用,铁了心全方位围堵中国高科技产业升级。在芯片设计中,EDA 软件有多重要?

  队长可以负责任地说:没有先进、完善的 EDA 软件设计工具,就没有先进的高端芯片。

  src=其次,什么是 GAAFET(全栅场效应晶体管)结构集成电路呢?它是一种全新的晶体管结构技术。由于技术原理比较复杂,队长作为非专业人士也看不大懂。但是,可以明白的是,要实现 3 纳米芯片的量产,就离不开 GAAFET 技术。台积电和三星为了实现 3 纳米芯片工艺的量产,走的都是 GAAFET 技术路线。其中,台积电更进一步,已经率先在 GAAFET 技术路线 纳米芯片生产工艺。

  台积电和三星作为全球仅有的两家 3 纳米芯片生产商,他们的生产工艺是基于 GAAFET 技术路线,那么,上游的苹果、高通、华为海思等芯片设计厂商,就都必须基于 GAAFET 技术去做芯片开发,以保证跟下游芯片制造商的工艺一致性。

  src=但是,美国对关于设计 GAAFET 结构芯片的 EDA 软件实施出口管控,他要威胁的还不只是中国芯片设计厂商。对中国芯片设计厂商,美国可以直接踢出去,封锁,把门关上。但对韩国三星、台积电,美国则可以有条件地开放,比如要求台积电和三星必须加入美国主导的芯片联盟。否则,美国 EDA 软件对三星也禁用。

  这是对全球顶尖芯片设计和生产实施双重绑架。谁敢不服,美国就把谁踢出局。面对这样的技术封锁,台积电和三星很难说拒绝。

  可以说,GAAFET 技术是一个分水岭,也是迈入 3 纳米芯片生产工艺的一道门。但是,美国现在把这道门给关上了。

  那么,中国芯片设计 EDA 软件产业能否实现国产替代呢?答案是悲观的。2020 年,中国国产 EDA 软件的市占率只有 11.5%,对外依赖率高达 88.5%。中国 EDA 厂商在全球 EDA 市场中的份额更是低至 1.8%,几乎可以说是毫无存在感。

  src=在全球 EDA 市场中有三大巨头,分别是 Synopsys ( 新思科技 ) 、Cadence ( 铿腾电子 ) 以及 Mentor Graphics ( 明导国际 ) 。这三大巨头全部都是美国公司,位于美国本土。毫无疑问,美国稳稳地站在芯片设计 EDA 软件的顶峰,没有对手。

  国内排名第一的 EDA 厂商是华大九天,但一个残酷的现实是,2020 年,美国 Synopsys 的研发投入为 12.8 亿美元,而华大九天的总营收才 4.15 亿人民币。中国国产 EDA 一哥的年度总收入连人家研发费用的零头都比不上。这种差距是巨大的。要论研发费用,中国所有 EDA 公司的研发费用总和,只有 Synopsys 一家研发费用的 6%。

  src=在对 EDA 软件的出口管制中,美国玩了一个阳谋。它只管制跟 GAAFET 技术相关的 EDA 软件出口,而 GAAFET 技术又只跟 3 纳米芯片设计和生产相关。也就是说,美国只管制了 3 纳米以上的先进芯片设计,对 3 纳米以下的芯片设计 EDA 软件工具,它是不管制的。

  为什么?因为早在 2019 年时,华为海思就已经成功设计并找台积电量产了 5 纳米麒麟 9000 芯片。后来,台积电断供华为后,麒麟 5 纳米芯片才被迫停产。也就是说,美国的目的是,要让中国芯片设计无限延长地停留于 5 纳米,最好是永远也迈不进 3 纳米。

  src=在这个阳谋里,更坏的是,对 5 纳米以下的芯片设计 EDA 软件,美国继续供应,对中国市场进行持续占领,挤占国产 EDA 软件生产商的生存空间。从商业角度来看,目前国内的头部国产 EDA 生产商完全没有和美国 EDA 巨头正面一战的实力。因为中国国产 EDA 软件根本没有全链条参与高端芯片设计的能力,主要集中于一部分设计功能的开发和完善。

  在全流程设计和开发工具方面,中国芯片设计厂商几乎离不开国际 EDA 巨头。这才是国产 EDA 软件市占率只有 11.5% 的根源所在。完全凭市场竞争,国产 EDA 软件生产商连汤都喝不上,能够活下来,并且形成一定的规模,主要得益于国家补贴。

  像国产 EDA 软件一哥华大九天在 2019-2021 年期间,利润分别为 0.57 亿元、1.04 亿元和 1.39 亿元。但是,在这 3 年里,国家补贴就分别达到 0.54 亿元、0.70 亿元和 1.08 亿元,占当期利润总额的比例更是分别高达 95.00%、67.99% 和 77.48%。

  src=没有国家补贴,中国国产 EDA 厂商就几乎没有利润。现状总结就是,市场被美国 EDA 巨头所垄断,常规市场竞争根本打不过,最先进的 3 纳米芯片设计工具被掐断,5 纳米以下的芯片设计则继续由美国 EDA 巨头所主导。

  在队长看来,要想突围,就必须发挥我国集中力量办大事的优越性。补贴企业,让中国 EDA 企业去跟美国 EDA 巨头进行商业竞争,就好像是让幼儿园小朋友去跟拳王泰森打比赛,可以直接弃赛了。

  src=最好,也最容易见效的方式是,以科研院所为中心,由国家统一立项,组织院士团队,直接进行大型国产 EDA 软件工具开发。钱由民间资本来出,研发出来后相关专利权益由研发单位和民间资本共享,通过民间资本成立相关企业,将技术成果进行商业转化。

  与其拿钱去补贴弱势企业,不如让强势企业出钱来支持国家队搞科研。就像农夫山泉董事长钟睒睒投资厦门大学,研发宫颈癌疫苗,就成功打破了美国默沙东和英国葛兰史素克两大巨头的垄断。

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