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是什么阻礙了中國本土EDA的發展?

2020-02-26 10:37:02 來源:ETOP編譯整理 作者:Stewart Randall
電子設計自動化(EDA)工具是中國實現集成電路自主研發的致命弱點。這些工具雖然僅占全球IC市場的100億美元,但這些工具是由美國三大巨頭(synopsys、cadence和已被德國西門子收購的Mentor)或與美國有關聯的公司所主導的,對所有IC設計都是至關重要的。
這種對EDA的依賴不僅對華為和其IC設計子公司海思帶來了問題,也給美國實體名單上其他希望自行設計芯片的公司帶來了問題,后續或許也會給中國所有的半導體公司帶來問題。聽起來不夸張,中國幾乎所有的自主芯片都是使用國外(主要是美國)的EDA工具進行設計、驗證等。
因此中國需要開發自己的EDA工具。中國有很多本土EDA公司,甚至華為,都在開發EDA工具,但我們在公開市場上合尚未見到較大的成就。華為的發展還不是很公開,其他中國國內公司的成熟度和功能仍然欠缺。

中國EDA的滯后

中國從80年代中期開發“熊貓IC設計系統”開始就一直在EDA研發上進行投入,如今中國知名的本土EDA企業有華大九天、芯禾科技、廣立微電子、概倫電子(與博達微合并)、藍海微科技、奧卡思微等。

 

但是這些公司中的大多數不能提供完整的設計流程。我所知道的唯一一個例子是華大九天用于模擬IC的設計流程,在平板顯示器中,它已與三星,CSOT,HKC和BOE等一些最大的制造商合作。其他客戶包括理光,SK Hynix,Marvell和Sandisk。
除了華大九天取得相對成功外,中國的EDA行業總體上仍在努力,但這是為什么呢?
造成這種差距的原因有很多:中國的工具不夠全面、沒有足夠的工程師來開發此類軟件、市場進入困難,中國公司沒有足夠的渠道跟上制造業的發展等等。

是什么阻礙了中國的EDA?

全面性:中國工具根本不夠全面,尤其是在數字設計中。Synopsys和Cadence主導了大多數數字設計流程。即使在設計流程的一兩個部分中,中國公司擁有技術上具有競爭力的產品,也很難進入市場,因為三巨頭有能力支持客戶從spec到生產的開發。中國公司需要創建一個全面的解決方案以開始參與在任何級別的本地競爭,但是即使那樣,由于其他因素,這仍然有很多困難。
人才:中國的大多數EDA工具開發工程師實際上都在為三巨頭工作:在中國1,500多名這樣的工程師中,只有300名為國內公司工作。更進一步地說,Synopsys在全球擁有超過5000名這樣的工程師。想要進入EDA的人還必須與更賺錢的行業競爭人才。阿里巴巴、騰訊等公司的互聯網軟件開發的薪酬,遠遠高于中國EDA公司。
市場準入:95%的國內市場被三巨頭把持,進入難度很大。即使能夠開發出一整套工具,短期內,任何第四家公司也很難獲得可觀的市場份額。公司習慣于特定的設計流程,工程師從大學開始就使用三大巨頭的工具。這些困難使得國內EDA產業對投資者的吸引力下降,進而限制了其發展。
與高級流程節點的集成:設計與流程之間的鏈接是EDA流程的關鍵部分。三巨頭與世界領先的晶圓廠和代工廠合作,以加深對其工藝的了解,而國內公司通常只有在開發了新工藝之后才可以使用,即使如此,也不一定完全可以使用。這使得國內公司很難設計和改進自己的軟件來與三巨頭競爭。

結論

中國已開始在一定程度上支持EDA工具的開發,對一些EDA公司給與必要的資金支持。政府投資,加上龐大的國內市場,意味著它們有發展和改善環境的潛力。不過,中國需要循序漸進地做到這一點,不要讓這些公司過多地依賴政府支持。把所有東西都換成中國的同類產品(如果有的話)可能意味著上市時間較慢,最終產品性能或許也會相對較差。只有當國內工具或整個設計流程或多或少處于一個公平的競爭環境中時,才可以逐漸替換為國產EDA。
可以預見,未來中國國內企業將在某些芯片上展開競爭,比如模擬設計或較簡單的物聯網設計。但在全球范圍內,這將更加困難,如果不能從晶圓代工廠獲得最先進的技術,國內的EDA公司將永遠處于不利地位。中國可以減少對美國的依賴,但至少目前還沒有辦法完全獨立。
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