美商务部宣布断供EDA软件,目前国产EDA水平如何?如何突破?

该来的总会来,前几天媒体一直在报道美国有可能限制EDA出口,而到了上周五,美国商务部正式确定,对于设计GAAFET(全栅场效应晶体管)结构集成电路所必须的EDA软件以及金刚石和氧化镓为代表的超宽禁带半导体材料、燃气涡轮发动机使用的压力增益燃烧(PGC)等四项技术实施新的出口管制,相关禁令生效日期为2022年8月15日。

虽然美国商务部这个出口限制并没有指名道姓限制出口到哪个国家,但大家都知道这个很有可能就是针对中国而采取的一项措施。

那在美国正式限制EDA软件出口之后,对我国芯片行业会有什么影响?国产有能够替代进口EDA软件的企业吗?我们如何才能实现突破呢?

首先,假如未来美国真的禁止向我国出口EDA软件了,短期内对芯片行业影响确实是非常大的。

EDA是芯片设计过程当中不可或缺的重要载体,它涵盖集成电路设计,部件验证、性能分析和仿真等各项流程,是芯片上游非常关键的一环。

尤其是GAAFET晶体管技术更是非常依赖EDA,没有EDA的支持,想要设计出2纳米以上的芯片非常难,几乎不可能实现。

而目前全球EDA软件基本上都被美国的Cadence(新思科技)、Synopsys(楷登电子)、SIEMENS(原来的entor Graphics)三家美国企业垄断,这三家企业占全球EDA市场的份额至少达到70%以上,很多国家在芯片设计上都严重依赖美国这些软件,包括我国也是一样的。

那EDA软件对我国芯片行业到底有多重要呢?有人曾经打过一个比喻,没有高端光刻机的加持,我们的芯片至少落后于发达国家10年;但如果没有EDA软件,中国芯片有可能会立即停止,因为目前我国有国产光刻机可以用于生产一些中低端芯片,但是在芯片设计软件上,国产真正能够取代进口EDA的并不多。

相比于欧美国家而言,我国在EDA软件研发方面起步就相对比较晚。

虽然我国早在1993年就曾经发布过国产计算机辅助设计系统,也就是熊猫系统。

但是因为当时研发投入非常大,而产出比较小,再加上这些软件应用比较局限,所以很多企业都不愿意投入资金进行研发,更多的都是直接从国外进口。

直到2008年,我国才重新意识到这些基础软件的重要性,所以在2008年,国家开始实施“核高基”重大科技专项攻关, EDA也开始重新得到重视。

经过十几年的发展之后,目前国内确实已经诞生出了一批EDA软件企业,比如华大九天、国微集团,概伦电子、芯和半导体、芯华章都是比较优秀的代表。

但是跟欧美一些顶尖EDA相比仍然有一定的差距,这种差距不仅在技术上的差距,也包括人才上的差距。

虽然目前国内已经有几十家从事EDA研发的企业,但是这些企业更多的都是专注于某一个领域,比如华大九天擅长模拟电路全流程设计、晶圆制造EDA;概伦电子在器件建模和电路仿真上面有竞争力等等;但真正具备全流程设计能力的EDA并不多。

目前EDA工具链大约有40个细分领域,国产EDA软件大多都只擅长一两个,多的也就五六个,而目前国际三大EDA企业已经实现40多个细分领域的全产业链覆盖。

所以对国内很多芯片设计厂家来说,很多企业都不愿意购买国产EDA软件,更愿意花高价购买三大EDA企业的产品,这也导致国产EDA软件的市场份额比较小,目前国内EDA市场95%以上都被是外国品牌占据,国内EDA软件占据的市场份额只有5%左右。

这意味着假如未来三大EDA软件真的禁止对中国出口了,对我国芯片行业将会产生很大的影响。

尽管在芯片设计垂直领域我们有相应的企业能够替代,但是没有全流程的EDA软件,在芯片设计效率方面将会大大降低,到时芯片设计行业会付出更多的时间,更多的成本和精力,如此一来,我们在芯片先进制程上面跟国际顶尖水平的差距会越拉越大。

当然假如未来三大EDA企业真的禁止向中国出口,对于我国来说也未必见得是一件坏事,这样至少可以让国内EDA软件有更大的生存空间。

目前我国EDA软件跟国际顶尖水平之所以有较大的差距,这里面不仅仅是因为技术上的差距,还有市场上的差距,因为国内很多企业采购的都是三大EDA软件,结果导致国内EDA软件生存空间有限,没有更多的精力和资金去搞研发,结果在技术上才没有太大的进步。

假如未来三大EDA软件禁止向中国出口,那国内一些企业只能采购国产EDA,这样反而能够给这些国产EDA创造更大的市场空间,让他们有更多的利润去投入研发当中,所以从长期来看,这反而有利于国产EDA的发展。

美商务部宣布断供EDA软件,目前国产EDA水平如何?如何突破?

回击美国断供,要学俄罗斯,宣布美国在中国申请涉及的断供产品专利作废,并鼓励包括外国人在内在中国仿制并申请专利,宣布美国在中国市场的流通的品牌和渠道作废(比如日化用品、饮料)

美商务部宣布断供EDA软件,目前国产EDA水平如何?如何突破?

我忘记是哪位学者做了一个形象的比喻,改革开放以后,中国就相当于是把中国原来完整的一棵树从中间锯掉,树根腐烂了,但是树干嫁接在了以美国为主,全世界更大的树根,可以吸取更多的养分,所以中国的经济蓬勃发展,可是这也相当于给了敌人卡我们脖子的机会,软件这个东西怎么说呢,

要发展起来很容易,但要发展到很好,很先进很困难,特别是当别人有先行者优势的时候。

平心而论,当我是一家需要购买软件的公司,现在摆在我面前有两种选择,一种是中国自己的国产软件,虽然便宜,可是问题很多也没有人知道这个软件好不好用,出了问题也不太知道找谁,维护起来可能也很麻烦,另外就是美国的软件成熟可靠,而且后勤保障好缺点就是太贵了,我会选择哪一种?我还是会选择美国的软件。

基本上所有的公司都是这么想的,所以我们自己的国产软件发展不起来,中国人不比任何人傻,其实很多美国软件也是中国人设计的,问题在于资金和时间以及使用的经验,软件这个东西有的时候也就是需要不断的被使用,使用的越多,积累的数据越多,这个软件修改的程度也就越多,这个软件也就越好用,越先进。

有的选的时候国产软件是很难发展起来的,可是这并不意味着国产软件永远发展不起来,美国对我们软件禁运这就是危机啊,如果我们能熬过前面这几年度过去,那我们自己的软件也就能够发展起来,

其实我说一句实话,中国发展到现在,美国想遏制中国的发展,基本上是不可能的事情,因为生命会自寻出路,除非美国能够一拳就把中国打死,否则中国依靠全产业链最全的工业系统,迟早都能站起来。

中国是世界上最大的工业国,美国怎么可能战胜中国?

美商务部宣布断供EDA软件,目前国产EDA水平如何?如何突破?

没问题的,这个软件相对于操作系统简单多了,华为也已经有自己的芯片设计软件,军方也有!

美商务部宣布断供EDA软件,目前国产EDA水平如何?如何突破?

美商务部又发布涉及到的这四项技术为:两种超宽带隙半导体的基材——氧化镓(Ga2 O3)和钻石;专门为开发具有全场效应晶体管(GAAFET)结构的集成电路而设计的电子计算机辅助设计(ECAD)软件;以及增压燃烧(PGC)技术。

电子计算机辅助设计(ECAD)是一类用于设计、分析、优化和验证集成电路或印刷电路板性能的软件工具。

ECAD软件被用于设计复杂的集成电路、现场可编程门阵列(FPGA)、特定应用集成电路(ASIC)和电子系统。

ECAD软件的一个常见用途就是将复杂集成电路设计的各个阶段联系起来,从寄存器传输级(RTL)设计阶段顺利推进到逻辑设计阶段,然后最后到物理设计阶段,从而形成几何数据库标准(GDSII)。

其中,RTL是一个数字电路的模型,以数字信号的流程和逻辑运算的方式定义,直至单个触发器的水平,即一个存储比特(二进制数字)数据的设备。GDSII是描述集成电路布局图的数据库标准格式。

GAAFET有良好的栅极控制和静电的可扩展性。通过薄电子传导通道实现对晶体管通道内电场的栅极控制。再结合随机掺杂效应的最小化,使得可扩展到更小的技术节点成为可能。一些ECAD软件可能特别适合有效设计复杂的GAAFET电路。

ECAD软件通常以模块的形式提供,支持电路设计者的要求以及由代工厂提供,ECAD软件不以集成电路的类型或结构来区分,而是以能够设计、分析、优化、验证和核实特定晶体管类型的先进电路的能力来区分。

ECAD对半导体产业的重要程度不言而喻。没有它就做不成3nm芯片。不过由于中国目前的半导体产业制造水平只有14nm工艺,因此对我们的禁用影响不是太大。目前华大九天等企业正在研发国产EDA等相关软件,这需要很长时间,虽然与美国有较大差距,但并不是我们做不出来。

美国芯片产业从上世纪到现在已经搞了几十年,而中国真正涉足该类核心技术研发才短短几年,类似产品必须要和芯片整体技术工艺同步前进,也就是说你不可能没有地基凭空盖楼,所以我国此类软件系统的升级优化工作实际上是与相关硬件基础同步发展的,如果你抱怨为什么我们不能早十几年就意识到风险而奋起直追,那你实际上是在放马后炮。

有些事我感觉以中国人的格局谋略不可能犯战略上重大的错误,但是目前的局面是如何造成的?我想必有总结清算的一天。几天前与朋友聊天,他告诉我有一个姓LIU的老板制定了放弃研发走拿来主义的道路。我问为什么?他叹了口气问我,你知道这个老板他祖爷爷是干什么的吗?我说不知道,朋友又问,你知道他父亲是干什么的吗?我摇了摇头,朋友说不知道就自己去网上搜,他们家满门忠烈!

总之,今年已经是2022年,不论我们以前在科技无国界思潮下犯过什么错误都不能吃后悔药,唯有迎难而上,方显英雄本色。

美商务部宣布断供EDA软件,目前国产EDA水平如何?如何突破?

中国已经动了美国的奶酪,美国自然要下手,美国凭什么最低工资为每小时15美元(约100元人民币),依靠的就是产品附加值,如果造芯片如同做基建,美国便玩完。严峻形势面前,突破道路两条:一条是重金挖人才;二条是砸钱。

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