EDA軟件對半導體的限制的影響力有多大?強如三星,,其6月剛剛突破的3nm GAA架構(gòu)制程技術(shù),,也是在ANSYS,、Synopsys,、Cadence等EDA軟件的全力協(xié)助下完成的,。沒有EDA軟件的配合,,突破架構(gòu)、制程限制難度更大,。
據(jù)財聯(lián)社報道,,美國商務(wù)部周五發(fā)布一項臨時最終規(guī)定,對設(shè)計GAAFET(全柵場效應(yīng)晶體管)結(jié)構(gòu)集成電路所必須的ECAD軟件;金剛石和氧化鎵為代表的超寬禁帶半導體材料;燃氣渦輪發(fā)動機使用的壓力增益燃燒(PGC)等四項技術(shù)實施新的出口管制,。
EDA即Electronic Design Automation(電子設(shè)計自動化),,被譽為“芯片之母”。如果把芯片制造比作建造一座大廈的話,,IC設(shè)計就是大廈的設(shè)計圖紙,,EDA軟件就是這張圖紙的設(shè)計工具, 只不過EDA軟件比建筑設(shè)計軟件的復雜度要高出N個數(shù)量級,。利用EDA工具,,電子設(shè)計師可以從概念、算法,、協(xié)議等開始設(shè)計電子系統(tǒng),,并可以將電子產(chǎn)品從電路設(shè)計、性能分析到設(shè)計出IC版圖或PCB版圖的整個過程,,在計算機上自動處理完成,。并且是貫穿整個集成電路產(chǎn)業(yè)鏈的戰(zhàn)略基礎(chǔ)支柱之一。 EDA技術(shù)可以廣泛應(yīng)用于電子,、通信,、航空航天、機械等多個領(lǐng)域,。
從國產(chǎn)EDA軟件發(fā)展史來看,,從上世紀80、90年代,,就不斷地有中國企業(yè)進軍EDA軟件領(lǐng)域,,直到1993年,華大九天發(fā)布了國內(nèi)第一款EDA軟件——熊貓ICCAD系統(tǒng),,實現(xiàn)了國產(chǎn)EDA從0到1的突破,。
但由于整個芯片產(chǎn)業(yè)鏈的核心技術(shù)都被西方國家壟斷,海外EDA軟件巨頭更是直接與芯片設(shè)計、制造廠商們直接綁定,,導致國外廠商并不采用國產(chǎn)EDA軟件,,而國內(nèi)芯片制造水準依舊停留在14nm水平階段,無法尋求更大的技術(shù)突破,。如果設(shè)計一款5nm芯片產(chǎn)品,,使用全球頂尖的EDA軟件,大約成本可以控制在4000萬美元左右,,但如果沒有EDA軟件支持,,那么設(shè)計一款5nm芯片所要消耗的成本可能就要高達77億美元,接近200倍左右的差距,。
由于半導體屬高度科技化的產(chǎn)業(yè),,從設(shè)廠規(guī)劃至量產(chǎn),須長達數(shù)年才能達成,。同時半導體須有產(chǎn)業(yè)集群(Industria de clústeres)上下游相關(guān)業(yè)者密切合作,,美國、韓國,、日本,、德國及意大利等,正致力于整合半導體產(chǎn)業(yè)價值鏈,。理論上,,半導體廠可設(shè)于全球各地﹔僅能設(shè)廠于擁有較低成本水源及用電、鄰近機場,,且擁有相應(yīng)補貼及稅收優(yōu)惠政策的地區(qū),。西班牙或可滿足前述半導體設(shè)廠環(huán)境條件,但高科技人才卻有不足,,而中國臺灣及中國大陸則擁有前述全部條件,。美國是否擁有半導體制造業(yè)產(chǎn)業(yè)所需資源仍待確認,特別是在人才方面,,目前美國也在規(guī)劃人才培養(yǎng)以及吸引海外半導體人才前往美國工作,。
芯片自給的核心,在于芯片制造及其關(guān)鍵設(shè)備,、尖端材料和核心工藝,。中國只有在整個芯片工業(yè)崛起的基礎(chǔ)上才能實現(xiàn)徹底的芯片自給,芯片自由不能只靠點的突破,,需要全盤謀劃,,全面破局。
中國的晶圓廠快速擴產(chǎn),,同時國內(nèi)晶圓企業(yè)大規(guī)模扶持國產(chǎn)設(shè)備公司,,國產(chǎn)設(shè)備在國內(nèi)市占率持續(xù)提升,,且部分已經(jīng)進入國際客戶供應(yīng)鏈。雖然未來2年需求能否持續(xù)引發(fā)討論,,但或許不用過于擔憂:一方面國內(nèi)設(shè)備公司還在不斷拓展新品類獲得新份額,水平提升后有望進入國際產(chǎn)業(yè)鏈,,從而獲得更大市場空間,。另一方面,當前可能正接近上一輪半導體周期尾聲,,未來2年很有可能迎來新一輪半導體景氣周期,,屆時有可能又會有新的擴產(chǎn)需求。
中國的半導體很大程度是設(shè)備,、材料,、零部件落后,因此這類公司發(fā)展也關(guān)系到未來的命運,。這里我們以設(shè)備類公司為例,,全球半導體設(shè)備去年總的市場規(guī)模大約1026億美元,其中中國為296億美元,。對照前述“市占率+市占率確定性提升”兩大標準可見,,這一邏輯對半導體設(shè)備行業(yè)同樣適用。
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