《電子技術(shù)應(yīng)用》
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美國再次在先進(jìn)制程芯片領(lǐng)域揮出重拳,汽車產(chǎn)業(yè)會受到那些影響?

2022-08-15
來源:BusinessCars

汽車產(chǎn)業(yè)新能源變革以來,中國企業(yè)開始走上了一條彎道超車的路徑,但在更為上游也更為尖端的芯片領(lǐng)域,國內(nèi)企業(yè)依舊任重道遠(yuǎn)。

8月12日,美國商務(wù)部BIS發(fā)布一項(xiàng)暫行最終規(guī)定,針對4項(xiàng)技術(shù)的出口做出嚴(yán)格控制。其中涉及半導(dǎo)體的出口管制包括:GAAFET(全柵極場效應(yīng)晶體管)結(jié)構(gòu)集成電路所必需的EDA軟件、金剛石和氧化鎵為代表的超寬禁帶半導(dǎo)體材料。

這也是在芯片法案之后,美國再次在先進(jìn)制程芯片領(lǐng)域揮出重拳,禁令將于8月15日正式生效。

雖然EDA之前有個限定詞“GAAFET”,但“芯片之母”這個關(guān)鍵詞一出,還是立即在社交媒體上引發(fā)熱議。甚至有部分媒體單純將這一事件解讀為“斷供EDA”,片面、錯誤地將范圍指向全部EDA工具。

事實(shí)上,EDA是一種電子設(shè)計(jì)自動化軟件,涵蓋邏輯設(shè)計(jì)、電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)仿真、性能分析到設(shè)計(jì)PCD版圖等一系列芯片設(shè)計(jì)自動化流程,在現(xiàn)代芯片設(shè)計(jì)的流程之中,EDA軟件是極為重要的一環(huán)。

EDA并不是指某一款軟件,它是一類軟件的統(tǒng)稱。而在芯片生產(chǎn)的環(huán)節(jié)中,不同的芯片和流程,都要用到不同的EDA??梢哉f,沒有EDA軟件,則芯片設(shè)計(jì)亦無從談起。

EDA軟件行業(yè)流傳著這么一句話:“誰掌握了EDA的話語權(quán),誰就掌握了集成電路的命門,誰就可以對芯片行業(yè)的后來者降維打擊?!边@也是近日因?yàn)槊绹畈糠置襟w甚至是在證券市場都造成恐慌情緒的原因所在。

近兩年來,汽車行業(yè)“芯荒”問題尤為突出,新能源汽車的崛起導(dǎo)致芯片需求在短時間內(nèi)暴增,普通汽車往往只需要5~600顆芯片,而新能源汽車則需要2000顆以上的芯片。以小鵬某一款車為例,全車芯片總量達(dá)到了1700個。

全球最大的汽車芯片供應(yīng)商之一英飛凌此前就像媒體表示:“芯片供應(yīng)中斷的情況正在給所有區(qū)域市場的汽車制造業(yè)帶來壓力,我們自產(chǎn)產(chǎn)品的緊缺狀況有望在2022年下半年得到緩解;但是在代工方面,供應(yīng)短缺仍然是限制性因素?!?/p>

按照芯片周期來計(jì)算,汽車芯片市場可能要到2023年才會得到一定的緩解,國際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會更是認(rèn)為,一直到2024年,短缺現(xiàn)象都依然存在。因?yàn)榇蟛糠制嚩夹枰M(jìn)口芯片,能夠自主制造芯片的只能達(dá)到2%,這也讓很多汽車制造商非常依賴零件廠商和芯片廠商。

盡管今年以來芯片短缺相比去年雖有好轉(zhuǎn),部分芯片價格也是大跳水,有的甚至降幅高達(dá)80%,但是主要的汽車MCU等仍處于供應(yīng)緊張的狀態(tài)。

也正是在這樣的背景下,美國斷供“EDA”的恐慌情緒順勢傳導(dǎo)到了汽車行業(yè)上。有不少網(wǎng)友擔(dān)心,未來汽車芯片的供應(yīng)問題會進(jìn)一步加劇。

事實(shí)上,美國限制出口的“GAA”(Gate-All-Around)只是適用于3nm及其以下工藝的半導(dǎo)體技術(shù),其影響的范圍只涉及部分高端芯片。

由于本次管制僅對3nm以下的芯片設(shè)計(jì)有影響,而國內(nèi)大多數(shù)廠商還停留在20nm制程左右,不少專家表示短期內(nèi)問題不大。近5年內(nèi)用得起GAAFET晶體管的只會是那些量非常大的芯片,比如說PC與手機(jī)的CPU、數(shù)據(jù)中心的GPU和AI芯片等等

有分析人士認(rèn)為,GAAFET剛剛大規(guī)模量產(chǎn)之際,汽車大芯片都暫時不大可能應(yīng)用這種先進(jìn)的晶體管,而至少需要等成本的下降。

現(xiàn)階段有能力造GAAFET晶體管的foundry廠暫時就只有三星、臺積電和Intel。那么實(shí)則就短期來看,美國商務(wù)部BIS的這項(xiàng)暫行規(guī)定暫時不會表現(xiàn)出多大的威力,針對汽車行業(yè)更是無從談起。

而美國之所以這次只卡住GAAFET模塊,一個很重要的原因,中國也是美國EDA公司的重要的市場,如Cadence32%的市場、新思科技29%的市場都在中國。而且中國已經(jīng)基本掌握了14納米的技術(shù),美國要么卡不住了,要么卡起來得不償失。

對于中國來說,14納米以上的成熟制程,能滿足中國消費(fèi)電子、汽車、工業(yè)和軍事等關(guān)鍵領(lǐng)域的大多數(shù)需求。另外,中國在模擬芯片領(lǐng)域的進(jìn)口替代,仍然有廣闊的空間。美國想卡的是下一代半導(dǎo)體技術(shù),提前抽走了梯子,當(dāng)前的影響并不大。

但換一個角度看,這樣的情況說起來倒是有些諷刺——國內(nèi)不受影響是因?yàn)槊绹拗频倪^于尖端。

不得不說這樣的降維打擊更像是三體中的智子,直接鎖死了地球發(fā)展前沿科技的理論基礎(chǔ)。以傳感器產(chǎn)業(yè)為例,中國中高端傳感器芯片有90%以上都是進(jìn)口的,但中國設(shè)計(jì)傳感器、MEMS傳感器芯片所使用的設(shè)計(jì)軟件,幾乎100%都是用國外的,準(zhǔn)確的說幾乎都是美國的。

值得注意的是,就在美國發(fā)布禁令前兩周,7月29日,國產(chǎn)EDA龍頭企業(yè)華大九天在深圳證券交易所創(chuàng)業(yè)板上市,成為創(chuàng)業(yè)板首家EDA行業(yè)上市公司。

此次上市,華大九天發(fā)行價為32.69元/股,開盤價69.05元/股,開盤漲幅高達(dá)111.23%。截止下午15:00收盤,華大九天上市首日收盤價75元/股,漲幅增長至129.43%,總市值為407.21億元。

根據(jù)華大九天公開的招股書,華大九天占了國內(nèi)6%的市場,而全部國產(chǎn)EDA在中國市場占比也才11.3%,但放到全球市場,差距就非常明顯了。整個2020年,國產(chǎn)EDA的銷售額只有7.6億元,只占全球市場的1.62%份額。

而且,在華大九天現(xiàn)階段能實(shí)現(xiàn)全流程的EDA工具系統(tǒng)中,僅有仿真工具支持5nm量產(chǎn)工藝制程,其他還只支持28nm工藝制程,與國際水準(zhǔn)還是有著很大的差距。

從汽車產(chǎn)業(yè)新能源變革以來,中國企業(yè)開始走上了一條彎道超車的路徑,但在更為上游也更為尖端的芯片領(lǐng)域,國內(nèi)企業(yè)依舊任重道遠(yuǎn)。



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