《電子技術(shù)應(yīng)用》
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繞過游戲規(guī)則,又一家龍頭企業(yè)換道出發(fā)!

2022-12-07
來源:OFweek電子工程網(wǎng)
關(guān)鍵詞: OFweek電子工程網(wǎng)

繼英偉達之后,楷登電子(Cadence)和新思科技(Synopsys)宣布,發(fā)布特供中國版的EDA工具。

眾所周知,EDA被行業(yè)內(nèi)稱為「芯片之母」。它是芯片IC設(shè)計中不可或缺的重要部分,屬于芯片制造的上游產(chǎn)業(yè),涵蓋集成電路設(shè)計、布線、驗證和仿真等所有流程。

如果說英偉達的加速GPU A800顯示出中國市場的重要性,那么兩家全球EDA龍頭企業(yè)釋放出的信號,值得業(yè)界思考如何堅定不移地加快自主化之路。

為爭取合作,EDA龍頭換道出發(fā)

中國是Cadence、Synopsys等芯片設(shè)計軟件公司的重要客戶。筆者了解到,10月中旬,Cadence已針對中國客戶需求,推出特供國內(nèi)客戶使用的“出口版本”軟件。

受規(guī)則限制,Cadence不能向中國客戶銷售支持GAAFET技術(shù)的Innovus工具。對此,Cadence推出了一個特供中國的InnovusExport21版本,刪去了對GAAFET技術(shù)的支持和功能,而完整版則更名為Innovus211。

另一EDA龍頭企業(yè)Synopsys在11月11日也針對Fusion Compiler工具發(fā)布了類似的通知,分為完整版和出口版。資料顯示,F(xiàn)usion Compiler是業(yè)界唯一支持單一數(shù)據(jù)模型和黃金簽核標準的RTL-to-GDSII產(chǎn)品。它采用可擴展性高的統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型,并包含了業(yè)界黃金簽核工具中的分析技術(shù)。它作為是新思科技Fusion Design Platform的核心,重新定義了邏輯合成、布局布線以及簽核驗證等傳統(tǒng)EDA工具邊界。

Cadence Innovus平臺和Synopsys Fusion Compiler平臺,兩者都是非常重要的數(shù)字后端(物理設(shè)計)工具,需要和工藝結(jié)合緊密。對于EDA公司而言,其盈利主要來自軟件license的授權(quán)。

在國內(nèi),EDA公司還根據(jù)出售的EDA工具的license個數(shù)進行收費,而且每個license通常是三年起售,不同的EDA工具單價差異非常大。據(jù)一位業(yè)內(nèi)設(shè)計師表示,三大EDA巨頭可能都會進行類似的(版本切割)動作,以減少在華業(yè)務(wù)損失。

EDA嚴重依賴「三巨頭」

目前,世界上最先進制程的EDA工具主要由楷登電子(Cadence)、新思科技(Synopsys)和西門子(Siemens)等制造,是芯片制造商的工程師開發(fā)芯片的重要設(shè)計工具,能幫助工程師在設(shè)計被成品芯片之前確保沒有問題。

2018—2020年,三巨頭公司Cadence、Synopsys和Siemens EDA(前身為Mentor Graphics)穩(wěn)居全球EDA行業(yè)前3名,占據(jù)超過70%的市場份額。

作為全球最大的電子元件產(chǎn)銷市場,EDA三巨頭的產(chǎn)品在國內(nèi)占了近90%的市場份額,而國產(chǎn)EDA軟件產(chǎn)銷占比僅不足10%。

近期,國產(chǎn)EDA巨頭華大九天表示,EDA領(lǐng)域有較高的行業(yè)壁壘以及用戶的粘性,而且EDA的采購?fù)ǔJ前凑?年的周期進行采購的。前面也說到每個license通常是三年起售,美企如今繼續(xù)供貨,只要拿下了訂單,中企想要分一杯羹那也是3年之后的事情了。

據(jù)業(yè)內(nèi)人士預(yù)計,未來十年內(nèi),三巨頭的EDA工具依然將占據(jù)市場主流,國內(nèi)EDA在技術(shù)能跟上并實現(xiàn)「替代」的機會不大。在有客戶的基礎(chǔ)之下,在“自主”的情況下打破國外壟斷,這不是一件容易的事,而這或?qū)⒁彩荅DA破局更難的一個問題。

國產(chǎn)EDA面臨的挑戰(zhàn)與機遇

機遇:

1、國內(nèi)EDA軟件需求快速增長

根據(jù) IC Insights 數(shù)據(jù),中國大陸晶圓產(chǎn)能占比已從 2011 的 9%增長至 2021 年 16%。近年來,以華為海思為代表的IC設(shè)計廠商興起,以中芯國際為代表的代工廠商制造工藝不斷提升,以長電科技、華天科技為代表的封測廠商,在產(chǎn)能和工藝上已接近國際先進水平。

2021 年,中國集成電路產(chǎn)業(yè)的銷售額為 10458 億元,同比增長 18.2%。其中,設(shè)計業(yè)銷售額為 4519 億元,同比增長 19.6%,占比為 43.21%。中國集成電路設(shè)計、制造環(huán)節(jié)的快速增長,將持續(xù)帶動國內(nèi) EDA 行業(yè)需求。

國內(nèi) EDA 產(chǎn)業(yè)有較大發(fā)展空間。根據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié) 會數(shù)據(jù),中國 EDA 市場規(guī)模與中國集成電路市場規(guī)模比例為 1.05%,明顯低于全球 水平,具有較大發(fā)展空間。中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會預(yù)測中國 EDA 市場規(guī)模占全球 EDA 市場規(guī)模比例將從 2020 年的 11.8%上升至 2030 年的 27.5%。

2、國產(chǎn)EDA廠商紛紛涌現(xiàn)

2008年開始,隨著EDA支持政策不斷落地,我國EDA企業(yè)如雨后春筍般出現(xiàn)。據(jù)不完全統(tǒng)計,截止2021年,我國EDA企業(yè)數(shù)量已達30家以上。隨著國家和地方政府政策支持逐步落地,EDA企業(yè)數(shù)量有望進一步增加。

此外,國產(chǎn)EDA也成為資本市場關(guān)注的焦點。據(jù)不完全數(shù)據(jù)統(tǒng)計,2021年22家EDA公司融資超過30次,融資金額超過60億元,而在2018年,EDA領(lǐng)域融資僅為6次,2019年9次融資,2020年18次。

挑戰(zhàn):

1、國產(chǎn)EDA仍有40%環(huán)節(jié)存在空白

除了美國EDA廠商壟斷國內(nèi)外市場,我國在EDA的產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)上還有著大片空白。EDA的產(chǎn)業(yè)涉及的工具鏈比較長,整個工具鏈要做全,并不是一家兩家國產(chǎn)EDA廠商就能做到的,國產(chǎn)EDA產(chǎn)業(yè)界需要共同努力。

目前,國產(chǎn)EDA工具整體上商業(yè)化、產(chǎn)品化,能夠提供產(chǎn)業(yè)界使用的,大概只能覆蓋60%~65%的環(huán)節(jié),也就是說還有35%~40%的環(huán)節(jié)還存在著空白。

國內(nèi)最大的EDA廠商華大九天,雖然已在模擬電路設(shè)計和平板顯示電路設(shè)計方面基本實現(xiàn)了全流程工具覆蓋。但是,在數(shù)字電路設(shè)計方面仍未形成全流程工具覆蓋。

另外,國內(nèi)最早上市的EDA廠商概倫電子,其主要也只是提供了器件建模和電仿真兩大集成電路制造和設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)的工具。直到今年8月1日才宣布計劃推出第一個面向各類存儲器電路、各類模擬電路等為代表的定制類芯片設(shè)計的EDA全流程NanoDesigner。

2、質(zhì)量、工藝、數(shù)據(jù)遷移問題

要想替代國外EDA,還存在著質(zhì)量、對先進工藝的支持、客戶數(shù)據(jù)遷移等方面的問題。目前國內(nèi)很多芯片設(shè)計公司都能夠設(shè)計7nm、5nm的芯片,但是國產(chǎn)EDA工具很多還做不到對先進工藝的支持。

此外,要想從國外EDA廠商手中搶下客戶,還面臨著客戶數(shù)據(jù)遷移的難題。如果客戶長期使用國外的EDA工具,就會積累很多的底層數(shù)據(jù),主要就是工藝設(shè)計套件PDK,特別是對于模擬芯片來說更為關(guān)鍵。

從設(shè)計者角度考慮,從一個EDA公司平臺遷移到另外一個EDA平臺時,要考慮多方面的因素,比如EDA的標準化、各個廠家標準知識不可復(fù)用、很多處理器的開源組織不一樣等,而這大大增加了EDA國產(chǎn)化的難度。

3、人才缺口問題

國產(chǎn)EDA要發(fā)展,離不開人才。但是目前國內(nèi)的EDA人才比較缺乏。

據(jù)賽迪智庫數(shù)據(jù)顯示,2020年本土EDA企業(yè)總?cè)藬?shù)約為2000人。而根據(jù)招股書顯示,國內(nèi)最大的EDA廠商華大九天截至2021年12月31日,員工總數(shù)也只有660人;概倫電子截至2022年6月30日,在職員工總數(shù)為294人;廣立微截至2022年6月30日,在職員工總數(shù)為102人。其他數(shù)十家國產(chǎn)EDA廠商的員工人數(shù)大多不到100人。照此估算,目前已有這些國產(chǎn)EDA廠商的員工總數(shù)恐怕僅有不到3000人左右。

相比之下,頭部的EDA廠商當中,僅Synopsys一家EDA企業(yè)的全球員工數(shù)就超過了13000人,達到了本土EDA產(chǎn)業(yè)的從業(yè)人數(shù)4倍以上。即使規(guī)模相對較小的Siemens EDA,全球員工總數(shù)也有6000人以上。



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