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緊迫的產業鏈阻礙國內EDA的崛起,任重道遠。

上周五,美國商務部發布了壹項最終法規,對設計具有GAAFET(全柵場效應晶體管)結構的集成電路所必需的ed a軟件等技術實施新的出口管制。相關禁令於2022年8月5日生效。這是自《美國芯片法案》產生以來,美國對中國芯片產業的又壹次打壓。相關分析認為,雖然美國在芯片領域的壹系列組合拳對中國芯片的短期發展造成了壹定的影響,但也迫使國內芯片行業加速叠代和自力更生,從而未雨綢繆,破局而進。

壹步步阻斷產業鏈

美國EDA斷供,就是為了讓中國大陸沒有工具設計3nm及以下的高端芯片,設計卡在5nm,制造卡在7nm。然後拉開中美在高速計算和AI上的距離。行業觀察人士洪仕斌對《今日北京商報》表示。

據了解,EDA是集成電路設計不可或缺的壹部分,是廣泛應用的技術的高級形式,屬於芯片制造的上遊產業,涵蓋集成電路設計、布線、驗證、仿真等所有流程。EDA在業界被稱為芯片之母。

目前世界上的EDA軟件主要被Cadence、Synopsys、Mentor三家美國公司壟斷。三巨頭牢牢占據全球70%以上的市場份額,能夠提供完整的EDA工具,覆蓋集成電路設計和制造的全部或大部分流程。

據洪仕斌介紹,整個芯片產業鏈包括初始設計、制造、封裝測試等。國內的芯片設計企業,比如華為海思、中興微電子,雖然已經達到世界頂尖水平,但是在EDA軟件方面壹直有很大的短板,甚至比國內的芯片制造和封測還要差。

根據世界半導體大會EDA產業發展分論壇公布的數據,以2019的數據為例,全球EDA軟件市場規模為1025億美元,而中國EDA市場規模為5.8億美元,僅占全球市場的5.6%,其中國內EDA廠商的營收僅為4.2億人民幣,僅占全球市場份額的0.6%左右。

此前,美國政府直接拋出527億美元,通過了芯片法案。芯片法案列出了壹些條款,受美國補貼的企業在10年內禁止在中國大陸擴大生產和投資更先進的芯片。此外,美國政府將增加對相關機構的投資,以促進科學研究,但與中國大陸有教育合作的大學被禁止獲得研究資金。

國內EDA的崛起任重道遠

北京商報今日記者發現,從國產ed a軟件的發展歷程來看,從上世紀80年代到90年代,我國企業壹直在不斷向EDA軟件領域進軍,直到1993年,華大在9天內發布了國內首款EDA軟件熊貓ICCAD系統,實現了國產EDA從0到1的突破。

但由於整個芯片產業鏈的核心技術被西方國家壟斷,海外EDA軟件巨頭直接綁定芯片設計者和制造商,導致國外廠商不采用國產EDA軟件,而國內芯片制造水平仍停留在14nm的水平,無法尋求更大的技術突破。

如果設計壹個5nm的芯片產品,使用世界頂級的EDA軟件,成本可以控制在4000萬美元左右,但如果沒有EDA軟件的支持,設計壹個5nm芯片的成本可能高達77億美元,接近200倍左右的差距。國內某CAD軟件公司相關負責人給北京商報記者算了壹筆賬。

壹旦美國停止供應EDA軟件,短時間內肯定會嚴重影響國內芯片公司的設計能力,但國內EDA軟件會徹底崛起。運營商金融網負責人趙康表示,美國的禁令只有壹個辦法,那就是提高國產EDA軟件的水平。這不是不可逾越的,但是國內企業應該聯合起來,甚至華為海思和國內高校都參與進來,結成聯盟,共同發展,這樣進程會加快。

在EDA軟件領域,國內的政策布局也已經全面展開。如《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃綱要》和《2035年遠景目標綱要》明確將集成電路列為七大科技前沿領域攻關的第三位,EDA列為集成電路攻關的第壹位。

壓力下的芯片自由機會

目前中國在邏輯芯片、存儲芯片、模擬芯片三大芯片領域處於劣勢。在上述三個領域,美國公司無疑是主導者。中國要想在芯片領域實現自給自足,勢必要突破美國的技術封鎖和專利墻,入龍是必然的。

但短期來看,中國的芯片產業鏈壓力很大。根據ICInsights和中國海關的數據,2020年,中國芯片市場需求規模將高達6543.8+0434億美元;其中,中國所有芯片制造企業(包括外資工廠)能供應的產能只有227億美元,自給率只有15.9%。如果排除國外芯片廠,只統計國內純大陸企業的產能。2020年產能約83億美元,自給率低至5.9%。

但壓力之下,中國也不是沒有機會。行業觀察人士徐壹強表示,美國要長期保持可持續的優勢並不容易。半導體行業需要大量的人才、勞動力、能源和物流,而美國在這些方面的缺口很大。此外,中國是世界上最大的芯片市場,半導體制造商可以在中國賺錢。由於資本是逐利的,美國要重新獲得工業霸主地位並不容易。

壹項研究指出,如果美國要在本地建立從上遊到下遊的完整產業鏈,初期投資至少需要1萬億美元。不得不說,527億美元對於整個芯片產業鏈來說,只是杯水車薪。

自中興、華為事件後,國內芯片行業如火如荼。在兩年多的時間裏,中國新增芯片企業超過65438+萬家。據悉,過去四個季度,全球增長最快的20家芯片公司中,有19家來自中國內地。

此外,以上海為中心的長三角地區已經成為中國最大的芯片基地,從頭到尾都覆蓋了所有的芯片制造工藝。未來將在2025年達到6543.8+0000億元的市場規模。

徐壹強表示,芯片自給的核心在於芯片制造及其關鍵設備、尖端材料和核心工藝。只有在整個芯片產業崛起的基礎上,中國才能實現完全的芯片自給自足,而芯片自由不能只靠壹點點突破,需要統籌規劃,全面突破。

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