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[导读]做硬件的朋友都知道,在芯片设计领域,EDA 软件是不可或缺的。作为芯片之母,皇冠上的明珠,一旦 EDA 受制于人,整个芯片软件产业的发展都可能停摆,所以发展国产 EDA 迫在眉睫。

做硬件的朋友都知道,在芯片设计领域,EDA 软件是不可或缺的。作为芯片之母,皇冠上的明珠,一旦 EDA 受制于人,整个芯片软件产业的发展都可能停摆,所以发展国产 EDA 迫在眉睫。

芯片产业链包括设计、制造、封装、测试、销售,芯片核心实力重心在芯片设计,而芯片设计离不开芯片设计软件 EDA,EDA 可谓是芯片产业链“任督二脉”。

国内 EDA 产业发展从上世纪八十年代中后期开始,国产首套 EDA 熊猫系统于1986年开始研发并于1993年问世。之后的国内EDA发展曲折而缓慢,因各种因素影响,国产EDA产业没有取得实质成功。在2008年,国内从事EDA研究领域涌现了华大电子、华天中汇、芯愿景、爱克赛利、圣景微、技业思、广立微和讯美等公司。之后十年发展,华大九天、芯愿景、芯禾科技、广立微、博达微等几个企业从国产EDA阵型中展露生机。

目前全球 EDA 软件供应商主要是国际三巨头 Synopsys、Cadence 和 Mentor Graphic 。中国市场 EDA 销售额的 95% 由以上三家瓜分,剩余的 5% 还有部分被 Ansys 等其它外国公司占据,给华大九天、芯禾科技等国产 EDA 公司留下了极少的份额,且后者在工具的完整性方面与三强相比,有明显的差距。

而在局部取得突破的领域,国内厂商与三巨头也存在着相当的差距,比如在物理验证、综合实力等方面,国内 EDA 厂商还“没有能力全面支撑产业发展”,总体上还是很难离开三大巨头公司的平台。

目前国内EDA企业面对的短板

国内EDA产业短板之一:产品不够全,尤其在数字电路方面。SOC设计主流程的EDA工具数量中,来自Synopsys与Cadence公司的占有大部分,尤其是时序和功耗检查以及定制设计两步,完全由上述两家垄断,国产EDA在许多工具上仍有缺失。

国内EDA产业短板之二:人才短缺、投入不足。我国约有1500人的EDA软件开发工程师,但在本土EDA公司和研究单位工作的工程师只有300人左右,其他大部分都是在三大巨头工作。而放大到全球,对比于Synopsys 7000多的研发人员,当中有5000多从事EDA的研发,这个差距更是明显。研发投入上, 据资料显示,本土EDA企业龙头华大九天,过去十年间所投研发资金也只有几个亿,而Synopsys研发投入约为10.8亿美元,Cadence研发投入约为8.7亿美元。

国内EDA产业短板之三:市场培育较难,市场拓展周期较长。 目前,EDA市场被三巨头垄断,国产EDA生存环境十分狭小,即使能够研发出全套的EDA工具,在短期内也难以与三巨头企业的产品抗衡。国产EDA缺乏市场,反作用于EDA的研发,造成恶性循环。目前国际环境存在不确定性,美国对中国高新技术产业的限制仍在继续,这给我国的IC产业带来了巨大挑战,但同时也面临着新的机遇。国产EDA公司化危为机,市场生态迎头赶上,是实现国产化替代、产业自主可控的重要一步。

国内EDA产业短板之四:缺乏与先进工艺的结合。EDA是设计和工艺对接的纽带,而国内EDA厂商与先进工艺结合比较弱。

①三大EDA公司在新工艺开发阶段与全球领先的晶圆制造厂进行全方位合作,因此对工艺理解很到位。国内EDA厂商只能在工艺开发完以后拿到部分数据,无法接触到先进工艺的核心部分,难以针对先进工艺设计、改良EDA软件,造成与三巨头的客观差距。

②国内在PDK方面不足,对国产EDA发展不利。EDA工具与工艺结合的重要支撑是工艺设计套件(PDK),PDK开发非常复杂,需要较大投入,目前国内EDA厂商都比较缺乏PDK基础,这与中国整个半导体生态不够成熟直接相关,需要半导体行业整体的进步。

解决与国产EDA与先进工艺方面结合缺失的问题,既需要国内晶圆厂提高自身的制造技术,又需要EDA企业加强和国际先进晶圆厂的合作。打造本土EDA全方位竞争力,需要产业链各界的共同努力。

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