隨著芯片規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大,設(shè)計(jì)復(fù)雜度不斷提升,EDA軟件的發(fā)展卻未能同步跟上。
最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,芯片首次流片成功率再創(chuàng)新低,僅為14%。此前為28%,更早是30%,幾乎每年都在下滑。
這無疑說明:EDA軟件尚未滿足芯片復(fù)雜度日益提升的設(shè)計(jì)需求。
與此同時(shí),臺(tái)積電的?1.4nm?工藝成本也在飛漲。據(jù)最新報(bào)道,其單次流片成本已高達(dá)?4.5 萬美元,比上一代最先進(jìn)的?2nm?工藝(約?3 萬美元)上漲了50%。
在我看來,這已是一個(gè)信號(hào)——工藝技術(shù)正在逼近極限,成本失控,增長(zhǎng)呈指數(shù)級(jí)。
眾所周知,雖然制程節(jié)點(diǎn)數(shù)字看似在不斷“進(jìn)步”,但實(shí)際上更多是數(shù)字游戲。當(dāng)前所謂的“先進(jìn)制程”,往往是在原有工藝上做一些局部?jī)?yōu)化,然后換個(gè)名字。即使如此,成本仍難壓制。整個(gè)產(chǎn)業(yè)已進(jìn)入深水區(qū),寸步難行。
與此同時(shí),曾能與臺(tái)積電競(jìng)爭(zhēng)的三星也逐漸掉隊(duì)。如今只剩臺(tái)積電一枝獨(dú)秀,但它獨(dú)自扛起先進(jìn)制程大旗的局面還能撐多久?尚難預(yù)料。
一邊是設(shè)計(jì)復(fù)雜度飛漲,一邊是制程技術(shù)觸頂,對(duì)于 EDA 行業(yè)而言,這是挑戰(zhàn),也是窗口期。工藝進(jìn)步放緩甚至停滯,意味著市場(chǎng)格局可能重構(gòu),EDA 產(chǎn)業(yè)正站在歷史的轉(zhuǎn)折點(diǎn)上。
國(guó)產(chǎn) EDA 正在抓住這次機(jī)會(huì)。例如,合見工軟等公司已開放部分工具免費(fèi)使用,目的就是盡快鋪開市場(chǎng)。這招很聰明——先培養(yǎng)使用習(xí)慣,后期再通過商業(yè)化逐步回收成本。
事實(shí)上,國(guó)際 EDA 巨頭當(dāng)初進(jìn)中國(guó)市場(chǎng)時(shí)也干過類似的事。一邊和高校合作,免費(fèi)授權(quán);一邊默許市場(chǎng)存在盜版。目的很明確:先培養(yǎng)用戶、占住陣地。等芯片公司做大做強(qiáng)了,再回過頭來收費(fèi),甚至補(bǔ)收過去的賬。
這一策略非常奏效,目前全球 EDA 市場(chǎng)?80%?被?新思科技(Synopsys)、楷登電子(Cadence)、西門子(Siemens EDA)?三巨頭牢牢掌控。
在先進(jìn)工藝支持方面,國(guó)產(chǎn)廠商也在努力追趕。
概倫電子稱其核心技術(shù)已支持 7nm、5nm、3nm?等先進(jìn)節(jié)點(diǎn),以及?FinFET、FD-SOI、GAA?等晶體管結(jié)構(gòu);中科院微電子所的平臺(tái)也已支持?28nm HKMG?的物理驗(yàn)證,DFM 工具已被華為海思采購,并在中芯國(guó)際進(jìn)行國(guó)產(chǎn)替代驗(yàn)證。
雖然我們與全球頂級(jí)仍有差距,但好消息是:先進(jìn)制程的前進(jìn)已近極限,國(guó)產(chǎn) EDA 的追趕并非遙不可及。
流片成功率下降說明,芯片設(shè)計(jì)復(fù)雜度的提升仍在加速,對(duì) EDA 工具提出更高要求。這對(duì)全球 EDA 行業(yè)是巨大挑戰(zhàn),對(duì)國(guó)產(chǎn) EDA 更是一次歷史性機(jī)遇。
如何更好的利用 AI ,是一個(gè)可能實(shí)現(xiàn)“彎道超車”的關(guān)鍵點(diǎn)。