近日,美國商務(wù)部工業(yè)與安全局再度升級對華半導(dǎo)體出口管制,正式通知全球EDA三巨頭,即Synopsys、Cadence 和 Siemens EDA(原Mentor Graphics),禁止向中國大陸提供包括3D991、3E991類別在內(nèi)的EDA軟件與技術(shù)支持。隨即三家公司陸續(xù)確認并宣布暫停對中國用戶的服務(wù)接入與新訂單支持。這一舉措對于中國芯片產(chǎn)業(yè)有何影響?我們又將如何應(yīng)對?
眾所周知,EDA全稱Electronic Design Automation,意為“電子設(shè)計自動化”,是用于輔助完成超大規(guī)模集成電路芯片設(shè)計、制造、封裝、測試整個流程的計算機軟件。通俗點說,由于芯片結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜,“現(xiàn)代芯片”的設(shè)計制造很難通過純手工的方式完成,很多步驟必須借助計算機輔助完成。而EDA就是服務(wù)于芯片設(shè)計制造各個流程的軟件工具。
基于此,失去或受限地使用國際主流EDA工具,對于我國芯片產(chǎn)業(yè)的影響顯而易見,尤其是那些從事AI芯片、高性能計算芯片等尖端產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計的國內(nèi)企業(yè),將難以獲得設(shè)計7nm、5nm、3nm乃至更先進制程芯片所需的最新版EDA工具、關(guān)鍵IP核等方面的技術(shù)支持和升級。
以小米剛剛發(fā)布的3nm SoC“玄戒O1”為例,上述限制不僅會使其無法修正現(xiàn)有芯片存在的問題,未來芯片的迭代也可能因此中斷。
此外,根據(jù)權(quán)威機構(gòu)TrendForce的相關(guān)報告,目前芯片設(shè)計的首次成功率從2023年的24%降至2025年的14%,這意味著每10家芯片設(shè)計公司中約有8家在首次嘗試時失敗。這反映了全球芯片設(shè)計復(fù)雜性增加的趨勢,而對中國芯片設(shè)計企業(yè)而言,EDA工具的受限將進一步降低國內(nèi)芯片設(shè)計的首次成功率,從而大幅增加成本和時間。
那么我們是否具備國產(chǎn)替代或者部分替代的能力?
不可否認,隨著我國政府及相關(guān)企業(yè)過去幾年加大投入,確實涌現(xiàn)出一批具有潛力的國產(chǎn)EDA企業(yè),如華大九天、廣立微電子、概倫電子、芯和半導(dǎo)體、上海合見工業(yè)軟件集團有限公司等,但整體來看,與上述Synopsys、Cadence 和Siemens EDA相比仍存有較大差距,主要體現(xiàn)在從前端設(shè)計到后端物理實現(xiàn),再到制造優(yōu)化和封裝設(shè)計的全流程覆蓋,以及對最先進制程的支持、工具的性能、容量、算法成熟度以及龐大的IP生態(tài)系統(tǒng)等方面,短期內(nèi)難以實現(xiàn)替代。
不過令人欣喜的是,國際巨頭的退場為本土EDA廠商提供了前所未有的市場空間和產(chǎn)品試用機會。尤其是在國家戰(zhàn)略的強力支持和產(chǎn)業(yè)鏈上下游的共同推動下,國產(chǎn)EDA企業(yè)將獲得更集中的資源投入、更直接的市場反饋,而這無疑將加速其技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)品成熟的進程。
據(jù)Ainvest分析,國內(nèi)EDA企業(yè)(如華大九天、概倫電子和廣立微電子)已支持7nm及以上工藝,并正在攻關(guān)5nm工藝(有待市場驗證),這至少證明國內(nèi)EDA企業(yè)正在努力縮小與國際巨頭的差距。而中國上市EDA企業(yè)(如概倫電子、廣立微電子)在上述斷供消息公布后的股價漲停,又反映了市場對國產(chǎn)替代的期待。
除EDA企業(yè)外,國內(nèi)芯片設(shè)計和制造企業(yè)龍頭,如中芯國際、兆易創(chuàng)新、寒武紀、阿里平頭哥、華為海思等,已經(jīng)開始與國產(chǎn)EDA團隊開展深度合作,推動建立符合國產(chǎn)Foundry的PDK適配流程,推動國產(chǎn)EDA從“點狀突破”向“全鏈協(xié)同”轉(zhuǎn)型。
風(fēng)物長宜放眼量。筆者認為,此次EDA斷供升級,對于我國芯片產(chǎn)業(yè)無疑會造成較大的結(jié)構(gòu)性沖擊,短期內(nèi)可能大幅提高國內(nèi)芯片的流片成本,推遲相關(guān)產(chǎn)品進度,甚至迫使部分芯片設(shè)計項目停滯。盡管如此,斷供也為中國芯片產(chǎn)業(yè)的國產(chǎn)替代和發(fā)展帶來了長期機遇,有望讓我們在EDA領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)自主可控,減少對國外技術(shù)的依賴,增強行業(yè)競爭力。當(dāng)然,這一切的實現(xiàn),關(guān)鍵在于我國相關(guān)企業(yè)能否保持戰(zhàn)略定力,持續(xù)加大對基礎(chǔ)研究和核心技術(shù)的投入,并保持彼此間密切的產(chǎn)業(yè)協(xié)同。
*本文刊載于《通信世界》總第968期 2025年5月25日 第10期原文標題:斷供升級,中國EDA產(chǎn)業(yè)的“危”與“機”
作者:ICT獨立分析師 孫永杰
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