靠不得盗版!国产EDA等待自我救赎
作者 | 物联网智库2022-08-16

EDA断供引发了行业对于底层技术的全新思考,对芯片行业的发展主次亦有全新认知。所得的认知其实与我国一直被掣肘的数据库、基础软件等领域迟迟未有突破的根因不谋而合。

智次方

美国商务部和安全局上周五将四项“新兴和基础技术”加入管制清单,其中谈论度最高的就是芯片设计中最上游、最高端的产业EDA。美国相关部门针对“设计 GAAFET 架构(全栅场效应晶体管)的先进芯片 EDA 软件工具”的管制将自2022年8月15日起的60天后正式生效。这无疑为今年本就水深火热的芯片行业再添一把火。

群情高涨之下,EDA概念股近日持续走强。今日,华大九天涨逾12%,概伦电子涨逾11%,广立微涨逾7%。

这种技术封锁的处境让有些网民联想到俄乌战争后的俄罗斯,在受到谷歌、苹果、微软、甲骨文等软件巨头的限制后,俄罗斯盗版软件网站RuTracker解禁,一时间在全球范围引起骚动。看似危机与生机共存的场景,能否套用在中国EDA上呢?

吃饱EDA断供有迹可循,国产替代筹码几何?

从2018年起,中兴、华为等公司先后被美国列入实体清单,几家龙头企业被美国实施多项禁令,台积电等厂商将不再为华为等企业代加工芯片。在断供时期,曾被评价为“缺芯少魂”的国内芯片行业意识到这个问题并没有得到根治。由此,为削弱断供带来的长期风险,大批科技公司投身于芯片研发,我国芯片设计和代工领域确定了实质性的突破。华为海思在芯片设计领域掌握了全球顶尖5nm芯片设计工艺,以中芯国际为首的中国芯片代工厂商则突破了14nm工艺制程并投入到量产阶段,完成首批芯片订单的交付工作。

但中国芯片领域的背水一战并没有结束。2020年5月,中信证券点评美国对华为限制升级时提到,过去一年华为在IC设计端已基本实现自研替代或非美供应商切换,而制造端华为仍高度依赖台积电,且上游半导体设备、EDA软件仍被美国厂商垄断,因而成为美方重点施压方向。作为世界第一大芯片市场,中国本土的芯片产能并不能覆盖到市场需求,同时在高端芯片生产方面落后于美国,产业上下游并没有全球领先的核心技术出现,这必然会是美国接下来针对的要害。

靠不得盗版!国产EDA等待自我救赎

此次EDA之所以被管制,是因为它可以为整个半导体行业提供有效的技术沟通语言和执行标准,贯穿了晶圆制造、集成电路设计、仿真验证、加工制造、封装测试等产业链上下游的所有环节。天风国际研报曾对EDA做过这样一个比喻:如果把芯片制造比作建造一座大厦的话,IC设计就是大厦的设计图纸,EDA软件就是这张图纸的设计工具,只不过EDA软件比建筑设计软件的复杂度要高出N个数量级。

中国从2008年起关注国内EDA的发展状况,如今国内已有超过50家EDA企业,市场份额近几年已从6%提升至11%。今年以来,资本市场对于EDA企业关注度明显增高。

融资方面,芯华章获得数亿元Pre-B+轮融资;芯行纪完成数亿元A+轮融资;行芯完成超亿元B轮融资;九霄智能获近千万元天使轮融资;合见工软Pre-A轮融资超11亿人民币。此外,两支创业板次新股走势也曾引发热议。7月29日,华大九天首发上市,首日收盘暴涨129.43%,上市以来6个交易日累计涨幅达到82%;8月5日,广立微登陆创业板,收盘价较发行价大涨近156%。

资金到位了,但上述EDA厂商可支持的芯片制程与国外仍存在较大差距。在台积电等推进2nm的阶段,华大九天可支持的最先进制程为5nm,广立微为4nm,思而芯为10nm。

中金公司曾在研报中指出,全球半导体行业供需格局正发生巨变,后摩尔时代的技术革新挑战与机遇并存。从产业链视角深度剖析EDA产业的发展脉络后,中国EDA产业发展有望迎来国产化和技术变革的双重机遇,成长可期,已在部分全流程或点工具领先的国内EDA厂商值得关注。

软件卡脖子,靠不得盗版

很多网友根据美国的出口管制联想到了俄罗斯当前的处境,在跨国科技公司暂停在俄业务时,传闻俄罗斯对盗版软件行业放开了限制,甚至解禁了名为RuTracker的盗版网站。

但目前看来,中俄两国处境完全不同。首先,俄罗斯鼓励极客研究软件和程序的远离,Windows XP和各类游戏资源甚至会被研究出俄罗斯版本,这方面的技术人才储备并不是短板。但在中国,EDA人才培养体系还需完善,该领域的研发涉及学科数目众多,开发人员门槛较高。同时,国内高校EDA课程使用的教材和参考书籍、应用环境是以EDA三巨头的产品为范本的,存在一定的依赖。

其次,虽然软件行业卡脖子问题是存在暴力拆解方法的,历史版本和破解版本市面上总有流传,但形成自己研究的替代产品是很困难的。Adobe、CAD等工业软件盗版管制其实并不严格,但目前国产工业软件也并没有出现他们的替代品,除了技术壁垒之外,盗版软件的存在也会消解自研的兴趣,拖后技术突破进展。

靠不得盗版!国产EDA等待自我救赎

最后,芯片EDA工具软件之所以难以盗版,一个核心原因是它与芯片代工厂具有高度的绑定关系。据专家分析,因为我们设计时,是需要代工厂提供数据包的,称之为PDK,包含了诸如晶体管,MOS管,电阻电容等基础器件或反向器,与非门,或非门,锁存器,寄存器等逻辑单元的基本特征信息,这个数据包会不断优化,更新频繁,同时对EDA软件有绑定及校验的作用,一般只支持当前最新版的工具。

据北京商报报道,产业观察家洪仕斌表示,“美国 EDA 断供就是想让中国内地没工具设计 3nm 及以下的高端芯片,设计卡死在 5nm,制造卡死在 7nm。然后拉开中美在高速运算、人工 AI 等方面的距离。”也有行业人士表示,美国此次出口管制,限制的是 3nm 以下的 EDA 工具,这意味着短期内对中国半导体行业影响有限,长期来看会限制中国推进关键的下一代先进制程技术。

相约2035?

从《芯片和科学法案》和各项出口限制可以看出,美国的目的是将芯片最核心的技术完全把握在自己手里。根据半导体协会和波士顿咨询的预计,美国要试图建立一条完全自给自足的本地供应链,必须至少花上1万亿美元的前置投资,也将导致整个半导体行业每年增加450亿至1250亿美元的运营成本,才可能改变全球半导体供应链的面貌,527亿的总补助额度看起来只是杯水车薪。

靠不得盗版!国产EDA等待自我救赎

在EDA软件领域,中国也已全面展开政策布局。2021年3月,《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要(草案)》提出,聚焦高端芯片、操作系统、人工智能关键算法、传感器等关键领域。中信证券电子组首席分析师徐涛表示,提升我国高端芯片的话语权,需要产业链上下游合力。中国要发展高端芯片,不只是芯片设计一个环节,还包括制造、封测、设备及材料环节,以及芯片辅助设计工具(EDA)软件。

中信证券也在研报中指出,全定制IC设计覆盖模拟、射频、存储、光电等领域,其EDA工具具备较强拓展性。国内EDA龙头正以模拟电路等领域为起点,加速向射频、存储、光电等全定制领域拓展,夯实全定制EDA半壁江山,并进一步拓展数字IC设计等领域,看好国产EDA长期发展机遇。

对于护城河很高且贯穿了整个产业链的EDA产业来说,与国外三巨头大肆整合相抗衡的方式,就是以开放的姿态形成国产芯片领域的有效联动,以领域龙头为引导,牵动行业上下游合作,这对于技术的发展和人才的培育都是合作共赢的好事。

芯片上下游的每一步都要走得扎实,一时的寒冬可以度过,不光是2035年,对于前沿技术领域,每一年都是日新月异的一年。

参考资料:

1.芯片工业最难追赶的部分,EDA 丫丫港股圈

2.读懂EDA:想要卖芯片,留下买水钱 果壳硬科技

3.EDA断供背后:国产芯片卧薪尝胆 北京商报

4.美国宣布断供“芯片之母”EDA 软件,2 个月后生效!InfoQ

5.美“芯片法案”对我国芯片产业影响与对策 中国科技投资杂志

美国断供中兴华为警醒国人,中国芯片与美差距到底有多大?权威答案来了 侠客岛


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