巴厘岛 埃及 内蒙 迪拜 希腊 德国 美国 法国 越南 香港 澳门 地球 人类 非洲 以色列 巴勒斯坦

局势 政府 法庭 英语 俄罗斯 卢布 叙利亚 日本 韩国 沙特 朝鲜 伊朗 柬埔寨 土耳其 泰国 伊拉克

全球资讯 / 汽车创新 / 正文

美国断供EDA 国内企业能否化危为机

2024-08-18 23:58 阅读了

当地时间上周五(8月12日),美国商务部工业和安全局(BIS)在《联邦公报》中披露了一项新增的出口限制临时最终规则,对设计GAAFET(全栅场效应晶体管)结构集成电路所必须的EDA/ECAD软件;金刚石和氧化镓为代表的超宽禁带半导体材料;燃气涡轮发动机使用的压力增益燃烧(PGC)等四项技术实施新的出口管制,禁令生效日期为8月15日。

4项技术中惹人注目的是EDA,这被市场解读为在《芯片和科学法案》后,美国对中国芯片产业的进一步限制,直接影响国内设计3纳米及更先进芯片产品的企业。

但目前国内还很少用到3纳米设计,其短期影响有限。

除了3纳米制程,800V快充或受影响

EDA(Electronics Design Automation)即电子设计自动化,是芯片IC(集成电路)设计中不可或缺的重要部分,属于芯片制造的上游产业,涵盖集成电路设计、布线、验证和仿真等所有流程。

EDA被业内称为芯片之母。

天风国际研报指出,如果把芯片制造比作建造一座大厦的话,IC设计是设计图纸,EDA软件是图纸的设计工具,只不过EDA软件比建筑设计软件的复杂度要高很多。

ECAD(电子计算机辅助设计软件)范围比EDA要更大,禁令意味着把相关软件都涵盖其中。

美国商务部称,ECAD是一类用于设计、分析、优化和验证集成电路或印制电路板性能的软件工具。

在军事、航空航天、国防工业的各种应用中,用于设计复杂的集成电路。

GAAFET晶体管技术是相对于FinFET晶体管(鳍式场效应晶体管)更先进的技术,FinFET技术最多能做到3纳米,而GAAFET可以实现2纳米。

这是美国针对中国在EDA领域发起的第三次出口管制。

第一次是2018年针对中兴通讯,第二次是2019年针对华为。

目前市场上使用最先进制程的芯片除了苹果手机、电脑等电子消费品,其他都是一些大算力芯片,如用于人工智能的GPU,用在数据中心、云计算中的服务器芯片。

有芯片设计人士表示,这项管制措施的短期影响有限,因为国内还很少用到3纳米设计,部分AI芯片、GPU芯片用的是7纳米,而电视、机顶盒、车规级芯片大多还是28纳米或16纳米。

有产业观察家认为,美国是想让中国内地没有工具设计3纳米及以下的高端芯片,设计卡死在5纳米,制造卡死在7纳米。

然后拉开中美在高速运算、人工AI等方面的距离。

在一位芯片人士看来,美国之所以打压EDA,核心还是控制国产芯片产能。

此次除了EDA软件外,还涉及两种半导体材料:氧化镓(Ga2O3)和金刚石衬底,两者都属于超宽禁带半导体材料。

这类材料有望在更严酷的条件,例如更高的电压或更高的温度下工作。

这些材料还在研发中,并没有大规模产业化,而技术主要集中在日本和美国。

但这些材料制造的芯片将更适应新能源、电网储能、通信等多个工业环境,因此也变得非常敏感和重要。

以新能源汽车为例,目前小鹏汽车、比亚迪、理想汽车、北汽极狐等新能源车企,已经布局800V快充技术,陆续在今年前后量产。

这些快充技术中可以使用氧化镓材料做的功率器件。

国产EDA突围机会

如果设计一款5纳米芯片产品,使用全球顶尖的EDA软件,大约成本可以控制在4000万美元左右,但如果没有EDA软件支持,设计一款5纳米芯片所要消耗的成本可能就要高达77亿美元,接近200倍左右的差距。

某国内CAD(管理软件计算机辅助设计)软件公司的相关负责人算了一笔账。

目前,EDA行业全球市场集中度较高,EDA三巨头Synopsys(新思科技)、Cadence(楷登电子)、Mentor Graphics(明导国际,2016年被德国西门子收购)牢牢占据了全球超过70%的市场份额,能够提供完整的EDA工具,覆盖集成电路设计与制造全流程或大部分流程。

三家公司在产品上各有特色,IP(知识产权)侧重点和优势都有较大的差别,旗下产品在国内的市场占有率达到85%。

三星在今年6月刚刚突破的3纳米GAAFET架构制程技术,就是在Synopsys、Cadence等协助下完成的。

第二梯队的公司以ANSYS、Silvaco、Aldec Inc、华大九天等为代表,拥有特定领域全流程,在局部领域技术较为领先。

第三梯队的公司包括Altium、Concept Engineering、概论电子、广立微、思尔芯、DownStream Technologies等为代表,在EDA上的布局主要以点工具为主,缺少特定领域全流程产品。

国内大多数芯片设计公司仍在采用进口的EDA工业软件来设计芯片,1993年,华大九天发布了国内第一款EDA软件——熊猫ICCAD系统,实现了国产EDA从0到1的突破。

2020年,2020年,在中国EDA市场,以收入规模计,华大九天排在第四。

7月29日,华大九天正式登陆创业板,上市首日涨幅达126%,市值突破400亿元。

华大九天在招股书中称,其数字电路设计EDA产品绝大多数可支持5纳米工艺;概伦电子在年报中表示,部分工具中可以支持7纳米、5纳米、3纳米的制程。

华大九天2021年的营收5.8亿元,概伦电子的营收不到2亿元。

而全球第一的Synopsys的收入为260亿元人民币左右,利润高达50多亿元。

天风国际研报指出,国产化势在必行,EDA工具链大约有40个细分领域,三巨头目前实现了全产业链覆盖,而国产龙头华大九天目前的覆盖率约40%,其他国产EDA厂商产品多为点工具。

据统计,国内有百家左右的设计工具企业。

而EDA分为模拟芯片设计工具和数字芯片设计工具。

有国内企业已经解决了模拟芯片的设计全流程。

数字芯片的设计工具更难,设计流程中涉及120个左右的点工具,分别在各个点工具上进行研发。

有观点认为,对于美国的围堵,只有抓紧提升国产EDA软件的水平,国内企业要联合起来,甚至华为海思、国内高校等都参与进来,组成联盟,共同开发。

随着国内芯片需求越来越大,买方市场下国产EDA并非没有机会。

美国断供EDA 国内企业能否化危为机

相关推荐:
猜你喜欢:
标签列表
热门快讯阅读
相关快讯阅读
最新快讯信息