美国专家在2020年分析的我国EDA软件产业现状

作者:

日期:2022-08-28

如果没有良好的 EDA 流程和设计软件,中国的半导体投资将面临风险。虽然其商业 EDA 项目并未成功,但很有可能继续开展这项工作。

EDA软件是中国的另一个技术软肋

如果您看到此标题并认为您错过了新闻稿,请不要惊慌。在这一点上,中国还没有向世界宣布它已经准备好推出一套 EDA 工具。世界其他地方满足于看到它迄今为止所做的不合标准的尝试,并将它们标记为无法开发具有竞争力的 EDA 软件。但很有可能,鉴于当前的政治气候,中国正在努力应对。

该国致力于利用所有最新技术建设世界一流的晶圆厂产能。政府和企业正在筹集必要的资金以确保实现这一目标,并且它具有实现这一目标的持久动力。中国已经赶上了 14nm finFET工艺制程,并且正在开发 7nm工艺制程。它甚至正在发展自己的 EUV 能力,以免依赖西方国家的设备。

但它仍然存在一个巨大的漏洞。它依赖于美国 EDA 工具的后端设计软件。在 14nm 左右的制程工艺,EDA 表示晶圆厂不能仅仅只靠自己做,晶圆厂和 EDA 之间必须密切合作。中国的工艺制程到了那个地步,就不能再使用盗版工具了。相反,它必须与美国的 EDA 公司合作,这可能会带来问题。但即便如此,如果美国决定不再向中国或任何希望在中国代工厂制造芯片的公司出售 EDA 软件时,那么中国的代工厂将被迫处于闲置状态。但是我认为这种情况不会发生。

我确信中国目前正在开发自己的 EDA 工具。这些工具目前可能不是很好,或者创建为最佳设计,但就像芯片制造一样,您必须从某个地方开始并学习。中国不需要开发 EDA 软件来销售给其他任何人。它只需要确保它的要求能够得到支持,并且如果西方继续设置障碍,它的设计公司将有一个后备位置。因此,我相信他们会对任何此类项目保持沉默,并继续购买市场上最好的EDA软件工具,直到他们自己开发的EDA软件变得足够有竞争力,预先宣布开发成功不会给他们带来任何东西。

现在让我们关注他们可能拥有的优势。首先,虽然 美国的EDA 软件公司可以看到很多设计,但他们必须非常小心如何处理这些数据。如果公司机密被泄露,他们将陷入巨大的麻烦。对中国人来说不是这样的。他们的管理机构可以坚持让他们的 EDA 研究团队看到在中国进行的每一项设计的全部内容。随着人工智能作为一种驱动工具的方式出现,而不是传统的启发式,这对中国来说无疑是一个优势。鉴于申请的专利数量,中国也可能在各个人工智能领域处于领先地位,并且它可以获得更多可用于培训的数据。

中国的第二个优势是它不必处理商业 EDA 工具中积累的所有遗产。工具中插入了无数的调整和变通方法,因为一家公司曾经做过一些非常奇怪和独特的事情,这成为了无法删除的工具的一部分——即使在该公司不再需要它之后。当您从一张干净的白纸开始时,您可以创建一个干净的工具。中国也可能不允许他们的设计公司使用这种一次性的疯狂把戏。如果一家公司开发出真正独特且优秀的东西,那么该技术更有可能与他人共享。合作通常会带来更快的创新。

中国开发EDA软件的第三个优势是 EDA 软件的格局正在迅速变化。二十年前,我们有逻辑综合。然后关闭时序变得不可能,并且必须完全重新构想综合以考虑布局和时序。于是,物理合成诞生了。我们正处于另一个可能导致工具被再次重写的变化的风口浪尖——功耗。它已成为主要的优化因素,但更重要的是,热量会杀死芯片或导致芯片过早老化。你不能再不考虑功耗和热量来设计芯片了。此外,了解电源的布局和布线工具可能会产生更好的布局,从而使芯片运行得更冷、更快。还必须在系统级别考虑功率的需求。

因此,如果 EDA 软件公司要考虑进行根本性的重组,他们将不得不投入与中国公司相同的资金和精力来实现这一目标。与半导体制造计划的成本相比,EDA 软件开发计划对中国来说几乎是零钱。而对于必须从利润中为其提供资金的美国个别公司而言并非如此。

EDA 开发团队不是特别大,一个工具启动和运行所需的时间也不是那么长。这就是 EDA 初创公司在 80 年代和 90 年代如此普遍的原因。是的,随着当今工具和方法的紧密集成,这比当时创建单点EDA工具要困难得多,但是当您有时间和金钱并且没有压力需要明天就发布EDA软件时,您就可以开始看到动力,可以预见到中国公司现在正在悄悄地努力开发EDA软件工具。

知识小贴士:电子设计自动化 (EDA)

电子设计自动化 (EDA) 是将与电子系统制造相关的工具、方法和工艺流程商业化的行业。

电子设计自动化 (EDA) 行业比它的名字更古老。该行业生产有助于电子系统规范、设计、验证、实施和测试的工具。这些系统可以制成集成电路,也可以将它们中的多个安装在印刷电路板上。早期,集成电路是手工设计的,但随着设计规模的扩大,需要自动化。最早的工具有助于开始芯片和电路设计的工具,随后很快出现了有助于布局布线和功能验证的EDA工具。

许多EDA工具是在大学或开发电子产品的公司中开发的。EDA商业行业始于 1980 年代初期,当时越来越多的设计公司意识到由拥有更大客户群的独立供应商生产的EDA工具会更便宜。

在 2013 年底,EDA 行业的收入约为 70亿 美元,增长率为中间个位数。

该行业分为几个部分:

  • 芯片设计与验证
  • 印刷电路板 (PCB) 和多芯片模块 (MCM)
  • 半导体知识产权 (SIP)
  • 服务

EDA 行业与半导体制造业、嵌入式软件行业密切相关,并且越来越多地与光子学和微机械等行业密切相关,这些行业正在不断小型化和集成到电子系统中。该行业与该技术的垂直用户密切合作,例如消费、汽车、航空航天、医疗和其他有特定需求的行业。