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它来了,中国制造EDA工具的春天到了吗?

2019-11-1 15:09:33      点击:

一段时间里,我们关注了半导体行业的各个位面,比如芯片制造,操作系统,地域纷争等等,也看到中国半导体企业在产业链中的快速就位。但同时应当注意到的是,有一扇技术大门却一直没有被推开,那就是EDA工具

 

而如此重要的神兵利器,中国企业的市场认可度如何呢?答案是,95%以上的EDA工具都掌握在美国企业手中。中国现存的10余家EDA公司,2018年销售额3.5亿元,只占到全球市场份额的0.8%,技术研发方面,也以16nm28nm工艺支持为主。

       硬件制造能力可以花钱堆设备来快速拉升,底层操作系统能够用N个“备胎”顶上,那么占据全球半导体供应链战略要地的EDA工具,又该如何寻找自己的春天呢?或许答案就隐藏在EDA正在描绘的AI蓝图之中。

 

其实,早在去年大事件中,EDA工具就以大杀器的形象出现过。除了禁止卖芯片给**以外,全球最大的EDA公司Cadence也宣布停止对**服务。今年的特朗普清单中,EDA工具同样没有缺席,赫然在列。事情一旦无可挽回,中国几乎所有芯片企业都只能依靠当前版本的工具进行工作,效率大打折扣不说,还意味着很可能因为无法升级而很快落后于行业,建立在芯片能力基础上的软硬件自然也就成了无本之木、无源之水。

从理性的角度看,彻底地域化的最坏结果大概率不会出现,但EDA工具的战略地位却不得不引起重视。但话又说回来了,为什么时至今日都没有相关“备胎”出现呢?

想要寻找答案,我们需要将时间的钟摆调到1992年。

当时,中国尚处于西方对中国实行EDA禁供的窘境之中。一大批中国的科学家和工程界人士,都投入到了国家牵头的国产EDA开发之中。当时,行业涌现出了无穷的活力。

1992年,在200多个开发者的攻坚下,超大规模集成辅助设计系统熊猫IC CAD通过鉴定,覆盖了全定制集成电路正向设计的全部功能,获得当年的国家科技进步一等奖,也被视作冲破西方封的里程碑

 

没想到的是,该项目甫一成功,对岸就迅速解除了对中国的EDA禁令,加上后来“市场换技术”的思路占主流,导致此后的十数年间,美国高端成熟的EDA工具如同狼群一般在中国市场攻城略地,中国EDA自主厂商的研发脚步也因此变缓,走上了“二次开发”“代理集成”的附属式发展道路。

一番波折之后,国产EDA就来到了一个尴尬的境地。一方面在品牌上亦步亦趋,知识产权难以把控,自然也无法形成溢价,致使中国的芯片设计企业逐渐失去了选择权和议价权。而在市场竞争中,既需要支付多套EDA工具的license专利费,高昂的成本直接拖累了设计周期及竞争力,在5nm乃至3nm等高精度芯片设计也囿于上游软件大鳄,难以施展。

 

这样处处掣肘的大背景下,中国EDA工具的前路在何方呢?

风水轮流转,今年看AI

今天没人能够忽视AI对社会产业带来了赋能作用,根据市场研究机构ABIResearch发布的最新报告,云端AI芯片市场将从2019年的42亿美元增长至2024年的100亿美元规模;边缘AI芯片也将以31%的年平均增长率持续扩张。而EDA作为AI芯片中不可或缺的角色,也在半导体软硬件企业、创业者与开发者的推动下,迎面撞上了新的商机与挑战。

 

首要的需求变化,是更高的PPA (功耗、性能、面积)目标。

想要将AI移植到智能手机、车联网、IoT等终端,具备深度学习能力的系统级芯片(SoC)就变得不可或缺,产业端对芯片封装的小型化也越来越苛刻。

在越来越小的单位面积上集成越来越多的晶体管,需要更复杂的工艺器件,电路之间的交互、热物理效应等也都会发生改变,这意味着整个设计流程都需要被重新思考,EDA工具也必须与时俱进。

 

重新制造轮子:中国EDAAI土壤

当然,在EDA工具的AI化过程中,还是需要有的放矢。所以接下来,是时候讨论这个关键的问题了,中国EDA厂商的逆袭可能性,以及关键力量究竟在哪里?

对于这个庞大的命题,政策、资本、学术等可能需要几十年、几代人去解释,在此,我们不妨将目光聚焦在一些具体的技术趋势上,比如云计算。

EDA上云是未来的趋势之一,利用云端庞大的运算能力能够有效解决仿真耗时的问题,直接降低芯片创业者获取EDA工具的成本,某些芯片大企业也可以灵活地临时使用某些工具。而众所周知,中国云服务厂商无论是在硬件部署、软件创新、软硬件协同方面,已经开始成为智能产业的支撑力量,也将成为推动EDA领域进化的关键变量。