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技术壁垒等多项掣肘 国产EDA如何寻求突围?

2020-09-03 09:24:48 来源 : 第一财经

9月1日,一则国产EDA厂商的融资消息,再度引起芯片行业关注。继去年底完成数亿元人民币融资后,国内EDA解决方案公司思尔芯(上海)信息科技有限公司宣布完成新一轮数亿元人民币融资。

该公司称,本轮融资由国家大基金下设的产业融资机构芯鑫融资租赁、资产管理机构中青芯鑫组建的实体领投,国投创业基金、上海半导体装备材料产业投资基金、浦东科创集团、君联资本等投资机构跟投。

EDA(Electronics Design Automation)软件被喻为集成电路的“摇篮”和命门,是芯片设计最重要的软件设计工具。利用EDA工具,芯片的电路设计、性能分析、设计出IC版图的全过程均由计算机处理完成。

国产化率约10%

目前,不管是国内还是全球的EDA市场份额,主要被美国三大巨头Synopsys(新思科技)、Cadence(楷登电子)和Mentor(明导,2017年被西门子完成收购)瓜分。

在上周于南京举行的世界半导体大会上,赛迪顾问高级分析师吕芃浩介绍称,2019年全球EDA市场规模为102.5亿美元,同比增长5.8%,其中亚太地区增速最快,达到13.6%。

上述EDA三巨头占据了全球六成以上市场份额。2019年Synopsys、Cadence和Mentor的全球市场份额分别为32.9%、22.9%和10.2%,各家在部分领域又具有绝对优势。

在中国市场,三大厂商的垄断程度高于全球,超85%的份额由上述三巨头占据。吕芃浩在大会上表示,2019年我国EDA市场规模约5.8亿美元,仅占全球市场5.6%的份额。其中,国内EDA厂商总营收不到4.2亿元,只占到全球市场份额的0.6%,EDA国产化率仅为10%左右。

“第一名吃肉,第二名喝汤,第三名舔碗,第三名以后则啥也没了。”华大九天董事长刘伟平去年在接受第一财经记者采访时,如此形容EDA行业现状。

吕芃浩指出,由于先进工艺支撑不够,目前我国EDA厂商暂未进入先进代工厂的联盟。

国内EDA厂商在部分细分领域具有优势,如广立微电子的良率优化、华大九天的仿真。不过,与国际巨头能提供整套EDA工具不同,国内EDA企业产品不全,缺少数字芯片设计的核心工具模块,只在局部形成了一定的突破,无法支撑全流程设计。作为国内最大的EDA厂商,华大九天也只能提供1/3左右的EDA工具。

技术壁垒等多项掣肘

受制于寡头垄断、技术壁垒高、投资周期长、缺乏产业生态以及人才短缺,国内EDA企业发展处境难上加难。

“国产EDA如果想突围,从市场到技术、资金、人才四个环节缺一不可,其中人才是重中之重。”东南大学国家专用集成电路系统工程技术中心教研室主任杨军在世界半导体大会上指出。

国内EDA人才供给严重不足已成为业界共识。《中国集成电路产业人才白皮书(2017-2018)》指出,到2020年前后,我国集成电路行业人才需求规模约72万人,而我国现有人才存量40万人,人才缺口将达32万人。

EDA 领域更是严重不足。吕芃浩指出,国内做EDA研发的大约有1500人,除去在国际EDA公司中国研发中心工作的,真正本土EDA研发人员只有500人左右。

作为芯片设计的最上游,EDA软件技术壁垒非常高。一位来自国际巨头的技术人员告诉第一财经记者:“做EDA算法工具很复杂,不是单一一个工具。EDA工具的高级总工程师不仅要懂硬件设计,还要懂软件架构,因为我们是用软件设计硬件。”一旦最上游的芯片设计工具出问题,将直接影响芯片的性能、质量、生产效率及成本。

半导体行业周期长,企业成功背后都至少要经历“十年冷板凳”的煎熬,EDA也一样。据悉,一个EDA工具从技术开发到被市场接受需要五六年的时间。

除了人才问题,国内EDA的产业生态严重不足,应用环境堪忧。一方面,大中型企业长期使用国外软件,不敢轻易尝试国产软件。另一方面,很多中小企业对版权、知识产权的意识较差,更多使用盗版软件。电子产品只有进入应用不断迭代才能不断提高,而国产EDA软件缺少应用。

由于依赖进口,国产 EDA曾错失发展黄金期。不过,自华为、中兴事件之后,国产EDA正不断受到重视。国内一家EDA厂商表示,为了保证供应链安全,目前各大客户与其合作态度有较大改变。

地位提升,从全球产业链中寻找机遇

厂商缺乏工艺设计套件(PDK)基础是国内EDA发展的另一困境。EDA企业和国际先进晶圆厂的合作较弱,而国内晶圆厂提高自身的制造技术水平有限,难以针对先进工艺设计、改良 EDA 软件。SEMI全球副总裁、中国区总裁居龙曾告诉第一财经记者:“像EDA软件商和光刻机设备商,在开发新技术的时候,可能更倾向于跟三星、台积电这些最先进的客户合作,不然不知道新的工艺会有些什么新要求。”

近年来,EDA在国内也日益受到重视。8月4日晚间,国务院印发《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》(国发〔2020〕8号)。文件指出,聚焦高端芯片、集成电路装备和工艺技术、集成电路关键材料、集成电路设计工具、基础软件、工业软件、应用软件的关键核心技术研发,不断探索构建社会主义市场经济条件下关键核心技术攻关新型举国体制。 “(上述政策)已经提到集成电路设计工具了,这是第一次提到EDA。”一位EDA从业人员告诉第一财经。

不过,一味推崇国产化并不能解决目前中国半导体发展的困境。居龙曾告诉第一财经记者,一方面要降低对外依存度;另一方面,国际合作也是必需的。

中国半导体行业协会副理事长魏少军在接受第一财经等媒体采访时指出,全球没有任何一个国家能够掌管所有环节,“由于产业链的全球化已经在过去几十年中形成了,任何一个环节出现问题都会对全球供应链产生负面影响。不仅是中国受到影响,全世界都受到影响,这点已经成为产业界的共识。”

关键词:国产EDA
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