集成电路国产EDA如何乘风破浪?
原标题:集成电路国产EDA如何乘风破浪? 来源:收藏
“2019年,我国EDA市场规模约为5.8亿美元,仅占全球市场的5.6%。中国EDA厂商总营收不到4.2亿元,只占全球市场份额的0.6%。”在近日举行的2020世界半导体大会EDA产业发展分论坛上,一组数据引发行业关注。
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EDA(Electronic Design Automation),即电子设计自动化工具,它相当于芯片设计师的“PS软件+素材库”,可以让芯片设计从几十年前图纸上画线的体力活,变成了软件里“素材排列组合+敲敲代码”的脑力活。
尽管EDA全球产值刚破百多亿美元,却足以影响到整个万亿电子产业的发展,因此EDA被誉为半导体里的“最高杠杆”,而在国内,EDA系统还处于起步阶段。国产EDA软件如何奋起直追?南方日报记者对行业人士、专家学者进行多方采访。
现状
国际厂商三足鼎立,新技术可缩小差距
材料、EDA软件、半导体设备,是整个半导体行业的“三张牌”,如果用一个倒金字塔结构来形容,那么EDA软件是位于产业链最上游的位置,也是整个产业的基石。
它有多重要?根据相关数据,如果一个系统SoC的设计费大约是4000万美元,在没有EDA技术进步的情况下,费用会达到77亿美元,EDA软件让设计费用降低了200倍。
在半导体制造领域,随着工艺复杂度的加大,市场份额加速向头部厂商集结。EDA行业从百家争鸣,最终形成三足鼎立之势。
此次分论坛上一组数据显示:2019年我国EDA市场规模约为5.8亿美元,仅占全球市场的5.6%。中国EDA厂商总营收不到4.2亿元,只占全球市场份额的0.6%;同比增长14.3%,国产化率约为10%。国内EDA市场超过85%的份额是Synopsys、Cadence和Mentor三大厂商占据。
国产EDA产业也摁下了奋起直追的快进键。业内人士吕芃浩介绍,EDA软件一度依赖进口,自主化进入沉寂期,到2008年左右,EDA软件再度起航,先后成立了华大九天、芯愿景等企业,并逐步获得世界认可。
“2019年年底,我国芯片设计企业达到1780家,并且培育出巨大的产业规模为国产EDA软件的发展提供了足够大的市场。”吕芃浩说,5G、人工智能、新能源汽车等新领域的出现,同时基于云计算、人工智能的EDA技术,可将我国EDA技术与国际差距大大缩小。
上海复旦微电子总工程师沈磊也感叹,“以前集成电路的论坛,讲的多是设计、工艺,装备、材料,EDA几乎没有人谈,但今年以来明显感受到越来越重视EDA”。
痛点
市场规模有限,企业难有投入动力
尽管有业内人士乐观认为,基于国产替代而创造了产业发展机会,但半导体是一个资金、技术和人才门槛都非常高的行业,要想发挥EDA软件在半导体产业“四两拨千斤”的作用,还面临诸多痛点。
对比国际三大厂商来看,EDA更是靠研发投入砸出来的。据国信证券,Synopsys和Cadence两大巨头为了维持行业地位和紧跟技术发展,其研发费用分别高达35%、40%,研发占比远高于同行。
更关键的是,花费巨大力气研究出来,市场在哪里?北京大学高能效计算与应用中心执行主任罗国杰就指出,尽管EDA归类于与生产制造、材料并列的半导体技术,但EDA市场很有限,从商业驱动角度并不是很容易的事情。
应用企业则有自己的担心:不少长期使用国外软件的公司而言,不敢轻易尝试国产软件。这就面临着一个“先有鸡还是先有蛋”的困境。
吕芃浩认为,软件应该在使用中不断提升,国内EDA厂商都比较缺乏PDK(工艺设计套件)基础,EDA企业和国际先进晶圆厂的合作较弱,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。