失去它华为就瘫痪!带你认识美国的制裁王牌:EDA产业

美国加强封杀华为,除了芯片代工之外,“EDA”也是美国手中握有的王牌。EDA是电子设计自动化,是半导体制造业中最上游的产业,虽然产值不高,但如果停摆,下游的设计、制造、封装皆无法运行。由于美国EDA厂持有关键技术,若暂停与华为合作,华为最糟可能跟中兴一样,连产品都无法销售。,2014年到2018年年复合增长率只有不到7%,相对于几千亿美金的半导体产业产值而言贡献度极低。但如果缺少这个产业,全球的IC设计公司都将停摆。

EDA产业三巨头,通过整合、研发、美国政府支持来站稳市场

全球EDA主要由三家美企Synopsys、Cadence及Mentor Graphics(2016年被西门子并购)把持,三家合计在全球市场占有超过60%。在中国市场则集中度更高,市场占有高达95%以上。

而EDA企业提供给IC设计公司一般都是全套软件设计工具,因此EDA集成程度高的公司其产品将更有优势。而这美企三巨头基本都能提供全套的芯片设计EAD解决方案。

Synopsys是这三大厂中最全面EDA企业,它的优势在于数字前端、数字后端和PT Sign-off。Synopsys有垄断90%的TCAD组件模拟及50%的DFM工艺模拟,这是该公司在EDA产业竞争中的一把利器。

排名第二的Cadence强项在于模拟或混合信号的定制化电路布局设计,同时PCB相关领域也较强,只是Sign-off的工具偏弱。

第三的Mentor Graphic则在后端布局布线这领域较强,同时在PCB领域上具有优势,强项在于Calibre Sign-off和DFT,但Mentor Graphic在集成度上难以与前两家抗衡。

由于EDA三巨头几乎在所有电子明细领域都有产品涉及,而EDA因为专利层层保护使得进入门槛极高,再加对下游客户而言成本弹性大,导致依赖性高,要瓜分这三家大厂的饼短期并不容易。

而这三巨头能在全球站稳脚步有三大要素:一、不断的整合小厂;二、高研发支出;三、美国政府在背后支持。

以华为而言,三大厂的EDA工具华为均有采用,应用在华为各个不同电子产品领域。

EDA产业发展方向:云计算计算+ EDA、AI + EDA

随着IC设计复杂度的提升,新工艺的发展,EDA产业有非常大的发展空间,目前EDA产业两大发展方向:云计算计算+ EDA、AI + EDA,而Cadence暂时保持领先地位。

云计算+ EDA产生三大优势,一为快速部署提高工程效率缩短项目完成时间;二是通过灵活的解决方案和大规模可扩展的云工具实现无缝接轨;三是经过验证的解决方案具备高度安全性,被许多客户信赖和使用。

至于AI + EDA则是提高EDA软件的自主程度,提升IC设计效率,缩短芯片研发周期。

中国EDA缺人才,也没有华为需要的技术

中国EDA软件工具从20世纪的80年代中后期开始,至今培育出较具规模的EDA企业有华大九天、芯禾科技、广立微电子、博达微科技、概伦电子、蓝海微科技、奥卡思微电等七家。

但整体而言,中国厂在特定电子领域有不错的发展,但若提到整体的集成方案则是十分匮乏。华大九天是全球唯一的能够提供全流程FPD设计解决方案的供应商,也取得大部分面板厂的使用。不过华大九天的强项并不是华为所需,因此对华为帮助有限。

至于中国自制EDA首要不足点就是在数字电路领域。SoC设计主流程的EDA工具中,来自Synopsys与Cadence占据绝大部分,特别是时序和功耗检查及定制设计两程序,完全由上述两大厂垄断,这是华为极需的工具。

第二中国发展EDA的困难处则是人才不足,中国境内约有1500人的EDA软件发展工程师,但在中资EDA企业和研究单位工作的只有约300人,绝大部分工程师在美企三大厂工作。

若将视野扩大至全球,Synopsys就有7000多名的研发人员,其中有5000多从事EDA的研发,已是中国境内超过两倍,差距极为悬殊。

最后则是产业扶植困难,因为EDA市场被三大厂垄断,中国自制EDA生存环境小,即使能够研发出全套的EDA工具,在短期内也难以与三大厂的产品抗衡。