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中国本土EDA产业的突围之路

 科闻社 2022-09-08 发布于上海

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EDA是芯片产业皇冠上的明珠,当前,中国EDA企业发展既受到美国禁令的阻碍,又被国际巨头的商业策略(价格)等方面干扰,发展非常不易。在这种复杂的外部环境下,中国EDA企业和产业后续应该如何发展?长期研究半导体企业发展的资深人士近日向科闻社表达了以下观点:

要树立行业整体发展思路

中国EDA产业发展要突破,既要有华大九天这种通过解决个别点问题的EDA工具,逐步增加定制化、覆盖全流程,再由芯片扩展至面板领域,也需要概伦电子从制造端和存储芯片入手,芯和从仿真入手、芯动从IP入手的点突破方式。然后再从该企业本身、行业、同业合作者开始逐步由点连线、再到面、整体行业共同发展的模式。

加速中国本土企业的并购,形成与国际厂商的竞争力

国际EDA巨头三十年的成长历史,其实是不断兼并、吸收、消化数十个中小技术实体的过程,Synopsys从1994年5月第一笔收购Logic Modeling Corporation起,到最近的2021年4月收购MorethanIP GmbH为止,共完成112起收并购案例;Cadence从1989年9月第一笔收购Gateway Design Automation起,到最近的2021年4月收购Pointwise为止,共完成79起收并购案例;而Mentor Graphics从1990年1月第一笔收购Silicon Compiler Systems起,到独立运营的2018年6月收购Austemper Design Sys为止,共完成56起收并购案例,被收编进Siemens EDA后又完成了从TASS International到OneSpin标的的14起EDA相关的收并购案例。

再加上2021年4月以来的几笔并购,这意味着在过去的33年中,三家EDA巨头企业共完成了约270起收并购案。主要是因为EDA工具覆盖面更广,在EDA领域的众多细分方向中,验证伴随着芯片设计的全过程,随着工艺的演进和设计的复杂化,验证工具的开发存在较高的技术壁垒和准入门槛,一方面依靠自身的技术积累,另一方面更多是靠并购形成规模优势。中国当前仍缺乏EDA产业的并购土壤,EDA产业要快速发展,随着盖伦电子、广立微、华大九天的上市,这些龙头企业要逐步利用好资本市场平台,做好并购整合工作,形成与国际厂商的竞争力。

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吸纳人才是关键

EDA是一个集数学、物理、化学等基础科学和电路、机械、计算、光学、信号处理等尖端技术为一体的软硬件综合产业,掌握扎实基础理论的跨学科人才在EDA产业发展中至关重要。中国的EDA公司必须要有足够的、真正极富经验的高端EDA技术研发人才作为领军人物和核心骨干,这一产业才能快速发展。而EDA行业人才非常难觅、且EDA本身工具链又非常长,常用的核心工具至少超过10多个大类,需要的人才基数是非常大的。

在过去的十多年中,Cadence 和Synopsys两家公司在中国成立了成规模的研发团队,加上原来的本土EDA公司,中国国内有经验的研发大概也就1000人左右,而能称为核心研发人员的大概只有10%-20%。与此形成鲜明对比的是,三大家每家在每个大类的研发都能轻松超过千人,也就是说至少要1000个有丰富经验的研发工程师,经过多年的开发,才能完成一个有世界竞争力的产品。

在美国有不少资深的中国人在EDA行业中,这些人中也不乏领军人物。如果能吸引他们回国来带动和培养团队,将在很大程度上为产业的发展提供人才支撑。此外,还需要吸引到优秀的计算机学科和电子工程学科人才投入到跨领域的EDA行业中来。吸引境内外人才加入现有EDA公司或者自主创业,从而培养一批中小微企业,扩大人才队伍,为三五年以后企业的并购,做大做强我国的EDA产业,做好铺垫工作。

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发展EDA产业需要产业链各个环节的系统支持

EDA贯穿于设计、制造、封装,服务于产业链各个环节,离不开产业链各个环节的系统支持。EDA公司,往往需要晶圆厂的认证。

但一般情况下,晶圆厂本能地会倾向于和美国三大巨头合作,而对于小公司、创业公司,除非是具有了一定的特色和客户影响力,否则他们并不愿意花时间去测试和认证,因为认证也是需要耗费晶圆厂的资源。对于这一现实状况,较为是理想的是,本土EDA公司实现单点突破后,让IC设计公司能用,从而能够辐射和串联起更多的应用和流程,通过实践丰富本土EDA的门类,提升完善产品性能,扩大EDA产业规模,逐步实现自主创新。

就现状来说,中国的EDA工具和国外差距大,主要是开发出性能优越的EDA工具,一方面要有良好的算法,另一方面需要和工艺相结合。另外,由于种种因素,使国产EDA软件与自主工艺很难结合——即便在算法方面有可能取得一定的技术突破,但EDA设计的后端工具要和工艺相结合,而国内自主工艺方面比较弱,国内晶圆厂最先进的工艺线大多是引进的,还签署一定限制条款。

EDA工具的研发进步,需要国内自主研发的制造工艺为基础,由于缺乏自主研发的尖端制造工艺,所以和工艺结合的部分就根本不可能取得技术突破。这也限制了国内EDA企业技术的突破。这些问题,都要从系统层面去解决。

需要相关部门的政策支持

中国新兴EDA公司的成长之路,注定是会遇到多方面的困难,这些困难可能会来自于技术的限制、人才的短缺、垄断打压等不公平竞争的市场环境,如果中国的EDA企业要想真正实现技术领先与突破,就迫切需要得到来自相关部门和产业的大力支持,制定强有力的政策,帮助本土EDA企业创造良好的发展环境。我们注意到,近年来,这方面的政策陆续出台,2021 年3月,《十四五规划》将集成电路位列7大科技前沿领域攻关的第3 位,并明确指出重点攻关集成电路设计工具(EDA)。北京、上海等省市在《十四五规划》中明确指出加大集成电路设计工具EDA研发力度。

综上而论,当前,总体来看,我国EDA产业面临难得的发展机遇,从EDA行业本身情况来看,国产EDA企业虽然在全流程产品上和海外巨头有不小差距,但在产品工艺、技术分析等细分领域具有优势,相关功能已与国际成熟产品接近,个别点工具功能强大,已经拥有多项EDA软件技术、工具和特定领域的全流程设计技术。与此同时,从国家“十四五”规划和2035年远景规划,到地方高端制造业的发展规划,都明确提出要在集成电路设计工具上进行突破,这为行业发展创造了良好的政策环境。

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我们也要看到,中国的EDA企业正在用有限的资源,通过几年的时间,去完成国外同等水平要三、四十年的时间才能完成的事情,面临的巨大挑战。EDA行业技术壁垒很高,工具链也非常长,没有任何一家国内的EDA企业短期内能做到全流程和全工具链的覆盖。国内EDA企业应该避免资源分散、在各自的领域做最擅长的事情、培育出真正有竞争力的技术和产品,进而实现从点到面的突破,通过行业相互赋能,最终实现中国整个EDA产业的持续发展。

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