51412/21
上周五，美國商務(wù)部工業(yè)和安全局發(fā)布了最新公告，將用于GAAFET 架構(gòu)的半導(dǎo)體 EDA 軟件，以及用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的壓力增益燃燒技術(shù)，還有金剛石，氧化鎵這兩種材料加入到了商業(yè)管制清單中，進(jìn)行出口管控。
這項(xiàng)條例于今天（ 8 月 15 日 ）正式生效。
如果把前段時間被禁止出售的光刻機(jī)看作 “ 芯片之父 ” 的話，那這次 Ban 掉的 EDA 可以說是 “ 芯片之母 ” 了。
在設(shè)計(jì)出來的芯片被卡的造不了之后，現(xiàn)在用于設(shè)計(jì)芯片的軟件 EDA 也被美國拉入黑名單。
所以：這次的 EDA 軟件限制，和先前的光刻機(jī)禁令相比影響有多少不同？
對我們國內(nèi)的半導(dǎo)體生態(tài)，又會有怎樣的影響？
/<為什么做芯片要用 EDA ？
半導(dǎo)體行當(dāng)，離不開 EDA （ Electronic design automation ），也叫 ECAD （ electronic computer-aided design ）。
從名字上看就知道，這是一種通過計(jì)算機(jī)輔助，來設(shè)計(jì)電路的軟件。
EDA 之于芯片，大家差不多可以理解為 Adobe 全家桶之于設(shè)計(jì)， office 之于辦公。
芯片的設(shè)計(jì)、制造、封裝、測試這些流程，哪一個都離不開 EDA 的幫助。
咱知道，設(shè)計(jì)芯片嘛。。。就有點(diǎn)像連連看。
也就復(fù)雜了億點(diǎn)點(diǎn)。
咱們自己做個簡單的電路圖，可能連上百個原件就得眼花繚亂了。
2022 年了， PCB 都能免費(fèi)打樣了，不會還有人用覆銅板自己做吧 ▼
而蘋果上的一塊 A15 里，就塞進(jìn)去了 150 。。。
150 億個晶體管。
這個數(shù)量級，可不興用手?jǐn)?shù)啊。
所以這時候，我們就需要借助 EDA 的 “ 模塊化設(shè)計(jì) ” 。
一些前人設(shè)計(jì)好的電路部分，欸我可以直接拿過來用！
這就是芯片的 IP 化設(shè)計(jì)，將一些具有獨(dú)立功能的電路模塊的成熟設(shè)計(jì)復(fù)用在其它項(xiàng)目中。
就好像搭積木一樣做芯片設(shè)計(jì)。
這樣一來，就不必每次都從頭開始畫板子。
既可以大大的減少開發(fā)成本，還能提高芯片設(shè)計(jì)的成功率。
而且除了設(shè)計(jì)。
仿真驗(yàn)證，邏輯綜合，靜態(tài)時序分析，版圖分析，電路設(shè)計(jì)，前后仿真。。。
在整個芯片設(shè)計(jì)的流程中， EDA 可以說是貫穿始終，舉足輕重。
想做芯片，離不開 EDA 。
/< 為啥不用盜版
那。。。這么重要的軟件被禁了，我們能不能直接用盜版呢？
美國臉都不要了，那咱們自己偷偷做出芯片設(shè)計(jì)圖之后，再找代工廠生產(chǎn)不行嗎？
問得好，這就轉(zhuǎn)到了 EDA 和其它軟件最不同的地方上來了。
EDA 雖然是個軟件，但是它和芯片生產(chǎn)，也就是硬件息息相關(guān)。
如果它只是個連連看的軟件，反而事情還好辦了。
但把芯片連起來，只是芯片生產(chǎn)的第一步。
把芯片連的正確，發(fā)揮它們的潛力，才是最重要的一步。
EDA 軟件有個非常重要的功能，就是驗(yàn)證，它在軟件里就可以驗(yàn)證你設(shè)計(jì)的芯片跑不跑地起來，能不能到達(dá)你設(shè)計(jì)的要求。
這樣你最終交付給代工廠的設(shè)計(jì)圖，可以保證大概率沒有什么問題。
欸，你說為啥硬件能不能跑的事情，EDA 軟件能大概率保證呢？
沒錯，這個功能，是由 EDA 公司，和代工廠一起保證效果的。
代工廠會隨著生產(chǎn)，不斷地更新最新的工藝庫，最新的元器件，最新的設(shè)計(jì)模型。
以保證良率可以穩(wěn)定提高。
咱如果用盜版的話，可能過個十天半個月，代工廠就鉆研出了新工藝。版本更新了
你說假如盜版 PhotoShop 每隔兩天就要更新一次，麻不麻煩。
或許當(dāng)時盜版的版本還可以繼續(xù)用，但是你沒法體驗(yàn)代工廠新技術(shù)的紅利啊。良率，性能都比不上別人的正版。
而且，代工廠商還會在生產(chǎn)前對數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)。
EDA 廠商賣了哪軟件給了哪些客戶，賣給他們了哪些版本，都有備份校對。
你如果用了自己沒買過的技術(shù)，別人一查就發(fā)現(xiàn)了。。。
除非說你肯找一家買了 EDA 的第三方廠家?guī)湍阕鲋薪椋?strong>幫你潤一潤設(shè)計(jì)。（ 還得承擔(dān)泄密的風(fēng)險(xiǎn) ）
你說這氣不氣人？
那么，這玩意有沒有可能國產(chǎn)化呢？
別人不給，咱們就不伺候了可以么？
/> 國產(chǎn) EDA ，走到哪一步了？
說起來，中國的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)現(xiàn)在的半導(dǎo)體現(xiàn)狀，幾乎已經(jīng)是美國這些發(fā)達(dá)國家的老陰謀了。
通過《 瓦森納協(xié)定 》禁止向中國輸出技術(shù)，嚴(yán)重限制了中國半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展。
但是這不是最難的，我們靠自己也做成了很多事，最賤的是，當(dāng)年半導(dǎo)體行業(yè)的壁壘還沒這么高的時候，我們自主研發(fā)成功，美國那邊就馬上解禁降價(jià)。
熊貓系統(tǒng)就是如此， 1991 年的熊貓系統(tǒng)斬獲兩項(xiàng)國際大獎之后，沒兩個月，國際 EDA 巨頭 Cadence 和 Syonpsys 就光速 “ 滑跪 ” ，解除封鎖，順帶一波降價(jià)。
目的就是傾銷，在當(dāng)年的 “ 造不如買，買不如租 ” 的想法下。
沒多久熊貓就涼了，帶著國產(chǎn) EDA 也一起沉寂了十幾年。
一直到 2008 年，這樣的情況才有所緩解，中國工信部啟動了 “ 核高基 ” （ 核心電子元器件，高端通用芯片及基礎(chǔ)軟件產(chǎn)品 ）重大科技專項(xiàng)。
在這期間，華大九天、芯愿景、概倫電子等一系列國產(chǎn) EDA 企業(yè)也相繼成立。
但說實(shí)話，直到現(xiàn)在，我們國內(nèi)的 EDA 軟件第一梯隊(duì)，放到世界上也只能算二流。
EDA 軟件國產(chǎn)化率雖然從 2018 年的不足 6% ，上升到 2020 年的接近 12% 。
但依舊不算高。
Synopsys （ 新思科技 ）， Cadence （ 鏗騰電子 ）， Siemens （ 西門子公司 ）三家外國公司牢牢地把握著全流程的 EDA 產(chǎn)品。加起來占據(jù)了 70% 左右的全球 EDA 市場營收。
而且這些公司吧，都多少會受到這次美國限制的影響，不能給我們出售 GAAFET 相關(guān)的 EDA 軟件。
另外，別人可以做到全流程覆蓋，也就是你從芯片的提出需求開始，到芯片真真切切做出仿真，都可以選擇一家的產(chǎn)品從一而終。
但是目前我們國產(chǎn)的 EDA 市場由于起步晚，發(fā)力遲，人才的空缺。。。
都是選擇芯片制造流程中的一個或幾個點(diǎn)去突破，在擅長的地方表現(xiàn)不錯。
但是距離完整的 “ 全流程 ” EDA 產(chǎn)業(yè)鏈。說實(shí)話，差距還蠻大的。
在這個中美科技脫鉤愈演愈烈的背景下。。。EDA 的國產(chǎn)之路可以說是任重而道遠(yuǎn)。
遠(yuǎn)非一日之功。
/> EDA 的現(xiàn)在，和未來
不過話又說回來，別看我們剛才分析了一大堆關(guān)于 EDA 對芯片制造行業(yè)的重要性。
仿佛今天一過，我們就在美國的壓力下沒法設(shè)計(jì)芯片了。
但實(shí)際卻并非如此。
這次美國禁止的 EDA 也不是所有 EDA 軟件，而僅是用于 GAAFET 工藝的 EDA 設(shè)計(jì)。
GAA 可以讓設(shè)計(jì)出來的芯片具有更好的性能、更小的體積、更好的能耗比控制、更少的漏電。。。
咱們之前也寫過相關(guān)的文章，感興趣的差友可以看看傳送門
那么。。。聽起來這么好的技術(shù)，現(xiàn)在有哪些我們熟悉的產(chǎn)品在用呢？
一個也沒有。
三星的 3nm GAA 代工在 6 月的最后一天姍姍來遲，但是目前的首家客戶是一家礦機(jī)廠商。。。
而臺積電則是更加保守，準(zhǔn)備在 3nm 依舊采用更成熟的 FinFET 技術(shù)，準(zhǔn)備在 2025 年才會量產(chǎn) GAA 。
EDA 的國產(chǎn)自主之路，我們必將會走下去。雖然在一兩年內(nèi)，這次禁令對咱們的影響還看不太出來。
但如果時間再往后，等 GAA 相關(guān)的技術(shù)更加成熟，我們卻缺乏相關(guān)的設(shè)計(jì)，驗(yàn)證，生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。
到時候美國再把芯片的口子再一開，你們想做芯片？
“ 沒問題，繼續(xù)用美國的 EDA 就好，我教你們。 ”
“ 但是別忘了，九成是我們的。 ”
那才是真的被卡住了脖子。
