美國(guó)對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)的封鎖，又進(jìn)了一步。

       上周五，美國(guó)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(dòng)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。


       果然，上周那個(gè) 520 億的《 芯片法案 》只能算個(gè)開(kāi)胃菜，美國(guó)對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)的這套組合拳是一波連著一波。

       如果把前段時(shí)間被禁止出售的光刻機(jī)看作 “ 芯片之父 ” 的話(huà)，那這次 Ban 掉的 EDA 可以說(shuō)是 “ 芯片之母 ” 了。

       在設(shè)計(jì)出來(lái)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(guó)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(duì)我們國(guó)內(nèi)的半導(dǎo)體生態(tài)，又會(huì)有怎樣的影響？
       半導(dǎo)體行當(dāng)，離不開(kāi) 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(guò)計(jì)算機(jī)輔助，來(lái)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(cè)試這些流程，哪一個(gè)都離不開(kāi) 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(gè)簡(jiǎn)單的電路圖，可能連上百個(gè)原件就得眼花繚亂了。

       2022 年了， PCB 都能免費(fèi)打樣了，不會(huì)還有人用覆銅板自己做吧 ▼


       而蘋(píng)果上的一塊 A15 里，就塞進(jìn)去了 150 。。。


       150 億個(gè)晶體管。


       這個(gè)數(shù)量級(jí)，可不興用手?jǐn)?shù)啊。

       所以這時(shí)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(guò)來(lái)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(lái)，就不必每次都從頭開(kāi)始畫(huà)板子。


       既可以大大的減少開(kāi)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(shí)序分析，版圖分析，電路設(shè)計(jì)，前后仿真。。。

       在整個(gè)芯片設(shè)計(jì)的流程中， EDA 可以說(shuō)是貫穿始終，舉足輕重。


       想做芯片，離不開(kāi) 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(guó)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(chǎng)生產(chǎn)不行嗎？

       問(wèn)得好，這就轉(zhuǎn)到了 EDA 和其它軟件最不同的地方上來(lái)了。

       EDA 雖然是個(gè)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(gè)連連看的軟件，反而事情還好辦了。

       但把芯片連起來(lái)，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(gè)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(lái)，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(chǎng)的設(shè)計(jì)圖，可以保證大概率沒(méi)有什么問(wèn)題。

       欸，你說(shuō)為啥硬件能不能跑的事情，EDA 軟件能大概率保證呢？


       沒(méi)錯(cuò)，這個(gè)功能，是由 EDA 公司，和代工廠(chǎng)一起保證效果的。

       代工廠(chǎng)會(huì)隨著生產(chǎn)，不斷地更新最新的工藝庫(kù)，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(huà)，可能過(guò)個(gè)十天半個(gè)月，代工廠(chǎng)就鉆研出了新工藝。版本更新了


       你說(shuō)假如盜版 PhotoShop 每隔兩天就要更新一次，麻不麻煩。


       或許當(dāng)時(shí)盜版的版本還可以繼續(xù)用，但是你沒(méi)法體驗(yàn)代工廠(chǎng)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(chǎng)商還會(huì)在生產(chǎn)前對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)。

       EDA 廠(chǎng)商賣(mài)了哪軟件給了哪些客戶(hù)，賣(mài)給他們了哪些版本，都有備份校對(duì)。

       你如果用了自己沒(méi)買(mǎi)過(guò)的技術(shù)，別人一查就發(fā)現(xiàn)了。。。

       除非說(shuō)你肯找一家買(mǎi)了 EDA 的第三方廠(chǎng)家?guī)湍阕鲋薪椋瑤湍銤?rùn)一潤(rùn)設(shè)計(jì)。 （ 還得承擔(dān)泄密的風(fēng)險(xiǎn) ）

       你說(shuō)這氣不氣人？

       那么，這玩意有沒(méi)有可能?chē)?guó)產(chǎn)化呢？


       別人不給，咱們就不伺候了可以么？
       說(shuō)起來(lái)，中國(guó)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(guó)這些發(fā)達(dá)國(guó)家的老陰謀了。

       通過(guò)《 瓦森納協(xié)定 》禁止向中國(guó)輸出技術(shù)，嚴(yán)重限制了中國(guó)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(méi)這么高的時(shí)候，我們自主研發(fā)成功，美國(guó)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(guó)際大獎(jiǎng)之后，沒(méi)兩個(gè)月，國(guó)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(xiāo)，在當(dāng)年的 “ 造不如買(mǎi)，買(mǎi)不如租 ” 的想法下。


       沒(méi)多久熊貓就涼了，帶著國(guó)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(guó)工信部啟動(dòng)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(zhuān)項(xiàng)。


       在這期間，華大九天、芯愿景、概倫電子等一系列國(guó)產(chǎn) EDA 企業(yè)也相繼成立。

       但說(shuō)實(shí)話(huà)，直到現(xiàn)在，我們國(guó)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(guó)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(mén)子公司 ） 三家外國(guó)公司牢牢地把握著 全流程 的 EDA 產(chǎn)品。 加起來(lái)占據(jù)了 70% 左右的全球 EDA 市場(chǎng)營(yíng)收。

       而且這些公司吧，都多少會(huì)受到這次美國(guó)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(kāi)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(guó)產(chǎn)的 EDA 市場(chǎng)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(gè)或幾個(gè)點(diǎn)去突破，在擅長(zhǎng)的地方表現(xiàn)不錯(cuò)。

       但是距離完整的 “ 全流程 ” EDA 產(chǎn)業(yè)鏈。說(shuō)實(shí)話(huà)，差距還蠻大的。






       在這個(gè)中美科技脫鉤愈演愈烈的背景下。。。EDA 的國(guó)產(chǎn)之路可以說(shuō)是任重而道遠(yuǎn)。

       遠(yuǎn)非一日之功。
       不過(guò)話(huà)又說(shuō)回來(lái)，別看我們剛才分析了一大堆關(guān)于 EDA 對(duì)芯片制造行業(yè)的重要性。

       仿佛今天一過(guò)，我們就在美國(guó)的壓力下沒(méi)法設(shè)計(jì)芯片了。

       但實(shí)際卻并非如此。

       這次美國(guó)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(lái)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。。。


       那么。。。聽(tīng)起來(lái)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(gè)也沒(méi)有。

       三星的 3nm GAA 代工在 6 月的最后一天姍姍來(lái)遲，但是目前的首家客戶(hù)是一家礦機(jī)廠(chǎng)商。。。



       而臺(tái)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(huì)量產(chǎn) GAA 。

       EDA 的國(guó)產(chǎn)自主之路，我們必將會(huì)走下去。雖然在一兩年內(nèi)，這次禁令對(duì)咱們的影響還看不太出來(lái)。

       但如果時(shí)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(shí)候美國(guó)再把芯片的口子再一開(kāi)，你們想做芯片？

       “ 沒(méi)問(wèn)題，繼續(xù)用美國(guó)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。