?中美貿(mào)易戰(zhàn),中興、華為、??低暥级悴贿^的硬傷——EDA 工具
中美貿(mào)易戰(zhàn)以來,川普政府不斷利用科技優(yōu)勢打壓中國。以中興、華為、??低暈榇恚艿搅藢訉印捌群Α?,中興出現(xiàn)了超前的危機(jī),??低暃Q定要自研芯片,但是作為國內(nèi)通訊屆的龍頭老大,面對谷歌的斷供,華為沒有焦慮,因為華為有能力自研手機(jī)系統(tǒng)——鴻蒙系統(tǒng)降世。在芯片巨頭 ARM 對華為斷供后,華為的海思備胎計劃亮相。在系統(tǒng)和芯片上面,華為都能自給自足,但是在 EDA 工具上,華為似乎一籌莫展,只能寄希望于扶持本土 EDA 廠家,如華大九天等,來解救自己。當(dāng)然這次變革不僅帶來了挑戰(zhàn),更是給了 EDA 產(chǎn)業(yè)一個突破的新機(jī)遇。
什么是 EDA?
EDA 是電子設(shè)計自動化(Electronic Design Automation)的簡稱,EDA 工具就是電子設(shè)計自動化工具,是從計算機(jī)輔助設(shè)計(CAD)、計算機(jī)輔助制造(CAM)、計算機(jī)輔助測試(CAT)和計算機(jī)輔助工程(CAE)的概念發(fā)展而來的。
1980 年, 卡弗爾·米德 (Carver Mead) 和琳·康維 (Lynn Conway) 在發(fā)表的題為《超大規(guī)模集成電路系統(tǒng)導(dǎo)論》的著名論文中首次提出了通過編程語言來進(jìn)行芯片設(shè)計的新思想。如果這一想法得到實現(xiàn), 那么電腦軟件就可以幫助工程師進(jìn)行芯片設(shè)計,這個思想被視為 EDA 發(fā)展到下一階段的重要標(biāo)志。
1986 和 1987 年兩種硬件描述語言 Verilog、 VHDL 應(yīng)運(yùn)而生, 并成為最流行的高級抽象設(shè)計語言。
隨著需求的催化,電子半導(dǎo)體行業(yè)不斷發(fā)展,在這一過程中,衍生出了各式各樣的 EDA 工具,按照功能和使用場合,可以分為電路設(shè)計與仿真工具、PCB 設(shè)計軟件、IC 設(shè)計軟件、PLD 設(shè)計工具等。包括進(jìn)入中國,并受到工程師們普遍歡迎的 EWB、PSPICE、Or CAD、PCAD、Protel、Viewlogic、Mentor Graphics、Synopsys、LSIlogic、Cadence、Micro Sim 等。
中美貿(mào)易戰(zhàn)下,EDA 市場行情如何?
EDA 是集成電路產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域內(nèi)屬于“小而精”的產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)。數(shù)據(jù)顯示,2018 年整個 EDA 的市場規(guī)模僅為 97.15 億美元,2014-2018 年復(fù)合增長率在 6.89%左右。
2019 年 9 月 17 日電子系統(tǒng)設(shè)計(ESD)聯(lián)盟市場統(tǒng)計服務(wù)(MSS)發(fā)布了關(guān)于 EDA 行業(yè) 2019 年第二季度的調(diào)查報告,報告中指出:電子設(shè)計自動化(EDA)行業(yè)在 2019 年第二季度收入為 24.721 億美元,同比 2018 年第二季度的 23.185 億美元,總體呈現(xiàn)增長態(tài)勢,增長幅度為 6.6%。同時,將最近四個季度與前四個季度相比,四個季度的移動平均值增長了 6.0%。
從 EDA 市場類別的角度來看 2019 第二季度行情,計算機(jī)輔助工程(CAE)收入為 7.938 億美元,較 2018 年第二季度下降 3.2%,四個季度移動平均值增長了 5.7%;集成電路物理設(shè)計與驗證收入為 5.001 億美元,較 2018 年第二季度增長 7.1%,四個季度的移動平均值增長了 3.6%;印刷電路板和多芯片模塊(PCB&MCM)收入為 2.243 億美元,較 2018 年第二季度增長 5.6%,四個季度移動平均值增長了 7.1%;半導(dǎo)體知識產(chǎn)權(quán)(SIP)收入總計 8.35 億美元,較 2018 年第二季度增長 19.7%,四個季度的移動平均值增長了 8.5%;服務(wù)收入為 9890 萬美元,較 2018 年第二季度下降 4%,四個季度的移動平均值下降了 2.0%。
從 EDA 市場地理位置分布的角度來看,美國是 EDA 最大的市場,其次是亞太地區(qū)、歐洲+中東+非洲、日本。而呈現(xiàn)增長趨勢的最大增長市場點在亞太地區(qū),其余市場都呈現(xiàn)疲軟狀態(tài)。具體如下:
美國:2019 年第二季度收入為 10.374 億美元,與 2018 年第二季度相比下降了 5.5%,四個季度移動平均值增長了 0.2%;
亞太地區(qū):2019 年第二季度收入增至 8.551 億美元,較 2018 年第二季度增長 23.7%,四個季度的移動平均值增長了 13.9%;
歐洲+中東+非洲:2019 年第二季度收入 3.589 億美元,較 2018 年第二季度增長 0.9%,四個季度移動平均值下降了 1.1%;
日本:2019 年第二季度收入為 2.207 億美元,較 2018 年第二季度下降了 10.1%,四個季度的移動平均值下降了 2.3%。
西門子公司 Mentor Graphics 的首席執(zhí)行官 Walden C.Rhines 表示:“與 2018 年第二季度相比,2019 年 EDA 行業(yè)第二季度的收入有所增長,增長點包括半導(dǎo)體 IP 類別和亞太地區(qū)的兩位數(shù)收入增長?!薄皬拈L期來看,除服務(wù)業(yè)外,所有類別的四季度移動平均數(shù)都有所上升?!?/p>
另外從吸納人才的角度來看,在被電子系統(tǒng)設(shè)計(ESD)聯(lián)盟所跟蹤的公司統(tǒng)計中發(fā)現(xiàn),2019 年第二季度各個公司總計雇傭了 44342 名專業(yè)人士,與 2018 年第二季度的 41706 名相比增長了 6.3%,與 2019 年第一季度相比增長了 1.9%??梢姛o論處在哪個地域市場,人才隊伍的擴(kuò)充都是促進(jìn) EDA 行業(yè)發(fā)展的一大動力。
中美貿(mào)易戰(zhàn)下,EDA 行業(yè)大國策略
美國:
美國國防高級研究計劃局推出了一項為期 5 年、總值 15 億美元的電子復(fù)興計劃(ERI),用以支持芯片技術(shù)的開發(fā)。美國國會也增加了對 ERI 的投入,每年額外注資 1.5 億美元。在 2018 年的電子復(fù)興計劃峰會上,美國國防高級研究計劃局公布了首批啟動的 6 大項目合作研究團(tuán)隊:特定領(lǐng)域片上系統(tǒng)(DSSoC)、軟件定義硬件(SDH)、電子設(shè)備智能制造(IDEA)、高端開源硬件(POSH)、三維單芯片系統(tǒng)(3DSoC)和新式計算基礎(chǔ)需求(FRANC)。
EDA 產(chǎn)業(yè)也從中受利。其中 Cadence 是第一批電子設(shè)備智能制造項目的受扶對象,獲得資助額高達(dá) 2410 萬美元,位列第一;Synopsys 也在高端開源硬件項目中獲得了 610 萬美元的資金補(bǔ)助。
中國:
為了推進(jìn)國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展,2014 年國家多部門聯(lián)合多個企業(yè)成立了“國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金”,這就是俗稱的大基金,一期投資高達(dá) 1387 億元。大基金一期已經(jīng)完成了使命,去年就報批了二期大基金,日前有消息稱大基金二期已經(jīng)完成了募資,總額超過 2000 億元,規(guī)模比一期更大。
除了大基金以外,中國還有國家中小企業(yè)發(fā)展基金(國中創(chuàng)投)、國家重大科技專項資金等機(jī)構(gòu)都看好半導(dǎo)體行業(yè),紛紛加入投資與扶持行列。其中 EDA 產(chǎn)業(yè)也從中受益。
舉例:
華大九天于 2018 年 1 月完成第一輪融資,國家中小企業(yè)發(fā)展基金(國中創(chuàng)投)領(lǐng)投,投資額過億;于 2018 年 9 月完成新一輪融資,國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金(大基金)領(lǐng)投。
2018 年,國微深圳以“芯片設(shè)計全流程 EDA 系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用”為課題,獲得國家重大科技專項資助,共計約 4 億元人民幣,其中 50%由中央財政經(jīng)費(fèi)資助、其余 50%由深圳市政府資金支持。
EDA 產(chǎn)業(yè)國內(nèi)外企業(yè)對比
目前全球 EDA 市場主要由 Cadence、Synopsys 和被西門子收購的 Mentor Graphics 壟斷,有 EDA 產(chǎn)業(yè)三巨頭之稱的它們占全球市場的份額超過 60%。其中,Synopsys 是全球最大的 EDA 企業(yè),2018 年的市場份額已達(dá)到 32.1%;Cadence 僅次于 Synopsys,2018 年市場占有率為 22.0%;Mentor Graphics 在被收購之前也能保持超過 10%的市場占有率。
國內(nèi)雖然也有從事 EDA 軟件開發(fā)的公司,像華大九天,但是從技術(shù)水平上來說,國內(nèi)的 EDA 公司都沒法和這三大巨頭相提并論。另一方面,因為國內(nèi)沒有深亞微米的 EDA 成體系的設(shè)計平臺,因此國內(nèi)的 IC 設(shè)計公司幾乎都是用的國外 EDA 工具。
為什么國內(nèi) EDA 行業(yè)這么薄弱,是因為起步太晚?
答:No,不是這樣的,早在上世紀(jì)八十年代中后期,中國就開始投入到 EDA 產(chǎn)業(yè)的研發(fā)當(dāng)中。為了更好發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè),在 1986 年開始研發(fā)我國自有集成電路計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)——熊貓系統(tǒng),并在數(shù)年努力之下,于 1993 年國產(chǎn)首套 EDA 熊貓系統(tǒng)問世。后因各種因素影響,如“造不如買,買不如租”的思想等,國產(chǎn) EDA 產(chǎn)業(yè)沒有取得實質(zhì)成功,但在成長過程中,國內(nèi)已出現(xiàn)多個 EDA 廠商萌芽。
還是因為沒有足夠的市場支撐?
答:當(dāng)然不是,從市場上游來看,本土的芯片廠商數(shù)量與美國的芯片商場數(shù)量對比超過:2000:200,每年要大量進(jìn)口各式芯片及相關(guān)產(chǎn)品,耗資 2000 億~3000 億美元,因此也催生了大量本土芯片廠商的崛起,每個芯片設(shè)計廠商都要用到 EDA 工具;從市場下游來看,中國是世界大國,每年電子產(chǎn)品,從消費(fèi)級到工業(yè)級,甚至軍工級都有大量的需求,新興的市場對制造 EDA 技術(shù)平臺的需求超越了世界大多數(shù)市場,因此不存在市場支撐不起的弊端。
那具體制約因素有哪些呢?在下一章節(jié)與非網(wǎng)會進(jìn)行深度分析,輸出一些觀點,這里我們一起來盤點一下國內(nèi)的 EDA 廠商,了解一下國內(nèi)的 EDA 產(chǎn)業(yè)近況。
華大九天
北京華大九天軟件有限公司(簡稱“華大九天”)成立于 2009 年,前身是華大集團(tuán) EDA 部門,為中國電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán) (CEC)旗下集成電路業(yè)務(wù)板塊二級企業(yè)。華大九天承載了熊貓系統(tǒng)的技術(shù),在 EDA 和 IP 方面擁有多年的積累,現(xiàn)在的他們能夠提供數(shù)?;旌?/ 全定制 IC 設(shè)計、平板(FPD)全流程設(shè)計及高端 SoC 數(shù)字后端優(yōu)化方向的 EDA 解決方案,擁有多項 全球獨(dú)創(chuàng)的領(lǐng)先技術(shù)。尤其是在 FPD 領(lǐng)域,華大九天更是成為全球唯一的能夠提供全流程 FPD 設(shè)計解 決方案的供應(yīng)商,獲得了大部分知名面板廠的市場份額。
華大九天圍繞 EDA 提供的相關(guān)服務(wù)包括設(shè)計服務(wù)及晶圓制造工程服務(wù),其中設(shè)計服務(wù)業(yè)務(wù)包括集成電路 IP、設(shè)計服務(wù)等,晶圓制造工程服務(wù)包括 PDK 開發(fā)、模型提取以及良率提升大數(shù)據(jù)分析等。在 2019 年 DAC 大會上,華大九天面向全球業(yè)界伙伴隆重呈現(xiàn)以 Empyrean ALPS-GT?、Empyrean Qualib?-AI 為代表的多項突破性 EDA 成果。
廣立微
廣立微電子有限公司由硅谷歸國精英和浙大資深科學(xué)家共同創(chuàng)立于 2003 年,技術(shù)來源于浙江大學(xué)超大規(guī)模集成電路設(shè)計研究所。
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該公司專業(yè)從事集成電路成品率提升服務(wù)和 EDA 軟件開發(fā)。廣立微已經(jīng)可以提供基于測試芯片的軟、硬件系統(tǒng)產(chǎn)品以及整體解決方案,幫助工程師實現(xiàn)高效測試芯片自動設(shè)計、高速電學(xué)測試和智能數(shù)據(jù)分析,同時還能為晶圓代工廠的新工藝制程研發(fā)提供整合性的技術(shù)服務(wù),包括從早期設(shè)計、中后期量產(chǎn)時的可尋址測試結(jié)構(gòu),直到 yield ramp 階段基于產(chǎn)品版圖的測試芯片,幫助提高 IC 設(shè)計的可制造性、性能、成品率并縮短產(chǎn)品上市時間。?
2018 年廣立微電子攜公司電學(xué)性能監(jiān)控系統(tǒng)和成品率提升的相關(guān)軟、硬件產(chǎn)品首次亮相 DAC,并在之 后的一年里繼續(xù)發(fā)力,公司在產(chǎn)品及市場方面逐步蓄勢發(fā)力,技術(shù)藍(lán)圖越發(fā)清晰,再次亮相 DAC 2019。
芯禾科技
芯禾科技由業(yè)界專家創(chuàng)立于 2010 年, 專注電子設(shè)計自動化 EDA 軟件、集成無源器件 IPD 和系統(tǒng)級封裝 SiP 微系統(tǒng)的研發(fā)。公司致力于為半導(dǎo)體芯片設(shè)計公司和系統(tǒng)廠商提供差異化的軟件產(chǎn)品和芯片小型化解決方案,包括高速數(shù)字設(shè)計、IC 封裝設(shè)計、和射頻模擬混合信號設(shè)計等。這些產(chǎn)品和方案可以應(yīng)用到智能手機(jī)、平板電腦和可穿戴等移動設(shè)備上,也可以應(yīng)用到高速數(shù)據(jù)通信設(shè)備上。
博達(dá)微
以 SPICE Model 參數(shù)提取著稱的北京博達(dá)微則致力于提供高速、高頻和高可靠性集成電路 EDA 解決方案和相關(guān)的設(shè)計支持服務(wù)。公司可以提供的業(yè)務(wù)范圍包括器件模型、PDK、標(biāo)準(zhǔn)單元庫相關(guān) EDA 工具 和設(shè)計服務(wù)和半導(dǎo)體器件量測系統(tǒng)。能夠針對高端設(shè)計公司和代工廠提供一站式的設(shè)計支持服務(wù)和完整的設(shè)計評估和加固技術(shù)服務(wù)解決方案。?
博達(dá)微的代表性 EDA 軟件 MeQLab/PQLab 用于先進(jìn)工藝器件建模、仿真和 PDK 驗證;高精密半導(dǎo)體參數(shù)分析儀 FS-Pro 是全球唯一集成 IV、CV 及噪聲的測試系統(tǒng);完整的工程服務(wù)體系(博達(dá)微工程服務(wù)中心),基于自有測試和軟件生態(tài),覆蓋測試、建模、PDK 和 IP 服務(wù)。
由全球電子技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)先媒體集團(tuán) ASPENCORE 舉辦的“2019 中國 IC 設(shè)計成就獎” ,將年度創(chuàng)新 EDA 公司頒給了北京博達(dá)微科技有限公司 。
藍(lán)海微
天津藍(lán)海微科技有限公司從事專業(yè)化的 EDA 軟件服務(wù)與 EDA 工具定制化開發(fā)業(yè)務(wù)。公司團(tuán)隊具有深厚的 EDA 技術(shù)背景,深刻理解 IC 設(shè)計當(dāng)前存在的難點問題,提供強(qiáng)有力的技術(shù)解決方案。公司創(chuàng)始團(tuán)隊具有近 20 年的 EDA 開發(fā)、市場和運(yùn)營經(jīng)驗,在寄生參數(shù)提取、版圖驗證、OpenAccess 平臺軟件開發(fā)、PDK 開發(fā)與自動生成等多個領(lǐng)域具有獨(dú)到的技術(shù)優(yōu)勢。
當(dāng)大部分 EDA 公司都在開發(fā)競爭激烈的工具產(chǎn)品,決戰(zhàn)“大眾”市場的時候,藍(lán)海微公司力求尋找“小眾”客戶群體,通過軟件服務(wù)提升 EDA 工具的價值,避開“紅?!?,尋找“藍(lán)?!保ü久暮x)。
公司主要提供與版圖相關(guān)的 EDA 工具:包括版圖驗證工具規(guī)則文件的自動生成與自動驗證軟件 Scout、ESD/Lach up 規(guī)則的版圖自動檢查工具 Helmet、版圖保護(hù)電路的自動布線工具及自動檢測工具 Shield、PDK 圖形化 QA 驗證軟件 Barde、RCX Runset 圖形化 QA 驗證軟件 Tuta 等等。
國微集團(tuán)
國微集團(tuán)起源于 1993 年,是一家半導(dǎo)體控股集團(tuán),其業(yè)務(wù)主要覆蓋安全芯片設(shè)計及應(yīng)用、集成電路電子設(shè)計自動化(“EDA”)系統(tǒng)研發(fā)及應(yīng)用、FPGA 快速原型驗證及仿真系統(tǒng)研發(fā)及應(yīng)用以及第三代半導(dǎo)體產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)等。
在獲批國家重大科技專項“芯片設(shè)計全流程 EDA 系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用”的約 4 億元人民幣的資助后,國微集團(tuán)將以布局布線工具為核心,重點開發(fā)布局布線、時序分析、物理驗證和功耗分析等工具,著力開發(fā)硬件仿真加速器、門級仿真、邏輯綜合和形式驗證等工具,最終形成數(shù)字電路芯片設(shè)計全流程 EDA 工具平臺;其亦將面向國產(chǎn)高端芯片(服務(wù)器 CPU、FPGA 等)高性能、低功耗需求,開發(fā)其他特色工具。
奧卡思微
成都奧卡思微電科技有限公司自 2016 年 1 月成立于硅谷,2017 年 12 月推出 AVE 自動化驗證工具軟件(已開放兩款邏輯驗證產(chǎn)品,多項預(yù)研中),公司是由三位硅谷中國博士創(chuàng)立,公司核心人員來自于 Cadence,Synopsys,Xilinx 等國際知名 EDA 公司和芯片設(shè)計公司,公司現(xiàn)在落地于成都高新園區(qū)。主要業(yè)務(wù)為集成電路設(shè)計自動化系統(tǒng)(EDA)軟件的研發(fā)和銷售;集成電路芯片設(shè)計、技術(shù)開發(fā)、技術(shù)服務(wù)、技術(shù)轉(zhuǎn)讓。
九同方
武漢九同方(NineCube)成立于 2011 年,是一家專注 IC 設(shè)計服務(wù)的國際化軟件公司。公司擁有 16 名留美博士核心研發(fā)團(tuán)隊,涵蓋全球 EDA 領(lǐng)域資深架構(gòu)師和領(lǐng)先的 IC 設(shè)計專家。NineCube 提供完備的 IC 流程設(shè)計工具,形成了 IC 電路原圖設(shè)計、電路原理仿真(超大規(guī)模 IC 電路、RF 電路)、3D 電磁場全波仿真的 IC 設(shè)計全流程仿真能力。產(chǎn)品軟件主要應(yīng)用于集成電路、RFIC、高速互連 SI、手機(jī)等,覆蓋通信、國防、電子、電氣、汽車、醫(yī)療和基礎(chǔ)科學(xué)等領(lǐng)域。
NineCube 公司代表性產(chǎn)品主要有 ePCD 無源器件設(shè)計和建模工具、eWave 全波電磁場仿真軟件、eSpice 模擬集成電路仿真軟件、eSim 超大規(guī)模集成電路仿真軟件、eRF 射頻集成電路仿真軟件、eViewer 波形查看工具、eSchema 電路原理圖繪制工具。
九同方是集成電路設(shè)計工具的研發(fā)廠商,擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的世界一流的 EDA 核心技術(shù),公司自主研發(fā)的部分 EDA 軟件,在美國工業(yè)界得到認(rèn)可。公司擁有全球頂尖的 IC 設(shè)計服務(wù)能力,團(tuán)隊成員曾經(jīng)主導(dǎo)設(shè)計的數(shù)款芯片,達(dá)到數(shù)億片的量產(chǎn)規(guī)模。NineCube 是“云計算與 EDA”跨界整合的商業(yè)服務(wù)先行者,專注于打造“基于云計算的集成電路設(shè)計自動化服務(wù)平臺”,提供設(shè)計工具、人才培養(yǎng)和 IC 設(shè)計服務(wù)。
概倫電子
概倫電子成立于 2010 年,致力于提升先進(jìn)半導(dǎo)體工藝下高端集成電路設(shè)計的競爭力,提供世界領(lǐng)先水 平、創(chuàng)新的集成電路設(shè)計解決方案,是國內(nèi)公司難得的幾乎全部產(chǎn)線均可做到的世界級公司。概倫電子 在 Spice Model 領(lǐng)域一直是行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者,全球擁有超過 100 多家客戶,幾乎覆蓋了全部的主流代工廠 和設(shè)計公司。2010 年后發(fā)展的大容量和快速仿真器產(chǎn)品具有很大的競爭力。它的噪聲標(biāo)準(zhǔn)也被作為業(yè)界"黃金標(biāo)準(zhǔn)"。?
其產(chǎn)品發(fā)展方向包括新一代大規(guī)模高精度仿真及設(shè)計驗證平臺、針對納米級制造技術(shù)的半導(dǎo)體器件建模 庫平臺及測試驗證系統(tǒng)等。技術(shù)包括被作為業(yè)界"黃金標(biāo)準(zhǔn)"的 SPICE 建模工具 BSIMProPlus 和低頻噪 聲測試系統(tǒng)、業(yè)界獨(dú)創(chuàng)的千兆級 SPICE 仿真器 NanoSpice Giga 和電路與工藝互動設(shè)計平臺 MEPro 等。
在今年的 DAC 大會,一直致力于“聯(lián)動設(shè)計與制造”的概倫電子介紹了業(yè)界領(lǐng)先的電路仿真器針對大 規(guī)模存儲器設(shè)計和后仿模擬電路高精度高速仿真難題的最新進(jìn)展,并展示在業(yè)界占據(jù)絕對優(yōu)勢的 SPICE 建模、低頻噪聲測量解決方案和工藝平臺及模型評估套件。
鴻芯微納
深圳鴻芯微納技術(shù)有限公司成立于 2018 年 01 月 12 日,注冊資金 1000 萬元人民幣,是深圳一家計算機(jī)軟件行業(yè)公司。經(jīng)營范圍:微電子超大規(guī)模集成電路芯片設(shè)計,電子設(shè)計自動化軟件工具及系統(tǒng)開發(fā),納米級工藝庫開發(fā),產(chǎn)品設(shè)計,計算機(jī)系統(tǒng)技術(shù)服務(wù),銷售電子產(chǎn)品,經(jīng)營進(jìn)出口業(yè)務(wù)。公司主要 EDA 工具產(chǎn)品為布局布線工具。
行芯
行芯科技是一家位于杭州和上海的電子設(shè)計自動化(EDA)公司。行芯的 EDA 產(chǎn)品聚焦在芯片功耗效率,電源完整性,噪聲,電遷移和高性能可靠性等方面的設(shè)計分析與智能優(yōu)化。公司創(chuàng)始團(tuán)隊在硅谷從事該行業(yè)核心開發(fā)近 20 年,領(lǐng)導(dǎo)過業(yè)界主流的 EDA 工具研發(fā)工作,也參與過高端芯片,如 CPU 和通訊芯片的研發(fā)。 我們的產(chǎn)品可以應(yīng)用于多種芯片分析例如中央處理器(CPU)、圖形處理芯片(GPU) 、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用芯片(NetWork Chip)、專用集成電路(ASIC)、無線芯片(Wireless)、數(shù)字信號處理芯片(DSP)、儲存芯片(Memory)、以及混合 SoC 芯片;支持多個 foundry 廠的各種節(jié)點工藝,包括 FINFET 工藝。
珂晶達(dá)
蘇州珂晶達(dá)電子有限公司專業(yè)提供半導(dǎo)體器件仿真、輻射傳輸和效應(yīng)仿真等技術(shù)領(lǐng)域的數(shù)值計算軟件和服務(wù)。公司的主要服務(wù)對象為微電子、宇航和相關(guān)科研單位。公司產(chǎn)品的特色在于深入理解物理原理,并用軟件高效地實現(xiàn),使得能在工程實踐中快速應(yīng)用。
對半導(dǎo)體器件中的輻射效應(yīng)問題的數(shù)值仿真和工程技術(shù)是珂晶達(dá)近年來重點關(guān)注的領(lǐng)域。這是一項跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的課題,我公司提供了一套包含諸多模塊的解決方案,以便滿足從物理機(jī)制研究 到軌道空間預(yù)估到抗輻射加固設(shè)計的多方位的需求。
半導(dǎo)體器件仿真(TCAD)是珂晶達(dá)公司的一項核心技術(shù)。公司研發(fā)的 Genius 器件仿真軟件擅長大規(guī)模高速 TCAD 仿真。受益于新算法半隱式求解器,Genius 可以仿真包含幾十個晶體管、超過一百萬網(wǎng)格點的大規(guī)模問題。同時,局部犧牲一些精度(< 5%)的情況下,計算速度可以較傳統(tǒng)算法快 5-10 倍。
若貝
若貝(Robei)是由美國硅谷的工程師創(chuàng)建的新型集成電路公司,擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的若貝自適應(yīng)芯片和 Robei EDA 軟件。公司于 2012 年在美國內(nèi)華達(dá)州拉斯維加斯市注冊,成功研發(fā) Robei EDA 軟件,一種全新的面向?qū)ο蟮目梢暬酒O(shè)計軟件,有很多世界 500 強(qiáng)的公司員工參與試用。
據(jù)若貝官網(wǎng)介紹,其最新的 Robei 3.5.3 版本,采用工業(yè)級標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計與仿真,讓 EDA 設(shè)計不再繁雜。Robei 一直以直觀、簡單、易用為核心,為廣大客戶提供可視化、面向?qū)ο蟮膶I(yè) EDA 工具。Robei EDA 工具用戶遍布全球,很多世界 500 強(qiáng)的企業(yè)員工很多在用 Robei 開發(fā) FPGA 和 ASIC。Robei 從可視化、面向?qū)ο蟮脑O(shè)計、編寫代碼、語法檢查、仿真與波形查看、生成 Verilog 代碼、配置引腳約束,一應(yīng)俱全。
制約本土 EDA 行業(yè)發(fā)展的因素有哪些?
EDA 工具顯然不是單個問題的突進(jìn),是多個問題的合力。古人做事都講求天時地利人和,更何況今天的中國所處的國際環(huán)境如此之復(fù)雜,因此 EDA 行業(yè)的落后一定是受到了一系列因素的影響。
從市場支持的角度出發(fā),Synopsys、Cadence、Mentor Graphics 三大廠商霸市,國內(nèi)沒有深亞微米的 EDA 成體系的設(shè)計平臺,國內(nèi)更多的芯片、電子制造公司愿意使用更為成熟的國外 EDA 工具,以降低產(chǎn)品良率風(fēng)險,因此國產(chǎn) EDA 廠商試錯的機(jī)會就甚微。
從技術(shù)的角度出發(fā),我國的 EDA 產(chǎn)業(yè)缺乏與先進(jìn)工藝結(jié)合的機(jī)會。沒有辦法在新工藝開發(fā)階段與全球領(lǐng)先的晶圓制造廠進(jìn)行全方面合作,而只能在工藝的完成階段獲取部分?jǐn)?shù)據(jù),這種狀況限制了本土 EDA 軟件改良升級的空間。同時,作為 EDA 工具與工藝結(jié)合的重要支撐的工藝設(shè)計套件(PDK)基礎(chǔ)薄弱,也進(jìn)一步限制了 EDA 生態(tài)的發(fā)展。
從行業(yè)生態(tài)鏈的角度出發(fā),EDA 公司提供給 IC 公司的一般都是全套工具,因此 EDA 集成度高的公司產(chǎn)品更有優(yōu)勢。三巨頭基本都 能提供全套的芯片設(shè)計 EAD 解決方案。而中國雖已具備提供一些計算機(jī)輔助設(shè)計(CAD)軟件的能力,但在計算機(jī)輔助制造(CAM)和計算機(jī)輔助工程(CAE)等方面幾乎一片空白,因此沒有形成產(chǎn)業(yè)的一體化,支撐不起不同領(lǐng)域制造業(yè)的發(fā)展。
高端人才的匱乏。以三巨頭之最 Synopsys 為例,全球擁有 13200+的員工,其中軟件開發(fā)人員約有 7000 人,直接從事 EDA 軟件研發(fā)的有約 5000 人。而我國從事 EDA 軟件開發(fā)的工程師有 1500 左右,但僅有 20%在本土 EDA 相關(guān)企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)工作,其余 80%都就職在三巨頭中。同時,在基礎(chǔ)宣傳方面,國產(chǎn) EDA 工具產(chǎn)業(yè)并沒有在大學(xué)院校鋪展開來,比如設(shè)立專項課程等來培養(yǎng)更多的對口人才,而培養(yǎng)一個成熟的 EDA 研發(fā)人員大約需要 10 年左右的時間。
本土 EDA 行業(yè)發(fā)展趨勢
隨著微電子技術(shù)的發(fā)展和物聯(lián)網(wǎng)、AI、自動駕駛等新興產(chǎn)業(yè)的崛起,EDA 行業(yè)也在尋求變革,以適應(yīng)快速發(fā)展的需要。
Mentor Graphics 的 CEO 也在接受近期采訪時表示:汽車、AI、云計算將給 EDA 行業(yè)帶來新的挑戰(zhàn)與機(jī)遇,云計算將分階段地改變 EDA 工具的交付和使用,假以時日,公有云也會參與到 EDA 行業(yè)中。對于目前的汽車行業(yè),“傳感器融合”和更高的安全性對總體系統(tǒng)仿真的要求會越來越高,EDA 工具將在其中扮演重要角色。人工智能(AI)的發(fā)展既對芯片的設(shè)計提出更高的要求,又給 EDA 工具賦予了更強(qiáng)大的能力,下一代具備 AI 和機(jī)器學(xué)習(xí)能力的 EDA 工具正在走向市場,引領(lǐng)更高效的設(shè)計潮流。
從國家層面出發(fā),對于美國而言,隨著 IC 設(shè)計復(fù)雜度的提升,新工藝的發(fā)展,EDA 行業(yè)有非常大的發(fā)展空間。而對于中國而言,自給自足,滿足眼下需求,追趕世界水平的任務(wù)迫在眉睫??v觀所有品類的 EDA 工具,國內(nèi)最短缺的是幾乎處于萌芽階段的制造 EDA 技術(shù)平臺。目前已有部分本土廠商在自主創(chuàng)新的基礎(chǔ)上,開始與國外的廠商聯(lián)合,如建立合資企業(yè)、共同發(fā)展合資項目等形式,即合作又競爭,希望通過互利共贏走出中國 EDA 產(chǎn)業(yè)困境。