周怊荮

對設(shè)計GAAFET（全柵場效應(yīng)晶體管）結(jié)構(gòu)集成電路所必須的EDA軟件進(jìn)行管制對我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的影響幾何？國產(chǎn)EDA是否會重蹈“熊貓”的覆轍？產(chǎn)業(yè)發(fā)展的未來被惡意封鎖后，既需要繼續(xù)在當(dāng)下的紅海里堅持，更需要加大投入營造良好的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，尋求直指遠(yuǎn)方的突破。

目標(biāo)明確的限制

電子設(shè)計自動化技術(shù)（Electronic Design Automation，EDA）是涵蓋電路系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)仿真、設(shè)計綜合、PCB版圖設(shè)計和制版的一整套自動化流程，是芯片誕生的底層邏輯中最基礎(chǔ)也最重要的核心步驟。其重要程度在于，三星剛剛突破的3nmGAA架構(gòu)制程技術(shù)就是在各個主流EDA軟件的協(xié)助下完成。這也從側(cè)面證實了EDA領(lǐng)域三大巨頭新思科技、鏗騰電子和西門子EDA的重要影響力。

EDA有著高技術(shù)壁壘和輕資產(chǎn)的特性，作為一整套全流程的產(chǎn)品設(shè)計工具，每個細(xì)節(jié)環(huán)環(huán)相扣，是眾多于芯片領(lǐng)域浸潤數(shù)十年的頂級工作者的思想結(jié)晶。半導(dǎo)體芯片廠商研發(fā)支出增長與EDA行業(yè)收入增長呈正向關(guān)系，巨頭級企業(yè)由此筑起了極深的護(hù)城河，常年的研發(fā)費用投入比重超過20%。

2021年，全球EDA市場規(guī)模為132.75億美元，據(jù)預(yù)測我國EDA市場2020年至2027年的復(fù)合年增長率為11.7%，預(yù)計在2025年規(guī)?？蛇_(dá)184.9億元。面對限制，業(yè)界的共識是將阻礙中國芯片設(shè)計廠商向3nm及以下先進(jìn)制程的突破，短期內(nèi)影響有限，但長期將可能影響國內(nèi)芯片設(shè)計公司發(fā)展先進(jìn)制程。廣立微董事長鄭勇軍指出，“該EDA禁令從內(nèi)容上看，主要涉及GAAFET結(jié)構(gòu)集成必需的EDA軟件，這就意味著國內(nèi)在使用GAAFET結(jié)構(gòu)先進(jìn)工藝開發(fā)上將會遇到前所未有的困難，包括下游消費端產(chǎn)品的技術(shù)進(jìn)步也會遇到阻礙?！?/p>

不再生澀的應(yīng)對

目前業(yè)界主流的EDA軟件基本為國外企業(yè)把持，國產(chǎn)力量薄弱。面對全球科技競爭不對等的局面，保障我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展必須實現(xiàn)EDA工具的安全可控。

為了化解EDA軟件“卡脖子”的問題，我國之前已有相關(guān)政策支持。2016年以來，陸續(xù)出臺集成電路設(shè)計領(lǐng)域的重點布局事項和相關(guān)稅收優(yōu)惠政策；2020年，國務(wù)院發(fā)布《新時期促進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干政策》，從財稅政策、投融資政策、研究開發(fā)政策、進(jìn)出口政策、人才政策、知識產(chǎn)權(quán)政策、市場應(yīng)用政策、國際合作政策等八大方面為EDA行業(yè)助力；2021年，《“十四五”軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》提出建立EDA開發(fā)商、芯片設(shè)計企業(yè)、代工廠商等上下游企業(yè)聯(lián)合技術(shù)攻關(guān)機制，突破關(guān)鍵技術(shù)的目標(biāo)。受益相關(guān)政策支持，EDA國產(chǎn)化率已從2018年的6.24%提升至2020年的11.48%，持續(xù)保持增長。

此前國內(nèi)EDA企業(yè)多采用兩種突破路徑，一種是重點工具方案，即優(yōu)先突破關(guān)鍵環(huán)節(jié)EDA工具，推出具有國際市場競爭力的關(guān)鍵流程解決方案，代表公司有概倫電子、芯華章等，另一種是部分設(shè)計全流程方案，優(yōu)先形成部分設(shè)計全流程解決方案，然后逐步提升關(guān)鍵環(huán)節(jié)核心EDA工具的國際市場競爭力，代表公司為華大九天。

和芯片產(chǎn)業(yè)一樣，作為與芯片相輔相成的集成電路自動化設(shè)計系統(tǒng)，我國EDA領(lǐng)域起步不算過晚且有代表性的產(chǎn)品如“熊貓系統(tǒng)”出現(xiàn)，但在某些企業(yè)推崇的“造不如買”思維影響下迅速墜落，讓出大片市場份額給以彼時以低價政策攻略中國的國外巨頭，導(dǎo)致后續(xù)乏力。

一方面，雖然國外的EDA巨頭均已實現(xiàn)芯片設(shè)計全流程覆蓋，但尚未形成全流程、全工具的絕對優(yōu)勢，存有被追趕的可能。一方面，目前國內(nèi)EDA企業(yè)規(guī)模小且技術(shù)分散，具備全流程技術(shù)能力的企業(yè)稀缺，有觀點提出可復(fù)刻部分國外EDA企業(yè)的成功路徑。此前三大EDA公司均是靠大量并購形成了全流程EDA工具，國產(chǎn)EDA企業(yè)或可通過并購豐富自己的產(chǎn)品矩陣。已有企業(yè)表示，如有與現(xiàn)有業(yè)務(wù)生態(tài)協(xié)同互補、相互增強效應(yīng)的標(biāo)的出現(xiàn)，會考慮通過并購實現(xiàn)整套制造類EDA流程的完善。

立足中國市場，西門子EDA全球副總裁兼中國區(qū)總經(jīng)理凌琳的觀點具有代表性，“EDA的工具要與時俱進(jìn)，要整合其他資源才能做好”。國產(chǎn)EDA的標(biāo)準(zhǔn)和功能可以同步成長提升，逐漸符合和應(yīng)用新的發(fā)展趨勢。

亟待完善的生態(tài)

較低的價格使得國產(chǎn)EDA企業(yè)的客戶黏性較大，它們的產(chǎn)品難稱是業(yè)界最好的，但適用性上有一定的優(yōu)勢，部分企業(yè)的市場占有率逐漸上升即源于此。

國產(chǎn)EDA企業(yè)在各自的破局路徑上取得了部分成績，業(yè)界公認(rèn)EDA的發(fā)展關(guān)鍵在于生態(tài)建設(shè)。按照北京華大九天軟件有限公司董事長劉偉平的說法，“EDA在產(chǎn)業(yè)鏈上游需要制造領(lǐng)域支持，在產(chǎn)業(yè)鏈下游則需設(shè)計領(lǐng)域支持，同時還需要一些相關(guān)的人才培養(yǎng)等生態(tài)來支持?！彼瑫r提出EDA企業(yè)在創(chuàng)新時需注意，“對芯片的質(zhì)量要求要高，若芯片質(zhì)量低容易毀壞整個系統(tǒng)；EDA企業(yè)幫設(shè)計公司做出來的芯片要有足夠的市場競爭力，否則很難賣出去；作為EDA企業(yè)，要幫助集成電路產(chǎn)業(yè)下游企業(yè)盡快把產(chǎn)品推向市場。”概倫電子董事、總裁楊廉峰持類似的觀點，“EDA企業(yè)的核心競爭力在于它的市場導(dǎo)入和市場采用，是否能夠真正幫助客戶做出有市場競爭力的產(chǎn)品?！?/p>

擊破高技術(shù)壁壘，需要先行完善產(chǎn)業(yè)生態(tài)，芯華章科技產(chǎn)品和業(yè)務(wù)規(guī)劃總監(jiān)楊曄說出了業(yè)界的心聲，“國內(nèi)產(chǎn)業(yè)在發(fā)展初期更應(yīng)該注重倡導(dǎo)‘開放，加強企業(yè)間的協(xié)同配合，目的是加強工具間的協(xié)同性，建設(shè)更完善的行業(yè)生態(tài)，提高芯片驗證效率。國內(nèi)EDA企業(yè)在初期階段不應(yīng)貪多求全，而是集中精力做自己最擅長的一部分，共同建設(shè)開放共享的生態(tài)圈?！?/p>