EDA软件被卡脖子,中国如何发力突破

EDA/IC设计

1045人已加入

描述

中国芯片被卡脖子,已经是一个老生常谈的问题,在芯片行业中,芯片设计和芯片制造基本上是分开的,一般公司要么精通芯片设计,要么精通芯片制造。

在中国,华为的强大之处正是它的芯片设计,而中芯国际的主要业务是芯片制造,在欧美,芯片制造行业基本被外包给三星、台积电等公司,目前也只有英特尔一家大型的芯片制造企业,芯片设计行业就是欧美半导体领域的强项。中国无论是在芯片设计,还是芯片制造方面,都被外国卡脖子。

芯片制造领域,主要是技术和EUV光刻机,技术方面,中芯国际已经可以制造7纳米芯片,而5纳米芯片和3纳米芯片最困难的技术,也已经有序展开,但是唯独却缺少制造设备。而这方面,中国没有一家企业能突破封锁。

而在芯片设计方面,除了人才之外,设计芯片所需的软件EDA软件,是中国被严重卡脖子的地方,EDA是芯片设计的必备工具,EDA到底是什么?

EDA是以计算机为工具,在EDA软件平台上,根据相关的硬件描述语言完成设计文件,能够自动完成从电子系统到硬件系统的,逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑优化、布局布线、逻辑仿直,一直到完成对特定目标芯片的各项设计工作。简单来说,就是一种辅助设计的软件,在芯片设计时不可或缺。

在此之前,中国的EDA软件市场几乎一片空白,全国仅有为数不多的十几家企业,95%的市场都被美国的三家公司占据,这三家公司分别是,Synopsys、Cadence和Mentor,Graphics。

他们不仅垄断中国市场,甚至可以说是垄断世界的EDA软件市场,这三家公司有多强呢?

简单地从人数上对比,就有一个非常清晰的认知,我国全国EDA软件的从业人员不到1500人,而EDA三巨头其中之一从业人员,就远远超过中国,三家巨头员工人数加在一起,是中国所有EDA从业人员的数十倍。

虽然人多不一定代表强大,但是当数量多到一个度的时候,量变也会引起质变,更何况其实在质上,,我国从业人员也并不比这三家公司强,其实就是比人家弱,中国的EDA在全球市场上,只有不到1%的占有率。

好在最近,我国企业终于在这方面,有了突破性的进展。根据相关报道,目前已经有一家中国FPGA公司,打破了三家美国公司的垄断,已经能够满足28纳米芯片的使用要求,在中低端市场,能够做到不被EDA软件卡脖子。

根据相关专家的分析,认为在目前国产芯片自主化的前提下,有着庞大市场的国产FPGA,在几年之内就有可能跻身高端市场,与如今的巨头展开竞争,不过,这当然是最好的设想,其中已经困难重重。

如今的中国在EDA软件上,还有哪些缺陷呢?,最大的缺陷,也是问题的核心就在于人才,中国从事相关行业的人才紧缺,2019年前后,全球EDA从业人员大约有4万人,那个时候的中国在这方面的从业人员,只有不到500人,国内的相关行业产值只有全球的1%,因此首要解决的就是人才问题。

那么要如何解决人才短缺的问题呢?,根据国内十大EDA公司之一,的华大九天的CEO刘伟平表示,缺人的胡政尧原因是投入不足,最近十年,华大九天总投入不到5亿人民币,而全球最大的公司,一个月的投入就有5亿,一年的投入高达11亿美元,投入小,产业规模自然就小,当然也吸引不了人才进入。

但是盲目大规模投入其实作用并不大,毕竟EDA的技术含量高,研发人员的培养周期较长,培养一个EDA从业人员,最少都需要十年的时间。

首先在高校课题研究阶段就需要4到5年,进入到企业之后,还要花2到3年了解工业界的真实需求,掌握相关的开发技能,到企业后,提升水平也需要几年时间,而且在这之中还会淘汰一些人,真正能成为高级工程师的人并不多。

除了人才方面,技术方面依旧存在巨大的缺陷,EDA工具主要有4大类,一个是DFM,这个工具与芯片的可制造性有关;二是工艺仿真工具,开发一个工艺必须通过软件进行仿真,仿真做得好,才能完美还原参数和配方,提高芯片设计和制造的精度;三是设计接口,EDA主要是为设计服务,为设计提供相关数据库和IP等;四是良品分析,芯片设计和制造时,必须考虑芯片的良品率,这个工具就能够结合设计和制造过程,对良品率进行分析,以提高芯片的良品率,降低成本。很可惜,中国在这方面做得非常不好。

那么如何在技术上取得突破呢?目前,中国在仿真工具上发展不错,也已经获得很多外国商人的认可,其中做得最好的就是华大九天,一些外国商人甚至将其当做目标,此外,在布局布线等相关工具上,华大九天也做的不错,其中问题最大的就是在提高良品率的工具上,所以在这方面还需要努力。

如今,中国在芯片的各个领域,都已经取得了重要突破,设计和制造技术方面,都已经不属于人,唯一欠缺的就是光刻设备,不久前,中国有买下日本九成二手半导体设备,其中包括一众光刻设备,帮助我国光刻机上的突破。

但是,就算光刻机突破了,如果EDA不能突破,我国已经会出现芯片制造的困难,中国在这方面虽然取得一定的突破,但是,毕竟国外公司长期霸占EAD市场,而且,无论是资金投入还是研发投入,都远远超过我国,国产的EDA想要追上国际水平,需要付出更大的努力。

而且并非是一时半刻可以完成的,我们必须保证长期的研发投入,以及通过各个渠道,获得更多的技术积累,同时健全相关人才的培养机制,完成人才储备,做到这些,我国的EDA才有希望真正在高端市场,与美国3巨头展开竞争,这或许不是中国芯片完全自主化,所遇到的最大难关,但是从目前来看,或许会是中国芯片突破的最后难关。
      责任编辑:tzh

打开APP阅读更多精彩内容
声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉

全部0条评论

快来发表一下你的评论吧 !

×
20
完善资料,
赚取积分