芯片断供是小,EDA才是真正的命门,美国是中国市场绝对垄断者( 三 )


中国的第三个优势是 , 现在全球的EDA格局正在迅速变化 。 20年前 , 我们有逻辑综合 。 后来 , 时序不能闭合时 , 合成必须完全重新设计以考虑布局和时序 。 于是 , 物理合成应运而生 。 我们正处在另一个可能导致EDA工具再次被改写的变革的风口浪尖上 , 那就是电源 。 电源已经上升为一个主要的优化因素 , 但更重要的是 , 热量会损坏芯片或导致芯片过早老化 , 不能在不考虑功耗和散热性的情况来设计芯片了 。 此外 , 熟悉电源的布局和布线工具可能会产生更好的布局 , 从而使芯片运行起来更冷更快 。 功率也必须在系统级考虑 , 尤其是当需要进行异构硅集成时 , 热模型和热量/功率分析必须在芯片堆栈之间进行 。
因此 , 如果EDA公司打算进行根本性的软件重构 , 他们就必须投入与中国公司相同的资金和精力来实现这一点 。 与半导体制造计划的成本相比 , EDA计划对中国来说几乎是小钱 。 但是美国的个别公司却并非如此 , 它们必须获利才能实现融资 。
现有EDA软件的开发团队规模并不是特别大 , 而且开发一套合格的EDA所需要的时间也不是那么长 。 这也是80、90年代有那么多EDA初创公司的原因 。 是的 , 虽然随着当今工具和方法论之间的紧密集成 , 这比那时创建EDA单一功能的工具要困难得多 , 但是如果有了足够的时间和资金投入 , 又没有什么压力非得在明天就可以宣布要从EDA软件上盈利 , 那么中国的EDA开发企业还不努力 , 那就真是疯了 。
二、中国EDA之问
这是Stewart Randall于2019年11月发表在《Technode》上的两篇有关中国EDA软件评论文章的第一篇 。 Stewart Randall是Intralink公司的电子和嵌入式软件主管 。
Intralink是英国一家专门为进入东北亚的美国和欧洲公司提供市场准入和业务发展服务的咨询公司 。 公司大多数客户是由机构支持的技术公司 , 但它也适用于广泛领域的中型和跨国公司 。
中国能否在集成电路(IC)领域实现独立自主?这是一个经常被问到的问题 , 在接下来的几个月里 , 我们打算阐明中国在哪些方面有优势 , 哪些方面存在缺陷 。 这是个复杂的问题 , 但我们可以先给出结论:中国不会太快实现芯片独立 。
原因有很多 , 但一个重要原因是电子设计自动化工具(EDA) , 这是目前IC设计的一个关键层 , 基本上由美资或至少受美国出口管制的公司主导 。 对于一些专业应用来说 , 会有一些国产替代 , 而且更多的替代产品也即将出现 , 但EDA这个类别是中国努力实现芯片独立的阿喀琉斯之踵 , 特别是对于那些全球野心的中国公司来说 。
什么是EDA工具?
简单来说EDA工具是用来设计IC和印刷电路板的软件工具 。 尽管全球4,500-5,000亿美元的芯片产业中 , 它们只占大约100亿美元左右 , 但EDA对半导体的设计和创新至关重要 。
不同功能的EDA工具在设计流程中完成不同的任务工作 , 所有的芯片设计人员不仅要进行设计 , 还要对芯片进行分析、验证和调试 。 这不是依靠手工就可以完成的各种 , 尤其是考虑到现代设计会可能包含数百亿个晶体管的复杂性 。 EDA工具可以细分为五种主要的子类别:设计、仿真、验证、制造准备和功能安全 。 这些工具针对的任务混合在一起执行也没有问题 , 但成熟的做好还是更倾向于坚持一套流程 , 以保持芯片设计更简单、快速和便宜 。
谁是主要供应商?
虽然EDA行业出现过很多公司 , 但目前该行业主要由三家龙头企业主导:Synopsys、Cadence和MentorGraphics 。 这些企业都是美国公司 , 直到最近 , Mentor被西门子收购 , 但它的总部仍然设在美国 , 并且除了所有权外其他都依然是一家美国公司 。 这三家公司加起来大约占据全球EDA市场的60%到70% , 其中Synopsys就占了三分之一以上 。
芯片断供是小,EDA才是真正的命门,美国是中国市场绝对垄断者文章插图
就我个人而言 , 我在中国还没有遇到一家无工厂芯片设计供应商说过他们没有采用Synopsys或Cadence的设计流程 , 或者没有使用它们的工具 。 虽然有些公司可能会用其他公司的工具来补充Cadence或Synopsys的部分流程 , 但这通常针对的是极少情况 , 这些在他们的设计任务中并不占主要地位 。
从我所掌握的情况来看 , 中国95%左右的EDA市场是由这三家公司瓜分掉的 。
这对中国意味着什么?
与我的客户和业内的中国人交谈后发现 , Synopsys和Cadence无法再与华为或BIS实体名单上的任何企业合作 。 在华为昇腾910 AI芯片的发布会上 , 华为轮值董事长进一步证实了Synopsys和Cadence不能再与华为合作 。