国产 EDA 发展现状与未来方向规划

2019-08-13 10:53:20 来源:芯思想
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2019年8月4日,第二届中国研究生创“芯”大赛高峰论坛在杭州举行,中国本土EDA工具提供商华大九天董事长刘伟平出席论坛并发表题为《国产EDA突围之路》的报告。
 
刘董事长首先表示,很高兴有机会在创“芯”大赛高峰论坛分享国产EDA发展的情况。报告分三个方面,一是产业整体情况分析;二是国产EDA状况与差距;三是谈谈对未来的一些看法。
 
产业整体情况
众所周知,集成电路产业链有三个环节—设计、制造、封测—这三个环节做好了,集成电路就能做好。
 
但是看一看这三个环节背后的支撑情况,还有三个更基础的东西,就是装备、材料和EDA工具,它们是集成电路产业更基础、更有战略支撑作用的重要环节。
 
关于EDA工具的战略重要性,我们先看看最近发生的几个事件。一是华为、中兴等企业被美国制裁时,EDA工具就变成一个很重要的抓手。二是美国在2017年启动的电子复兴计划将先进EDA技术研究作为第一批支持的项目。EDA就是集成电路产业发展的命门,没有EDA,基础就不牢固。
    
从全球EDA产业格局来看,2018年全球EDA市场约64亿美元,美国6家EDA公司合计占据了全球95%的市场和产业空间,在EDA领域最强。新思科技、楷登电子、明导三大美国公司拥有完整的、有总体优势的全流程产品,在部分领域拥有绝对的优势,各家营收超过10亿美元,合计约占全球80%的市场;美国ANSYS、PDF SOLUTIONS、SILVACO和中国华大九天拥有特定领域全流程根据,在局部领域技术领先,合计约占全球15%的市场;另外还有超过50家的小型EDA公司是做点工具的。
 
2018年国内EDA销售额大概5亿美元(约合33亿元),约占全球市场的8%,而国产EDA工具销售额3.4亿,占国内EDA市场10%。可以看出,中国EDA工具主要来自美国。如果中国和美国之间有现在这样的相互之间竞争,或者是贸易战等发生,EDA就永远是一个致命的问题。如果我们不解决好EDA,一定受美国控制。这和别的领域不一样,别的如设备、材料等除美国以外的其他地区也可以做,但EDA只有美国。
 
目前国内大概有十多家EDA公司,有很多人在努力在做相关的工作。但是都很弱小,即使号称最强最大的华大九天,正式员工只有三百六七十人,包括其他实现人员也只有400多人,希望到今年底能扩大到500人,未来将继续扩大。

 


据统计,目前本土EDA从业人员大概六七百人,将市场营销、技术支撑的人员刨除,真正做EDA研发可能就500人,所以国产EDA领域人才特别匮乏。研究生创“芯”大赛为集成电路产业培养了很多芯片设计人才,我们也希望有机会在EDA方面再培养一些人才。
 
总结一下EDA产业基本特点,一是寡头垄断,技术难度比较高。基本上第一名吃盈利,第二名打平,第三名就要赔钱,技术上也是类似的。做EDA做不到前两名,基本上没有机会,一定要有很高的技术才能满足芯片产品的开发需要。二是EDA产业投资周期比较长,见效比较慢。算法密集型大型软件系统,需要长期的技术积累;EDA研发周期长、产业化周期长,需要持续不断的资金投入。今天大家都在谈坚持,EDA领域更需要坚持。基本上开发一个EDA工具需要6年左右的时间,才能真正做成被市场接受的、能够在市场应用的产品。三是需要建立产业生态圈,得到产业链上下游的全力支持。EDA是制造和设计的纽带和桥梁,也就是说需要制造和设计的支持。四是人才。EDA产业发展对人才的依赖性更高,目前国内EDA领域人才匮乏,包括基础人才和高端人才。五是EDA产业的发展需要并购。EDA领域的三巨头都是通过并购而壮大的。目前国内有十来家EDA公司,国外还有几十家大大小小EDA公司,大家合在一起就有可能更快地把产品做大。
 
现状与差距

 


刘伟平董事长表示,国产EDA长期在跌宕起伏中探索前进。虽然目前EDA规模比较小,但是有机会继续往前走得更大更强。
 

 
华大九天在EDA方面有四个解决方案:一是模拟IC设计全流程EDA平台。我们是全球第一个采用GPU加速技术实现SPICE电路仿真的,而且目前还是全球唯一的。二是数字Soc设计优化EDA系统。三是晶圆制造专用工具和服务。四是平板显示设计EDA系统。除了四个解决方案之外,还有围绕接口类的IP。 
 
公司在全球差不多有300家服务的客户,包括国内前十设计公司、全球前20大半导体企业、全球主要晶圆代工厂、境内外面板企业等。
 
尽管取得了一些的成绩,但也要看到我们的差距。其实差距就三个方面,一是缺乏数字芯片设计核心工具模块,无法支撑数字芯片全流程设计。二是对先进工艺支撑还不够,除了个别两三个工具能支持14纳米、7纳米、5纳米之外,其它很多工具都做不到。三是缺乏制造及封测EDA系统,无法支撑芯片封测厂商的应用需求。
 
差距存在的原因有两个方面,一个是重视程度不足,无论是人才还是资金。首先说人才,新思科技的EDA研发人员超过7千人,我国从事国产EDA研发的仅仅600人。资金更不用讲,新思科技2018年在研发上投入超过十亿美金,约70多亿人民币,而华大九天十年投入仅仅10亿人民币。再一个是产业生态环境差。设计公司对国产EDA工具使用不积极,工具实用化水平提升缓慢。而且产业链上下游企业之间协作不够,尤其缺少战略性合作。
 
未来规划
我们现在产业面临的最大问题首先是工具产品不全,其次就是支持技术先进性不够。下一步发展的目标就是一要把工具产品做全,二要做好技术升级,解决对先进工艺支持的问题。这需要国内全行业一起合作,合力把产品做全做好。
 
要把EDA工具做全事情做好,需要各个方面的支持与投入。首先,政府要加大支持,要做好长时期持续大投入的准备;其次,企业要加大投入,不能仅仅以营利为目的,要以解决“卡脖子”问题为当前目标;第三,吸引社会资本参与,壮大资金实力,有效把握并购时机,实现快速做大做强。

 
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作者简介
赵元闯
赵元闯

“芯思想semi-news”微信公众号主笔。非211非985非半导体专业非电子专业毕业,混迹半导体产业圈20余载,熟悉产业链各环节情况,创办过半导体专业网站,参与中国第一家IC设计专业孵化器的运营,担任《全球半导体晶圆制造业版图》一书主编,现供职于北京时代民芯科技有限公司发展计划部。邮箱:zhao_vincent@126.com;微信号:门中马/zhaoyuanchuang

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