半導(dǎo)體底層替代加速，14nm EDA工具基本國產(chǎn)化

顏媛媛

14nmEDA工具基本國產(chǎn)化

2019年5月16日，美國把華為列入實(shí)體清單，所有使用美國技術(shù)的產(chǎn)品，包括芯片、器件，以及各種服務(wù)，華為均無法購買，其中就涉及EDA 工具，相關(guān)的升級和服務(wù)也都暫停。

而在前不久的華為2022年年報(bào)發(fā)布會(huì)上，華為輪值董事長徐直軍、華為CFO孟晚舟出席發(fā)布會(huì)。華為輪值董事長徐直軍表示，華為和合作伙伴實(shí)現(xiàn)了14nm以上EDA工具的國產(chǎn)化，這意味著任何國產(chǎn)半導(dǎo)體企業(yè)都可以使用國產(chǎn)EDA工具設(shè)計(jì)14nm 以上的芯片。國產(chǎn)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)這些年不斷受到制裁，但相信中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)會(huì)在制裁中重生，實(shí)現(xiàn)自立自強(qiáng)。

主要由國外廠商占據(jù)的EDA市場

全球EDA市場規(guī)模目前約110億美元，對全球4400億美元的集成電路市場和近2萬億美元的電子信息產(chǎn)業(yè)起著舉足輕重的基石作用。從 EDA對集成電路的影響而言，杠桿效應(yīng)達(dá)到40倍。

料來源： 思爾芯招股說明書

然而，全球EDA行業(yè)市場具有較高的集中度，Cadence、Synopsys和西門子EDA構(gòu)成的第一梯隊(duì)占據(jù)全球EDA 市場近八成的份額。較國外三巨頭而言，我國EDA 行業(yè)起步較晚。20世紀(jì)70至80年代，由于巴黎統(tǒng)籌委員會(huì)對中國實(shí)施的禁運(yùn)管制，中國于1988年啟動(dòng)國產(chǎn)EDA工具“熊貓系統(tǒng)”的研發(fā)工作，1993 年“熊貓系統(tǒng)”正式面世，但1994 年巴統(tǒng)解除了對我國EDA工具的封鎖，國外EDA工具大量進(jìn)入中國，缺少政策和市場支持的國內(nèi)EDA 工具研發(fā)和應(yīng)用陷入低谷。

2008年4月，國家科技重大專項(xiàng)“核心電子器件、高端通用芯片及基礎(chǔ)軟件產(chǎn)品”（簡稱“核高基”）實(shí)施方案經(jīng)國務(wù)院常務(wù)會(huì)議審議并原則通過，EDA行業(yè)重新獲得了鼓勵(lì)和扶持。2008年以來，國內(nèi)EDA領(lǐng)域涌現(xiàn)了華大九天、概倫電子、廣立微電子、國微集團(tuán)等公司。

快速成長的中國EDA市場

在徐直軍發(fā)言之前，華為創(chuàng)始人任正非曾表示，華為用三年時(shí)間完成了13000顆以上器件的替代開發(fā)、4000個(gè)以上電路板的反復(fù)換板開發(fā)。盡管華為現(xiàn)在還處于困難時(shí)期，但在前進(jìn)的道路上并沒有停步。華為在芯片研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造上的表現(xiàn)可以說是我國當(dāng)前半導(dǎo)體芯片行業(yè)的縮影。

根據(jù)CSIA統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2016年至2020年間，中國EDA軟件行業(yè)市場規(guī)模從 57.4億元增長至 93.1億元，年復(fù)合增長率為 12.85%。隨著國內(nèi)EDA市場生態(tài)的持續(xù)完善，中國 EDA 市場規(guī)模在全球份額將快速提升，CSIA預(yù)計(jì)2025年中國市場份額將達(dá)到18.1%，2030年市場份額將達(dá)到27.5%。

國際貿(mào)易摩擦影響下，業(yè)界對我國 EDA 行業(yè)發(fā)展的急迫性和必要性的認(rèn)知程度顯著提高。

國內(nèi)集成電路企業(yè)出于安全性和可持續(xù)性等因素考慮開始接受或加大采購具有國際市場競爭力的國產(chǎn) EDA 工具，國內(nèi) EDA 廠商的市場空間也將持續(xù)增長。在有限的時(shí)間、資金、人才和資源的背景下，國內(nèi) EDA 廠商想要實(shí)現(xiàn)快速突破，可以沿兩種技術(shù)發(fā)展趨勢進(jìn)行發(fā)展：1. 優(yōu)先突破部分芯片設(shè)計(jì)應(yīng)用的全流程覆蓋，在一定程度上加快國產(chǎn)替代的進(jìn)程快；2. 優(yōu)先突破關(guān)鍵環(huán)節(jié)的核心EDA工具，力爭形成國際影響力和市場競爭力，在關(guān)鍵環(huán)節(jié)打破國際EDA 巨頭的壟斷。

國產(chǎn)集成電路自主可控大時(shí)代

在技術(shù)競爭的背景下，集成電路全產(chǎn)業(yè)鏈的自主可控是必然趨勢，從半導(dǎo)體制造到相關(guān)設(shè)備，再到設(shè)計(jì)軟件均需要實(shí)現(xiàn)高度自主可控。

全球半導(dǎo)體行業(yè)從上世紀(jì)八十年代開始發(fā)展，經(jīng)歷了三四十年的發(fā)展，在 2021年銷售額達(dá)5559億美元，近十年的復(fù)合年平均增長率為6%。近年伴隨著國際貿(mào)易的摩擦，我國重視且持續(xù)大力推進(jìn)半導(dǎo)體芯片行業(yè)的全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，2018年至今我國大陸晶圓產(chǎn)線新增40余條，在建或規(guī)劃12英寸晶圓產(chǎn)線26 條。根據(jù) Wind，2010年中國半導(dǎo)體銷售額僅1440億元，占全球銷售量的7%，到2021年我國半導(dǎo)體銷售額達(dá)10458億元，占全球市場的 30%，年復(fù)合增長率達(dá) 22%。

龐大且極具潛力的市場為我國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了“沃土”，從芯片設(shè)計(jì)、制造到封裝測試環(huán)節(jié)，涌現(xiàn)出中芯國際、華大九天、富通微電等一大批企業(yè)。未來，這些“星星之火”完全有希望在打破“卡脖子”危機(jī)的同時(shí)，在全球半導(dǎo)體舞臺(tái)上尋找到屬于自己的位置。

中國EDA市場規(guī)模全球占比迎來快速增長 來源：CSIA