美国今天这个禁令，又对中国半导体重拳出击了

       美国对半导体行业的封锁，又进了一步。

       上周五，美国商务部工业和安全局发布了最新公告，将用于 GAAFET 架构的半导体 EDA 软件，以及用于燃气涡轮发动机的压力增益燃烧技术，还有金刚石，氧化镓这两种材料加入到了商业管制清单中，进行出口管控。


       这项条例于今天（ 8 月 15 日 ）正式生效。


       果然，上周那个 520 亿的《 芯片法案 》只能算个开胃菜，美国对半导体行业的这套组合拳是一波连着一波。

       如果把前段时间被禁止出售的光刻机看作 “ 芯片之父 ” 的话，那这次 Ban 掉的 EDA 可以说是 “ 芯片之母 ” 了。

       在设计出来的芯片被卡的造不了之后，现在用于设计芯片的软件 EDA 也被美国拉入黑名单。



       所以：

       这次的 EDA 软件限制，和先前的光刻机禁令相比影响有多少不同？

       对我们国内的半导体生态，又会有怎样的影响？
       半导体行当，离不开 EDA （ Electronic design automation ），也叫 ECAD （ electronic computer-aided design ）。

       从名字上看就知道，这是一种通过计算机辅助，来设计电路的软件。


       EDA 之于芯片，大家差不多可以理解为 Adobe 全家桶之于设计， office 之于办公。

       芯片的设计、制造、封装、测试这些流程，哪一个都离不开 EDA 的帮助。

       咱知道，设计芯片嘛。。。就有点像连连看。

       也就复杂了亿点点。


       咱们自己做个简单的电路图，可能连上百个原件就得眼花缭乱了。

       2022 年了， PCB 都能免费打样了，不会还有人用覆铜板自己做吧 ▼


       而苹果上的一块 A15 里，就塞进去了 150 。。。


       150 亿个晶体管。


       这个数量级，可不兴用手数啊。

       所以这时候，我们就需要借助 EDA 的 “ 模块化设计 ” 。


       一些前人设计好的电路部分，欸我可以直接拿过来用！

       这就是芯片的 IP 化设计，将一些具有独立功能的电路模块的成熟设计复用在其它项目中。

       就好像搭积木一样做芯片设计。


       这样一来，就不必每次都从头开始画板子。


       既可以大大的减少开发成本，还能提高芯片设计的成功率。


       而且除了设计。

       仿真验证，逻辑综合，静态时序分析，版图分析，电路设计，前后仿真。。。

       在整个芯片设计的流程中， EDA 可以说是贯穿始终，举足轻重。


       想做芯片，离不开 EDA 。

       为啥不用盗版

       那。。。这么重要的软件被禁了，我们能不能直接用盗版呢？


       美国脸都不要了，那咱们自己偷偷做出芯片设计图之后，再找代工厂生产不行吗？

       问得好，这就转到了 EDA 和其它软件最不同的地方上来了。

       EDA 虽然是个软件，但是它和芯片生产，也就是硬件息息相关。


       如果它只是个连连看的软件，反而事情还好办了。

       但把芯片连起来，只是芯片生产的第一步。

       把芯片连的正确，发挥它们的潜力，才是最重要的一步。


       EDA 软件有个非常重要的功能，就是验证，它在软件里就可以验证你设计的芯片跑不跑地起来，能不能到达你设计的要求。


       这样你最终交付给代工厂的设计图，可以保证大概率没有什么问题。

       欸，你说为啥硬件能不能跑的事情，EDA 软件能大概率保证呢？


       没错，这个功能，是由 EDA 公司，和代工厂一起保证效果的。

       代工厂会随着生产，不断地更新最新的工艺库，最新的元器件，最新的设计模型。

       以保证良率可以稳定提高。

       咱如果用盗版的话，可能过个十天半个月，代工厂就钻研出了新工艺。版本更新了


       你说假如盗版 PhotoShop 每隔两天就要更新一次，麻不麻烦。


       或许当时盗版的版本还可以继续用，但是你没法体验代工厂新技术的红利啊。良率，性能都比不上别人的正版。


       而且，代工厂商还会在生产前对数据进行校验。

       EDA 厂商卖了哪软件给了哪些客户，卖给他们了哪些版本，都有备份校对。

       你如果用了自己没买过的技术，别人一查就发现了。。。

       除非说你肯找一家买了 EDA 的第三方厂家帮你做中介，帮你润一润设计。 （ 还得承担泄密的风险 ）

       你说这气不气人？

       那么，这玩意有没有可能国产化呢？


       别人不给，咱们就不伺候了可以么？
       说起来，中国的半导体产业现在的半导体现状，几乎已经是美国这些发达国家的老阴谋了。

       通过《 瓦森纳协定 》禁止向中国输出技术，严重限制了中国半导体行业的发展。


       但是这不是最难的，我们靠自己也做成了很多事，最贱的是，当年半导体行业的壁垒还没这么高的时候，我们自主研发成功，美国那边就马上解禁降价。

       熊猫系统就是如此， 1991 年的熊猫系统斩获两项国际大奖之后，没两个月，国际 EDA 巨头 Cadence 和 Syonpsys 就光速 “ 滑跪 ” ，解除封锁，顺带一波降价。


       目的就是倾销，在当年的 “ 造不如买，买不如租 ” 的想法下。


       没多久熊猫就凉了，带着国产 EDA 也一起沉寂了十几年。

       一直到 2008 年，这样的情况才有所缓解，中国工信部启动了 “ 核高基 ” （ 核心电子元器件，高端通用芯片及基础软件产品 ）重大科技专项。


       在这期间，华大九天、芯愿景、概伦电子等一系列国产 EDA 企业也相继成立。

       但说实话，直到现在，我们国内的 EDA 软件第一梯队，放到世界上也只能算二流。

       EDA 软件国产化率虽然从 2018 年的不足 6% ，上升到 2020 年的接近 12% 。


       但依旧不算高。

       Synopsys （ 新思科技 ）， Cadence （ 铿腾电子 ）， Siemens （ 西门子公司 ） 三家外国公司牢牢地把握着 全流程 的 EDA 产品。 加起来占据了 70% 左右的全球 EDA 市场营收。

       而且这些公司吧，都多少会受到这次美国限制的影响，不能给我们出售 GAAFET 相关的 EDA 软件。

       另外，别人可以做到全流程覆盖，也就是你从芯片的提出需求开始，到芯片真真切切做出仿真，都可以选择一家的产品从一而终。

       但是目前我们国产的 EDA 市场由于起步晚，发力迟，人才的空缺。。。

       都是选择芯片制造流程中的一个或几个点去突破，在擅长的地方表现不错。

       但是距离完整的 “ 全流程 ” EDA 产业链。说实话，差距还蛮大的。






       在这个中美科技脱钩愈演愈烈的背景下。。。EDA 的国产之路可以说是任重而道远。

       远非一日之功。
       不过话又说回来，别看我们刚才分析了一大堆关于 EDA 对芯片制造行业的重要性。

       仿佛今天一过，我们就在美国的压力下没法设计芯片了。

       但实际却并非如此。

       这次美国禁止的 EDA 也不是所有 EDA 软件，而仅是用于 GAAFET 工艺的 EDA 设计。


       GAA 可以让设计出来的芯片具有更好的性能、更小的体积、更好的能耗比控制、更少的漏电。。。


       那么。。。听起来这么好的技术，现在有哪些我们熟悉的产品在用呢？


       一个也没有。

       三星的 3nm GAA 代工在 6 月的最后一天姗姗来迟，但是目前的首家客户是一家矿机厂商。。。



       而台积电则是更加保守，准备在 3nm 依旧采用更成熟的 FinFET 技术，准备在 2025 年才会量产 GAA 。

       EDA 的国产自主之路，我们必将会走下去。虽然在一两年内，这次禁令对咱们的影响还看不太出来。

       但如果时间再往后，等 GAA 相关的技术更加成熟，我们却缺乏相关的设计，验证，生产经验。        到时候美国再把芯片的口子再一开，你们想做芯片？

       “ 没问题，继续用美国的 EDA 就好，我教你们。 ”

       “ 但是别忘了，九成是我们的。 ”


       那才是真的被卡住了脖子。