中新經(jīng)緯11月11日電 (常濤)“EDA(電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化)很重要，但它市場(chǎng)規(guī)模比較小，只有百億美元規(guī)模，不過它撬動(dòng)的卻是萬億美元規(guī)模的芯片市場(chǎng)，就像咽喉一樣，雖然很小，但能決定人的生死。”在談及EDA的重要性時(shí)，業(yè)內(nèi)專家打了這樣一個(gè)比方。

近日，華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院呂志鵬教授團(tuán)隊(duì)在EDA領(lǐng)域國際會(huì)議ICCAD 2021上，獲得CAD Contest布局布線算法競(jìng)賽第一名的消息引發(fā)關(guān)注。

消息傳來后，業(yè)界振奮不已。這個(gè)冠軍究竟意味著什么？被譽(yù)為“芯片之母”的EDA商業(yè)價(jià)值幾何？針對(duì)這些問題，中新經(jīng)緯記者采訪了中金公司(行情601995,診股)科技硬件首席分析師彭虎、天鷹資本執(zhí)行董事章金偉以及天數(shù)智芯物理設(shè)計(jì)經(jīng)理鄭長春。

“沒有好的EDA軟件，我們幾乎不可能造出好芯片”

中新經(jīng)緯：在芯片產(chǎn)業(yè)鏈條上，EDA處在什么位置？對(duì)中國芯片發(fā)展有多重要？

章金偉：當(dāng)前芯片設(shè)計(jì)越來越復(fù)雜，一些SoC芯片(系統(tǒng)級(jí)芯片)動(dòng)輒百億顆晶體管。從成本角度衡量，芯片流片費(fèi)用高昂，最低端的芯片流片一次都要花費(fèi)數(shù)十萬元以上，先進(jìn)制程的甚至要過億元，對(duì)于一些中小芯片企業(yè)來說，可能流片失敗2、3次就會(huì)瀕臨破產(chǎn)。因此，芯片設(shè)計(jì)需要追求成功率，自動(dòng)化設(shè)計(jì)工具可以極大避免芯片電路設(shè)計(jì)和布局錯(cuò)誤，降低損失。

所以，EDA軟件是當(dāng)前芯片設(shè)計(jì)不可或缺的核心部分，沒有好的EDA軟件，我們幾乎不可能制造出好芯片。

鄭長春：目前芯片設(shè)計(jì)是一個(gè)非常復(fù)雜的流程，有的芯片集納幾百億個(gè)晶體管，它的物理實(shí)現(xiàn)、功耗分析、物理驗(yàn)證等都只能依靠EDA工具。EDA雖然很重要，但它市場(chǎng)規(guī)模比較小，只有百億美元規(guī)模，不過它撬動(dòng)的卻是萬億美元規(guī)模的芯片市場(chǎng)，就像咽喉一樣，雖然很小，但能決定人的生死。

中新經(jīng)緯：呂志鵬教授團(tuán)隊(duì)拿到這個(gè)冠軍有何意義？

彭虎：呂志鵬教授團(tuán)隊(duì)在ICCAD 2021上獲得的是CAD Contest布局布線算法競(jìng)賽第一名，布局布線是芯片電路設(shè)計(jì)后端流程中一個(gè)較為重要的步驟。

過去，芯片設(shè)計(jì)師使用EDA設(shè)計(jì)工具的過程中，芯片架構(gòu)的探索、設(shè)計(jì)、驗(yàn)證、布局布線等耗費(fèi)大量的人力，如果能將這些設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)通過算法交由機(jī)器來執(zhí)行，則可以輔助降低芯片設(shè)計(jì)門檻，提高設(shè)計(jì)效率，為芯片設(shè)計(jì)企業(yè)縮短芯片上市時(shí)間。

“EDA設(shè)計(jì)工具的重要性愈發(fā)凸顯”

中新經(jīng)緯：世界范圍內(nèi)EDA市場(chǎng)格局是什么？EDA的商業(yè)模式是什么？

章金偉：目前，在EDA市場(chǎng)，三家外國企業(yè)Synopsys、Cadence以及Mentor Graphics直接或間接控制的公司幾乎壟斷了整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈，他們和芯片晶圓制造企業(yè)深度聯(lián)合，為晶圓廠提供基礎(chǔ)IP，幫助完善基礎(chǔ)IP庫。晶圓廠有更豐富的IP庫，可以快速提高工藝能力，吸引更多芯片設(shè)計(jì)企業(yè)。通過這種方式，三大EDA企業(yè)實(shí)現(xiàn)與晶圓廠的雙贏戰(zhàn)略綁定，其他企業(yè)就很難再進(jìn)入這個(gè)聯(lián)盟。

而下游芯片設(shè)計(jì)公司要設(shè)計(jì)芯片，就需要晶圓廠提供開發(fā)數(shù)據(jù)包PDK，PDK包含了對(duì)EDA軟件的授權(quán)驗(yàn)證，EDA軟件沒有授權(quán)驗(yàn)證就無法使用PDK工具包，因此導(dǎo)致芯片設(shè)計(jì)企業(yè)，尤其是先進(jìn)制程芯片，基本不可能脫離三大EDA龍頭的控制。

當(dāng)前EDA企業(yè)主要靠四大塊收入，EDA軟件、IP授權(quán)收入、工藝解決方案、其他專業(yè)服務(wù)等。其中，EDA軟件和IP是相輔相成的兩塊業(yè)務(wù)。

“中國EDA未來發(fā)展可期”

中新經(jīng)緯：國產(chǎn)EDA現(xiàn)狀是怎樣的？出路在何方？

彭虎：國內(nèi)EDA產(chǎn)業(yè)存在三大短板，分別是歷史投入不足、人才數(shù)量不足以及市場(chǎng)開拓難。

EDA行業(yè)發(fā)展與下游晶圓廠工藝更新深度綁定，盡管自2016年開始中國高度重視EDA技術(shù)的發(fā)展和人才培養(yǎng)，但EDA行業(yè)的發(fā)展離不開全產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同進(jìn)步。中國晶圓代工廠所面臨的技術(shù)研發(fā)壓力和攻關(guān)難度同樣巨大，也在一定程度上制約了國內(nèi)EDA工具配套發(fā)展。另外，芯片設(shè)計(jì)廠商和晶圓廠對(duì)EDA工具先行者的高度粘性，也為國內(nèi)EDA工具市場(chǎng)拓展造成了制約。

不過，國內(nèi)EDA發(fā)展過程固然坎坷，但星星之火從未熄滅。目前，中國EDA廠商在部分類型的芯片設(shè)計(jì)和制造實(shí)現(xiàn)了全流程覆蓋。在大部分點(diǎn)工具領(lǐng)域進(jìn)行了布局，已經(jīng)取得了一定的突破。

在產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)合方面，國內(nèi)晶圓制造正由成熟制程向先進(jìn)制程發(fā)展，國產(chǎn)EDA設(shè)計(jì)工具在與國內(nèi)制造廠商的協(xié)同下，將循著低端向高端、點(diǎn)工具向全流程的路徑發(fā)展。隨著產(chǎn)業(yè)政策支持力度加大，高科技產(chǎn)業(yè)投融資環(huán)境改善，國內(nèi)EDA產(chǎn)業(yè)有望吸引和培養(yǎng)更多的人才，未來發(fā)展可期。

章金偉：中國EDA企業(yè)(產(chǎn)品)目前在180nm和350nm以上的老工藝可以使用，但在130nm以下的制程還有很大差距，國內(nèi)目前只有個(gè)別企業(yè)在電源管理這類芯片上能提供EDA軟件。

隨著中國中芯國際、華虹、粵芯等晶圓廠的崛起，中國的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈會(huì)迎來重組，在此機(jī)會(huì)下，國內(nèi)上游半導(dǎo)體企業(yè)勢(shì)必會(huì)出現(xiàn)更多機(jī)會(huì)。(中新經(jīng)緯APP)

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關(guān)鍵詞： EDA對(duì)中國芯片發(fā)展有多重要？商業(yè)價(jià)值幾何？我們問了三位