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打造芯片强国 中国千亿投资用在何处?

导读: 很显然,自2014年中国成立集成电路大基金以来,中国斥巨资打造芯片强国已然是事实。那么为什么打造芯片强国的投资要耗费如此多的钱,这些钱都用到哪里去了呢?笔者仅以CPU为例说明芯片从原材料到成品的过程中,投资的钱都花到哪里去了。

法国《费加罗报》1月21日发表《中国在高科技领域挑战美国》的文章,称中国斥巨资打造芯片强国。文中指出,中国以真金白银的方式同美国在最尖端科技领域竞争,并以紫光集团在南京投资300亿美元和在武汉投资240亿美元建立半导体产业界基地为例,说明中国在半导体领域的雄心壮志。中国希望在2025年能够实现满足本国市场的70%需求,而非现在的仅能满足10%的市场需求。

文章还指出:这是中国继钢铁、船舶制造、太阳能面板之后,又一次打算采用巨额投资击晕对手,并引用了北京大学教授姚洋的话“中国将在创新领域投入巨资,将在5—10年内看到效果,力量在于半导体规模”。

很显然,自2014年中国成立集成电路大基金以来,中国斥巨资打造芯片强国已然是事实。那么为什么打造芯片强国的投资要耗费如此多的钱,这些钱都用到哪里去了呢?笔者仅以CPU为例说明芯片从原材料到成品的过程中,投资的钱都花到哪里去了。

EDA工具成本

EDA工具是电子设计自动化(Electronic Design Automation),是用来辅助芯片设计的工具——在集成电路还不太复杂的阶段,靠人手工可以完成集成电路设计,但在超大规模集成电路时代,要完成上亿晶体管芯片的设计,完全靠手工的工作量异常巨大,这时候就必须采用EDA工具进行辅助设计。某种程度上,正是有了EDA工具,才有了超大规模集成电路设计的可能。

经过几十年的发展,EDA工具也非常丰富,有的可以进行电路设计与仿真,有的可以进行PCB自动布局布线,按照功能和使用场合,可以分为电路设计与仿真工具、PCB设计软件、IC设计软件等。因此,在设计CPU的过程中,不可避免的使用各种EDA工具。具体来说,在设计芯片时会用到一些电路,简单比如与非门,复杂的比如内嵌的RAM、PLL电路,这时SPICE是用来仿真这些电路的,提取时序信息及RC参数。在设计仿真中往往会将Verilog—XL、NC—verilog用于Verilog仿真,Leapfrog用于VHDL仿真,Analog Artist用于模拟电路仿真。目前,EDA工具市场份额基本被Synopsys、Cadence、Mentor瓜分。EDA工具成本则是IC设计公司购买EDA工具所必须支付的费用,在EDA工具软件计价上,有的按照功能模块计价,有的按照使用EDA工具的计算机数量来计价。

不过,不同的客户购买EDA工具的价格存在不小的差异,像大学、科研机构往往能够享受到很高的优惠,因为EDA三巨头自然希望学术界和莘莘学子能习惯自家的产品,那么在这些学生毕业后,自然优先选择自己熟悉的EDA工具。而一些议价能力较强的大公司也可以获得比较高的折扣,但也有全价购买的情况,比如国内个别IC设计公司。

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