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国产EDA差在哪里？

谈及芯片，外界言必谈光刻机和EDA，前者是制造的关键环节，后者负责设计。

此前，美国已经不允许荷兰光刻机企业ASML将生产7nm芯片的EUV光刻机卖给中国大陆。而根据媒体报道，美国一家芯片设备制造商的CEO也透露，“最近我们接获通知，要扩大禁售项目到14纳米以下。”

在美国芯片法案的背景下，它进一步打压中国半导体产业并不令人意外。目前，国内EDA软件还有多大差距呢？

“EDA是确定性知识的集成，并不存在原理性的障碍。”国内一位资深芯片人士对数智前线说。数智前线也从国产EDA人士处了解到，在7纳米和14纳米上，国内已经做到了部分设计环节的国产化。

EDA分为模拟芯片设计工具和数字芯片设计工具。有国内企业已经解决了模拟芯片的设计全流程。相对而言，数字芯片的设计工具更难，设计流程中涉及120个左右的“点工具”，分别在各个点工具上进行研发。据悉，国内有百家左右的设计工具企业。

国内目前有企业在推动全流程设计工具的开发，也有资深第三方在梳理企业情况，期望将不同企业的“点工具”打通，更快推动国内全流程芯片设计工具的落地。

但EDA背后考验的更多是与芯片制造厂之间的协同，比如同样的电路原理，如果工艺的参数库不一样，结果也就不一样。

“晶圆厂不给你提供工艺的这些参数，你的软件是设计不出来的。”国内一家做射频设计芯片的负责人告诉数智前线，半导体从设计、材料到设备是一整套生态的概念，“越往高端走，你就发现得几条腿同时进步才行，不可能说我软件很牛，但我晶圆制造不行。”

所以，真正难的还是怎么与上下游产业配合，通过实践去积累。“软件不是一蹴而就，它的每一代升级，跟着晶圆和材料的进展，性能的调校，都是在变化的。”另一位资深设计人士告诉数智前线，EDA工具的研发类似人工智能，需要大量的数据。

另外，虽然EDA很重要，但市场规模其实并不大。

国内EDA市场规模在5亿美元上下，在全球EDA市场规模中占比非常小。在这个市场上，主要还是为新思科技、Cadence和Mentor三巨头把控，国产化率不足10％，且竞争格局分散。

以已经上市的华大九天和概伦电子为例，华大九天2021年的营收只有5．8亿元，概伦电子的营收不到2亿元。而全球第一的Synopsys（新思科技）的收入为260亿元人民币左右，利润达到50多亿元人民币。中外差距甚远。

“与其说这个东西特别难做不出，不如说这个东西市场太小了，容纳不下太多人。”一位业内资深芯片人士对数智前线说，这个行业总共也不到1万人，一二十亿美元的规模。

在他看来，美国卡脖子对国内EDA企业一定程度上，可以把坏事变好事，“要不然，国内EDA公司老是不赚钱，大公司为了稳妥，都用了国外EDA软件，国产EDA处于这种尴尬的状态。”

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除了软件，材料也被盯上

在美国商务部的限制名单里，除了EDA软件，还涉及两种半导体材料，一个是氧化镓（Ga2O3），另一个是金刚石衬底，两者都属于超宽禁带半导体材料。这类材料有望在更严酷的条件，例如更高的电压或更高的温度下工作。

这些材料还在研发中，并没有大规模产业化，而技术主要集中在日本和美国。但这些材料制造的芯片将更适应新能源、电网储能、通信等多个工业环境，因此也变得非常敏感和重要。

资深人士告诉数智前线，以新能源车为例，目前小鹏汽车、比亚迪、理想汽车、北汽极狐等新能源车企，已经布局800V快充技术，陆续在2022前后量产。根据报道，采用了快充技术后，充电5分钟，小鹏汽车的续航可以达到200公里，而比亚迪的续航可以达到150公里。而这些快充技术中可以使用氧化镓材料做的功率器件。

在电网领域，现在也是非常期望利用氧化镓的耐高压、低成本潜力。比如，去年，美国德州供电系统突然出现问题，再加上大雪天气，导致大面积断电。当时“微电网”这个概念被提及，即当电网出现问题的时候，微电网可以满足附近区域的正常供电，它的能量来自太阳能、风能、水能等的储能和转换。而转换所需的关键开关器件，目前是用氮化镓、碳化硅等材料做的。

但这些材料的生产成本很贵，占据了开关器件的40％到60％，本身也很难再降低。这就给了其他材料一个机会。而氧化镓有望实现低成本的器件，业内也在进行研发。

“因为美国刚出台这个政策，它封锁到什么程度，以什么形式封锁，我们还不是很清楚。综合来讲，对科研和产业会有影响。”上述资深人士说。

针对美国出口限制新政，一位资深行业从业者告诉数智前线，当务之急是沉下心来，对产业进行全面梳理，主要是设备材料这两方面，无论是按照工艺节点，还是按照用途，亦或是按照类别，找到问题所在。

“如果我们能把28纳米的设备全产业链国产化，包括它的核心部件、元器件、材料，以后10纳米、7纳米都会逐步实现。”上述人士说，这些年的投入仍然有些分散，有时显得“东一榔头，西一棒子”。

上述人士表示，包括EDA工具，根据报道，美国有企业采用90纳米设计的堆叠芯片，基本已经实现7纳米的性能。但国内在堆叠芯片的设计工具上还需要突破。堆叠工具要解决不同器件结构的仿真，这些器件的参数模型不一样，工具就不一样了，需要融合。

尽管美国的这一轮管制，目前看来似乎没有对国内产业立刻产生巨大、实质性的影响，但美国打压的范围越来越广，限定中国发展的意图越来越明显。在上述人士看来，中国需要沉住气，依靠巨大的市场需求，把基础夯实的同时，进行高端创新。

       原文标题 : 美国断供EDA？无需过度恐慌