EDA的重要性越發(fā)凸顯,成為本土芯片設(shè)計(jì)業(yè)的“命脈”

近期，本土芯片設(shè)計(jì)企業(yè)在EDA工具的供應(yīng)上接連遭遇外企不同程度的“卡脖子”事件，“自主EDA生態(tài)”呼聲日益高漲并在加速落至實(shí)處。國(guó)產(chǎn)EDA新生勢(shì)力固然生猛，但與常年霸占全球70%以上市場(chǎng)份額的傳統(tǒng)三巨頭相比，在積累以及體量上仍存在根本性的差距。接下來，在政策和資本均未缺席的國(guó)內(nèi)大環(huán)境下，國(guó)產(chǎn)EDA生態(tài)的大船如何“錨正航向”、“精準(zhǔn)突圍”，成為整個(gè)國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈密切關(guān)注的焦點(diǎn)。

EDA究竟有多重要？大概只有真切經(jīng)歷過“斷供”的本土芯片設(shè)計(jì)業(yè)，才有深刻體會(huì)。而今，隨著全球芯片設(shè)計(jì)快步邁入更先進(jìn)節(jié)點(diǎn)，EDA的重要性越發(fā)凸顯，成為龐大本土芯片設(shè)計(jì)業(yè)的“命脈”，上海概倫電子有限公司副總裁劉文超表示：“從10nm、7nm再到5nm，每一次工藝節(jié)點(diǎn)升級(jí)，成本都在激增，EDA作為承載設(shè)計(jì)方法學(xué)的工具，其重要性和作用正越來越大?，F(xiàn)在的7nm，如果是超過十層金屬層的話，總價(jià)接近1億人民幣，如果一次流片不成功，對(duì)一個(gè)企業(yè)的打擊無(wú)疑是致命的。”

“從10nm、7nm再到5nm，每一次工藝節(jié)點(diǎn)升級(jí)，成本都在激增，EDA作為承載設(shè)計(jì)方法學(xué)的工具，其重要性和作用正越來越大?，F(xiàn)在的7nm，如果是超過十層金屬層的話，總價(jià)接近1億人民幣，如果一次流片不成功，對(duì)一個(gè)企業(yè)的打擊無(wú)疑是致命的?！?/p>

而這些芯片的設(shè)計(jì)和制造要想成功，自然就需要仰仗強(qiáng)大的EDA工具加持。從芯片設(shè)計(jì)和制造的流程來看，譬如IC設(shè)計(jì)中的布局布線、邏輯綜合，光罩制造的OPC優(yōu)化、工藝和器件模擬以及包括器件緊湊模型的提取等。其中的每一個(gè)環(huán)節(jié)，都對(duì)最終能否一次流片成功起到“致命作用”。

在芯片設(shè)計(jì)工藝節(jié)點(diǎn)不斷升級(jí)的大背景下，EDA工具的重要性凸顯的同時(shí)，國(guó)內(nèi)企業(yè)還面臨另外一個(gè)難點(diǎn)，那就是如何取得工藝性能與良率的最佳平衡。作為國(guó)內(nèi)另一大知名EDA廠商，概倫電子也以芯片的良率和性能作為出發(fā)“點(diǎn)”，劉文超認(rèn)為：“這兩個(gè)因素也是集成電路最關(guān)鍵的因素，即便產(chǎn)品的性能再好，良率如果低的話，那成本就居高不下；但如果我們僅追求良率，芯片的性能也會(huì)下降。因此，如何在良率和性能之間找到最佳平衡點(diǎn)，也是EDA工具所考慮的核心問題?！?/p>

畢竟，如今芯片的集成度和復(fù)雜度正隨著工藝不斷推進(jìn)也日益激增，工藝的難度逐步增大，器件尺寸持續(xù)縮小，劉文超舉例到：“目前，5納米工藝尺寸的芯片已經(jīng)推向了市場(chǎng)，同時(shí)芯片集成度也在增高，比如普通的手機(jī)SoC集成度已經(jīng)達(dá)到百億規(guī)模以上，在這種情況下，人工是不可能完成的，需要EDA工具的支持。同時(shí)，設(shè)計(jì)的裕量也在減少，這與良率和性能都有關(guān)系，把裕量放大，良率提升，性能會(huì)下降，設(shè)計(jì)裕量和良率和性能間找到平衡點(diǎn)也是我們思考的問題。從90納米到22納米，我們?cè)O(shè)計(jì)的裕量由于受到靜態(tài)噪聲以及VT波動(dòng)以及可靠性影響，設(shè)計(jì)裕量在逐漸減小，留給設(shè)計(jì)工程師所能調(diào)整的部分越來越小，這些都一定要依靠EDA解決方案來提升才能達(dá)到設(shè)計(jì)的目的。”

這也是為何當(dāng)下，國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈迫切需要扶持本土EDA企業(yè)“上位”，來緩沖國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)壓力的同時(shí)，促成EDA國(guó)產(chǎn)替代這一“宏圖大業(yè)”。但就目前的形勢(shì)來看，EDA在中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)里還是相對(duì)比較薄弱的一環(huán)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)EDA市場(chǎng)份額中，國(guó)產(chǎn)EDA工具占比重不到10%，相關(guān)資源非常有限，面臨的形勢(shì)也異常嚴(yán)峻。

相比之下，第一梯隊(duì)的國(guó)際三巨頭則擁有完整、總體優(yōu)勢(shì)的全流程產(chǎn)品，每一家營(yíng)收都在10億美金以上，客戶遍布全球各地；而第二梯隊(duì)的企業(yè)雖然僅在局部領(lǐng)域位居技術(shù)領(lǐng)先，但仍占據(jù)全球份額10%以上，營(yíng)收也仍然超過1億美金；相比之下，國(guó)內(nèi)的EDA企業(yè)，則處在第三梯隊(duì)，主要是以點(diǎn)工具為主，雖然在某些細(xì)分領(lǐng)域有一些突破和領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，在特定領(lǐng)域也有一些全流程解決方案，但都只是剛剛起步，而且純商業(yè)營(yíng)收目前還沒有超過1億美金的案例。
? ? ? ?責(zé)任編輯:tzh