聯(lián)發(fā)科鴻海積極布局EDA，EDA軟件成關(guān)鍵

隨著美國(guó)對(duì)華限制可用于GAAFET的EDA 設(shè)計(jì)工具，凸顯EDA 在芯片設(shè)計(jì)關(guān)鍵角色。由于目前EDA 產(chǎn)業(yè)高度集中，前三大廠商以美商為主。預(yù)計(jì)臺(tái)積電2nm制程也將采用美商針對(duì)GAAFET 架構(gòu)的EDA軟件。另?yè)?jù)臺(tái)媒報(bào)道，包括聯(lián)發(fā)科、鴻海旗下工業(yè)富聯(lián)等，也積極布局EDA 工具。

8月中旬，美國(guó)商務(wù)部宣布對(duì)中國(guó)大陸展開(kāi)新一輪技術(shù)管制措施，包含用于環(huán)繞式柵極場(chǎng)效晶體管GAAFET(Gate AllAround Field-Effect Transistor)架構(gòu)的半導(dǎo)體電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)軟件，這凸顯EDA 軟件在半導(dǎo)體高階芯片設(shè)計(jì)與先進(jìn)制程的重要地位。

亞系外資法人指出，2020 年全球EDA 市場(chǎng)規(guī)模約115 億美元，預(yù)估今年規(guī)模逼近134 億美元，盡管規(guī)模不大，卻直接攸關(guān)全球超過(guò)6000 億美元規(guī)模的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)、以及全球數(shù)十兆美元規(guī)模的數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

EDA 工具是利用電腦軟件將復(fù)雜的半導(dǎo)體設(shè)計(jì)自動(dòng)化，縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)間，是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈上游中的上游，芯片設(shè)計(jì)大廠輸出EDA文件交由晶圓代工廠生產(chǎn)高階芯片，因此EDA 軟件工具與高階晶圓生產(chǎn)制造關(guān)系高度密切。

EDA涵蓋了電子設(shè)計(jì)、仿真、驗(yàn)證、制造全過(guò)程的所有技術(shù)，諸如：系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真，電路設(shè)計(jì)與仿真，印制電路板(PCB)設(shè)計(jì)與校驗(yàn)，集成電路(IC)版圖設(shè)計(jì)、驗(yàn)證和測(cè)試，數(shù)字邏輯電路設(shè)計(jì)，模擬電路設(shè)計(jì)，數(shù)?；旌显O(shè)計(jì)，嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)，軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)，芯片上系統(tǒng)(SoC)設(shè)計(jì)，可編程邏輯器件(PLD)和可編程系統(tǒng)芯片(SOPC)設(shè)計(jì)，專(zhuān)用集成電路(ASIC)和專(zhuān)用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品(ASSP)設(shè)計(jì)技術(shù)等。高級(jí)硬件描述語(yǔ)言和IP芯核被廣泛采用，使得電子設(shè)計(jì)方式以及電子系統(tǒng)的概念發(fā)生了根本性的改變。

在電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化出現(xiàn)之前，設(shè)計(jì)人員必須手工完成集成電路的設(shè)計(jì)、布線等工作，這是因?yàn)楫?dāng)時(shí)所謂集成電路的復(fù)雜程度遠(yuǎn)不及現(xiàn)在。工業(yè)界開(kāi)始使用幾何學(xué)方法來(lái)制造用于電路光繪(photoplotter)的膠帶。到了1970年代中期，開(kāi)發(fā)人應(yīng)嘗試將整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程自動(dòng)化，而不僅僅滿(mǎn)足于自動(dòng)完成掩膜草圖。第一個(gè)電路布局、布線工具研發(fā)成功。設(shè)計(jì)自動(dòng)化研討會(huì)(Design Automation Conference)在這一時(shí)期被創(chuàng)立，旨在促進(jìn)電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化的發(fā)展。

數(shù)十年中，摩爾定律演進(jìn)推動(dòng)著芯片制造工藝和設(shè)計(jì)架構(gòu)發(fā)生了翻天覆地的變化，隨著晶體管尺寸逼近物理極限，未來(lái)先進(jìn)設(shè)計(jì)及工藝向著延續(xù)摩爾定律(More Moore)、超越摩爾定律(More than Moore)和新型器件(Beyond CMOS)等方向演進(jìn)，作為核心工具的 EDA 也需同步邁入發(fā)展新時(shí)期，以支撐更先進(jìn)工藝節(jié)點(diǎn)、更復(fù)雜的設(shè)計(jì)和制造及更多樣化的設(shè)計(jì)應(yīng)用。

另一方面，從 2018 年華為被制裁引發(fā)國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)驚醒，到最近美國(guó)升級(jí) EDA 出口禁令，國(guó)產(chǎn) EDA 因?yàn)槿藶榻ǔ傻?" 壁壘 " 打開(kāi)了更廣闊的市場(chǎng)空間。國(guó)內(nèi)芯片設(shè)計(jì)、制造產(chǎn)業(yè)鏈的不斷升級(jí)，華大九天、概倫電子、廣立微等領(lǐng)軍企業(yè)上市以及合見(jiàn)工軟、芯華章、芯和、行芯、芯啟源等數(shù)十家生力軍的崛起，國(guó)內(nèi) EDA 行業(yè)也邁入了發(fā)展新階段。

很多人都認(rèn)為半導(dǎo)體行業(yè)我國(guó)最缺的是光刻機(jī)，事實(shí)上在設(shè)計(jì)端就缺少技術(shù)支持，這其中非常核心的EDA工具也是我們目前存在的一大短板。

華為也是如此，雖然在芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域很強(qiáng)，但同樣需要借助國(guó)外的EDA工具進(jìn)行設(shè)計(jì)，再加上中國(guó)大陸半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈相對(duì)落后，沒(méi)有先進(jìn)的生產(chǎn)線，最終導(dǎo)致華為芯片被迫停產(chǎn)。

在半導(dǎo)體行業(yè)，EDA工具也有“芯片之母”之稱(chēng)，但全球有超過(guò)85%的市場(chǎng)基本被美國(guó)三巨頭掌控，分別是Synopsys、Cadence和Siemens，中國(guó)市場(chǎng)自然也不例外

日前，華大九天宣布了一則好消息，就是這家企業(yè)的模擬全流程系統(tǒng)現(xiàn)在能夠完整支持28nm及以上成熟工藝，該系統(tǒng)已經(jīng)在大規(guī)模推廣應(yīng)用中了。