10月8日,美國的一紙禁令再次將供應鏈安全可控持續(xù)問題擺到中國企業(yè)面前。芯片最上游的EDA工具更易被“卡脖子”。“EDA在中國集成電路產業(yè)里面最弱。我們國內所有做EDA研發(fā)的人大概能到2000人,其中從事國產EDA研發(fā)的才五六百人,真的很缺。首先需要數量,更重要的是還需要一些高層次人才,國內每年高校以及研究所培養(yǎng)的應屆EDA碩士和博士生只有50人左右,大部分學校都沒有相關專業(yè)的教師其中,國產EDA工具銷售額3.4億元,只占了國內市場的10%。
美國商務部將8家中國企業(yè)在內的28個實體納入出口管制實體清單,其中包括??低暫痛笕A股份兩家安防龍頭企業(yè)。與華為事件類似,這些企業(yè)進口美國商品都將需申請許可證,芯片供應問題再次備受關注。
EDA(Electronics Design Automation)軟件被譽為集成電路的“搖籃”、命門,是芯片設計最重要的軟件設計工具。利用EDA工具,工程師將芯片的電路設計、性能分析、設計出IC版圖的整個過程交由計算機處理完成。但就是這一如此重要的產業(yè),不管是國內還是全球的市場份額主要都由三大巨頭Synopsys(新思科技)、Cadence(楷登電子)和Mentor(明導)壟斷。
三大EDA企業(yè)占據全球60%以上的市場,各家在部分領域又掌握絕對優(yōu)勢。而在中國市場,國產EDA只占一成份額,國內EDA廠商的生存空間十分受限。
多位業(yè)內人士告訴記者,人才短缺是制約國產EDA發(fā)展的最重要原因。目前,國內所有EDA研發(fā)人員數量遠不及國外一家巨頭。
國產替代存諸多挑戰(zhàn)
“第一名吃肉,第二名喝湯,第三名舔碗,第三名以后啥也沒了。”在接受第一財經記者采訪時,華大九天董事長劉偉平如此形容EDA行業(yè)現狀。寡頭壟斷、技術壁壘高,投資周期長,缺乏產業(yè)生態(tài)以及人才短缺制約著國內EDA企業(yè)發(fā)展。
太平洋電子首席分析師劉翔在一份研報中指出,中國集成電路領域最大的差距在于EDA和設備,這些才是集成電路自主可控的終極追求。
市場調研機構Euromonitor數據顯示,2018年Synopsys、Cadence和Mentor全球的市場份額分別為32%、22%和10%。
除了華大九天,國內還有杭州廣立微、蘇州芯禾、濟南槪倫、天津藍海微等企業(yè)。與國際巨頭能提供整套EDA工具不同,國內EDA企業(yè)產品不全,只在局部形成一定突破。作為國內最大的EDA公司,華大九天也只能提供1/3左右的EDA工具。
一家國內EDA廠商表示,目前的策略就是貼近客戶,在產品上和三大家形成差異,在細分市場上殺出來。
據劉偉平介紹,2018年國內EDA銷售額約5億美元(約合人民幣33億元)。其中,國產EDA工具銷售額3.4億元,只占了國內市場的10%。與之相對,Synopsys、Cadence去年的年銷售額分別達30億美元和21億美元,差距甚大。
作為芯片設計的最上游,EDA軟件技術壁壘非常高。一位來自國際巨頭的技術人員告訴記者,“做EDA算法工具很復雜,不是單一一個工具。EDA工具的高級總工程師不僅要懂硬件設計,也要懂軟件架構,因為我們是用軟件設計硬件。”一旦最上游的芯片設計工具出問題,將直接影響芯片的性能、質量、生產效率及成本。
半導體行業(yè)周期長,企業(yè)成功背后都至少要經歷“十年冷板凳”的煎熬,EDA也一樣。據悉,一個EDA工具從技術開發(fā)到能夠被市場接受基本上需要五六年的時間。
與此同時,國產EDA也需要建立產業(yè)生態(tài)圈,得到產業(yè)鏈上下游的支持。劉偉平稱,“EDA是芯片設計和制造的紐帶和橋梁,需要制造和設計的支持。”與芯片行業(yè)的發(fā)展需要靠應用帶頭一樣,EDA也只有不斷應用和迭代,產品才能不斷進步。
盲目鼓吹國產化并不能良性促進國內EDA發(fā)展,但如果過度依賴進口可能失去供應鏈調整的主動權。此前,有媒體報道稱,華為輪值董事長徐直軍確認,三大EDA廠商和華為停止合作。Mentor IC EDA執(zhí)行副總裁薩維奇(Joseph Sawicki)在今年8月向第一財經記者表示,根據美國規(guī)定,Mentor目前沒辦法給華為供貨,Mentor和其他美國公司正積極申請政府許可,恢復對華為供貨,但最后決定權在于美國商務部。
除了企業(yè)內部加大研發(fā),EDA的發(fā)展也離不開并購??v觀EDA領域的三巨頭,并購是其能壯大的重要因素。例如,自1986年成立以來,Synopsys不斷尋找成功的產品及企業(yè),通過幾十余項并購擴大業(yè)務規(guī)模,并進行技術整合,最終成為最大的EDA企業(yè)。劉偉平告訴記者,華大九天也在考慮上市和并購整合,“大家合在一起就有可能更快地把產品做大。”
發(fā)展EDA產業(yè)最關鍵的還是要靠人,不管是基礎人才還是高端人才,都是國內目前匱乏的。
人才培養(yǎng)刻不容緩
以華大九天為例,公司員工數大約400人,做研發(fā)的有300多人,而國內其他EDA廠商人數普遍不到100人。而Synopsys、Cadence分別有13000名和7600名員工,Synopsys光研發(fā)人員就超過7000人。
不僅僅是EDA,在整個集成電路領域,中國人才的儲備都遠遠跟不上行業(yè)的發(fā)展。《中國集成電路產業(yè)人才白皮書(2017-2018)》指出,到2020年前后,我國集成電路行業(yè)人才需求規(guī)模約72萬人,而我國現有人才存量40萬人,人才缺口將達32萬人。
學校是培養(yǎng)人才的搖籃, 教師是培養(yǎng)人才的主力軍。劉偉平告訴記者,就EDA而言,國內每年高校以及研究所培養(yǎng)的應屆EDA碩士和博士生只有50人左右,大部分學校都沒有相關專業(yè)的教師。
企業(yè)對于員工的培訓也必不可少。華大九天今年60%的新招員工都來自其他專業(yè),之后再進行內部培養(yǎng)。由于目前EDA工具很多是數學問題,數學背景的人才也是企業(yè)急需的。
企業(yè)和高校合作也是常見的人才培養(yǎng)方式。例如,Synopsys于1995年在清華大學成立了“清華大學——新思科技高層次電子設計中心”。華大九天也與中科院微電子所等國內研究機構合作開發(fā)EDA工具。今年9月,中科院青島EDA中心與青島大學、歌爾微電子、新思科技等13家單位共同發(fā)起成立了青島集成電路人才創(chuàng)新培養(yǎng)聯盟。
不過,目前有能力且有意愿培養(yǎng)人才的企業(yè)并不多,在企業(yè)還在生死線上掙扎時,根本無暇顧及人才培養(yǎng)。
一方面,國內人才太少;另一方面,人才容易流失,劉偉平告訴記者,“我們每年差不多有10%的人才流失,這些人去了AI、區(qū)塊鏈這些領域。”地平線一位芯片負責人曾對記者表示,“做芯片等硬件太苦,收益不高,不少優(yōu)秀學生畢業(yè)后選擇去從事金融和互聯網。國內最近十幾年,掙錢的機會太多了,做芯片很辛苦,但是來錢沒那么容易。”
而愿意留在EDA行業(yè)的也基本去了國外三大家。劉偉平透露,公司平均每年工資上漲10%,但是和國外同行比仍差20%~30%,而與部分互聯網企業(yè)差50%。也有業(yè)內人士呼吁政府加大支持,要做好持續(xù)大投入的準備,并出臺一些人才激勵的政策,從國外吸引優(yōu)秀的人才回來。
如何培養(yǎng)人才?上海市集成電路行業(yè)協會秘書長徐偉認為,應當從高校培養(yǎng)、企業(yè)自主培養(yǎng)和社會培訓等方面有機結合,從加大高校培養(yǎng)力度、開展大規(guī)模職業(yè)教育培訓、推行集成電路人才優(yōu)惠政策、加強海外高端人才引進力度和構建集成電路相關領域創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的生態(tài)體系等多方面努力。