《電子技術(shù)應(yīng)用》
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揭秘芯片制造心臟EDA產(chǎn)業(yè),,國產(chǎn)路在何方?

2022-08-19
來源:FPGA之家
關(guān)鍵詞: 芯片 EDA

  EDA(電子設(shè)計自動化)是芯片之母,,是芯片產(chǎn)業(yè)皇冠上的明珠:EDA軟件工具涵蓋了IC設(shè)計,、布線、驗證和仿真等所有方面,。EDA是集成電路設(shè)計必需,、也是最重要的軟件工具,EDA產(chǎn)業(yè)是IC設(shè)計最上游,、最高端的產(chǎn)業(yè),。

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  國內(nèi)EDA產(chǎn)業(yè)發(fā)展從上世紀(jì)八十年代中后期開始,,本土EDA企業(yè)有華大九天、芯禾科技,、廣立微電子,、博達(dá)微科技、概倫電子,、藍(lán)海微科技,、奧卡思微電等七家。這些企業(yè)雖然產(chǎn)品不夠齊全,、集成度不夠高,,但在點工具上取得了一定的成績。其中,,華大九天是全球唯一的能夠提供全流程FPD設(shè)計解決方案的供應(yīng)商,,獲得了大部分知名面板廠的市場份額。

  EDA全景概述:IC設(shè)計全流程

  何謂EDA,?EDA是電子設(shè)計自動化(Electronic Design Automation)的簡稱,,是從計算機輔助設(shè)計(CAD)、計算機輔助制造(CAM),、計算機輔助測試(CAT)和計算機輔助工程(CAE)概念發(fā)展而來,。

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  圖片▲EDA歷史沿革

  IC產(chǎn)業(yè)鏈:芯片產(chǎn)業(yè)鏈包括設(shè)計、制造,、封裝,、測試、銷售,,芯片核心實力重心在芯片設(shè)計,,而芯片設(shè)計離不開芯片設(shè)計軟件EDA,EDA可謂是芯片產(chǎn)業(yè)鏈“任督二脈”,。

  芯片設(shè)計流程:芯片設(shè)計可分為前端和后端,,前端主要負(fù)責(zé)邏輯實現(xiàn),后端跟工藝緊密結(jié)合,。

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  ▲芯片產(chǎn)業(yè)鏈各流程主要企業(yè)

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  ▲芯片設(shè)計和生產(chǎn)流程圖

  EDA是廣義CAD的一種,,是細(xì)分的行業(yè)軟件。利用EDA工具,,電子設(shè)計師可以從概念,、算法、協(xié)議等開始設(shè)計電子系統(tǒng),,完成電子產(chǎn)品從電路設(shè)計,、性能分析到設(shè)計出IC版圖或PCB版圖的整個過程。

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  ▲EDA分類

  國內(nèi)EDA產(chǎn)業(yè)發(fā)展從上世紀(jì)八十年代中后期開始,國產(chǎn)首套EDA熊貓系統(tǒng)于1986年開始研發(fā)并于1993年問世,。之后的國內(nèi)EDA發(fā)展曲折而緩慢,,因各種因素影響,國產(chǎn)EDA產(chǎn)業(yè)沒有取得實質(zhì)成功,,但近十年發(fā)展中,,華大九天、芯禾科技,、廣立微,、博達(dá)微等幾個企業(yè)從國產(chǎn)EDA陣型中展露生機。

  EDA是集成電路產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域內(nèi) “小而精”的環(huán)節(jié),,產(chǎn)值較小但又極其重要,。數(shù)據(jù)顯示,2018年整個EDA的市場規(guī)模僅為97.15億美元,,2014-2018年復(fù)合增長率在6.89%左右,,相對于幾千億美金的集成電路產(chǎn)業(yè)來說不值一提,但如果缺少了這個產(chǎn)品,,全球所有的芯片設(shè)計公司都得停擺,。

  在2017年,IP核的交易已經(jīng)超越了EDA工具和服務(wù)本身,,成為EDA產(chǎn)業(yè)交易規(guī)模最大的一部分,。

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▲2014-2018年全球EDA市場規(guī)模(百萬美元)

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  ▲ 2017年與2018年全球EDA市場規(guī)模(百萬美元)

  EDA三巨頭:Synopsys、Cadence,、Mentor Graphics,。EDA市場份額占據(jù)前三位的Synopsys、Cadence和被西門子收購的Mentor Graphics,。

  三大EDA企業(yè)占全球市場的份額超過60%,。其中,Synopsys是全球最大的EDA企業(yè),,2018年的市場份額已達(dá)到32.1%,;Cadence僅次于Synopsys,,2018年市場占有率為22.0%,;Mentor Graphics在被收購之前也能保持超過10%的市場占有率。

  在2017年中國工業(yè)軟件企業(yè)排行榜中,,Synopsys排名35位,,Cadence和Mentor Graphics分列第47、48位,。

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  ▲2014-2018年EDA三巨頭公司收入所占份額

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▲EDA三巨頭基本情況

  Synopsys(新思科技)成立于1986年,,由Aart de Geus帶領(lǐng)通用電氣工程師團隊創(chuàng)立,在2008年成為全球排名第一的EDA軟件工具領(lǐng)導(dǎo)廠商,為全球電子市場提供技術(shù)先進的集成電路設(shè)計與驗證平臺,。

  Synopsys在EDA行業(yè)的市場占有率約30%,,它的邏輯綜合工具DC和時序分析工具PT在全球EDA市場幾乎一統(tǒng)江山。

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  ▲2010-2019年Synopsys營業(yè)收入及增速情況

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  ▲2010-2019年Synopsys凈利潤及增速情況

  Cadence(鏗騰電子)是EDA行業(yè)銷售排名第二的公司,,在1988年由SDA與ECAD兩家公司兼并而成,,Cadence通過不斷擴展、兼并,、收購,,到1992年已占據(jù)EDA行業(yè)龍頭地位,但到2008年被Synopsys超越,。

  Cadence產(chǎn)品涵蓋了電子設(shè)計的整個流程,,包括系統(tǒng)級設(shè)計、功能驗證,、集成電路綜合及布局布線,、IC物理驗證、模擬混合信號及射頻集成電路設(shè)計,、全定制集成電路設(shè)計,、PCCE設(shè)計和硬件仿真建模等。全球知名半導(dǎo)體與電子系統(tǒng)公司均將Cadence軟件作為其全球設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn),。Cadence的Virtuso工具歷經(jīng)27年不衰,,成為業(yè)內(nèi)傳奇。

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  ▲2010-2019年Cadence營業(yè)收入及增速情況

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  ▲2010-2019年Cadence凈利潤及增速情況

  Mentor Graphics(明導(dǎo)國際,,2016年被德國西門子收購)1981年成立,,90年代遇到經(jīng)營困境,軟件的研發(fā)嚴(yán)重落后于進度,,大量長期客戶流失,。直到94年公司組織結(jié)構(gòu)大調(diào)整后,才重新崛起,。

  Mentor Graphics是一家EDA軟件和硬件公司,,也是電路板解決方案的市場領(lǐng)導(dǎo)者,主要提供電子設(shè)計自動化先進系統(tǒng)電腦軟件與模擬硬件系統(tǒng),。Mento的工具雖沒有前兩家全面,,沒有涵蓋整個芯片設(shè)計和生產(chǎn)環(huán)節(jié),但在有些領(lǐng)域,,如PCB(印刷電路板)設(shè)計工具等方面有相對獨到之處,。

  EDA公司提供給IC公司的一般都是全套工具,因此EDA集成度高的公司產(chǎn)品更有優(yōu)勢,。三巨頭基本都能提供全套的芯片設(shè)計EAD解決方案,。

  Synopsys最全面,,它的優(yōu)勢在于數(shù)字前端、數(shù)字后端和PT signoff,。模擬前端的XA,,數(shù)字前端的VCS,后端的sign-off tool,,還有口碑極好的PT,、DC和ICC功能都很強大。Synopsys有壟斷市場90%的TCAD器件仿真和壟斷50%的DFM工藝仿真,,這是其在EDA產(chǎn)業(yè)競爭中的一把利器,。

  Cadence的強項在于模擬或混合信號的定制化電路和版圖設(shè)計,功能很強大,,PCB相對也較強,,但是Signoff的工具偏弱。

  Mentor Graphic在后端布局布線這塊比較強,,在PCB上也很有優(yōu)勢,,它的優(yōu)勢是Calibre signoff和DFT,但Mentor Graphic在集成度上難以與前兩家抗衡,。

  此外,,除了賣license以外,EDA企業(yè)還可以提供IP授權(quán)(硬核和軟核),,這個對于很多中小規(guī)模的設(shè)計公司是很有吸引力的,。授權(quán)的IP通常有memory,Serdes和Power management之類的研發(fā)成本或門檻相對較高的硬核,。

  目前Synopsys企業(yè)的IP業(yè)務(wù)全球排名第二,;Cadence的IP業(yè)務(wù)銷售額也在逐年增加;Mentor在IP業(yè)務(wù)上和Synopsys與Cadence幾乎沒有競爭力,。

  Synopsys提供的產(chǎn)品與服務(wù)主要分為四類:EDA,、IP、制造解決方案,、專業(yè)服務(wù)與其他,,其中EDA產(chǎn)品占Synopsys總收入中的一半以上。

  Synopsys是EDA三大巨頭之首,。占據(jù)統(tǒng)治地位的產(chǎn)品為邏輯綜合工具DC(design compiler),,時序分析工具PT(prime time)。

  Synopsys的EDA和IP客戶通常是半導(dǎo)體和電子系統(tǒng)公司,。除此之外,,Synopsys還為包括電子、金融服務(wù),、媒體,、汽車、醫(yī)藥,、能源和工業(yè)等不同行業(yè)客戶提供軟件安全解決方案,。

  Intel是Synopsys最大客戶,2016-2018三年公司總營業(yè)額中分別有15.9%,、17.9%,、15.4%來自Intel。除此之外,,公司沒有占總收入份額超過10%的客戶,。

  Cadence將主營業(yè)務(wù)分為五類,分別是驗證,、數(shù)字設(shè)計,、模擬、PCB,、IP,,其中前三項的地位更為重要,占主營業(yè)務(wù)收入的份額在75%左右,。

  Cadence為EDA業(yè)界第二廠商,,工具集中在模擬電路,PCB電路,,F(xiàn)PGA工具,。Cadence也有一套完整的ASIC設(shè)計工具,但在與Synosys競爭中處下風(fēng),。但在全定制設(shè)計中Virtuso仍然非常強大,,Cadence之所以穩(wěn)居第二,決定于其強大的模擬電路設(shè)計工具,。

  Mentor公司為業(yè)界第三,,雖然排行第三,但體量比前兩家要小不少,。

  Mentor在EDA廠商中始終占有一席之地的原因是其點工具做得非常好,,比如Mentor的PCB設(shè)計工具,全面而且信號分析準(zhǔn)確,。比如ASIC流程中的Calibre在版圖LVS,,DRC中占有率超出其他兩家,比如DFT工具DFTAdvisor在DFT工具中絕對占據(jù)優(yōu)勢地位,。由于Synopys的銷售策略,,在DC銷售時免費搭DFT compiler,對DFTAdvisor造成一定的市場沖擊,。

  Mentor平臺并非像前兩家一樣大而全,,雖然點工具做的很精致,,但在Synopsys、Cadence的競爭壓力下,,發(fā)展空間日漸狹小,。

  Cadence 于1992年進入中國市場,是三巨頭中在華布局進行最好的,;Synopsys僅次于Cadence,,于1995年進入中國市場;Mentor中國總部設(shè)立于上海金茂大廈,,分別在北京和深圳設(shè)有銷售辦公室,。

  EDA三巨頭幾乎在所有細(xì)分領(lǐng)域都有產(chǎn)品涉及,而EDA行業(yè)入門門檻高,,成本彈性大,,對性能依賴性強,其他的EDA公司若想突圍十分困難,。

  Synopsys和Cadence一直重視新技術(shù)的開發(fā),,每年投入大比例資金用于研發(fā),研發(fā)費用是公司最大的營運開支,。尤其是Cadence公司,,近兩年研發(fā)支出占總營收的比例超過40%。

  自1986年成立以來,,Synopsys通過發(fā)起幾十余項并購交易,,不斷尋找那些已經(jīng)被市場證明成功的產(chǎn)品及其企業(yè),通過滾動并購操作達(dá)到了擴大業(yè)務(wù)規(guī)模,、進行技術(shù)整合的目的,。

  2002年,Synopsys以8.3億美元收購與Cadence結(jié)束專利訴訟的Avanti公司,,使得Synopsys成為EDA歷史上第一家可以提供頂級前后端完整IC設(shè)計方案的領(lǐng)先EDA工具供應(yīng)商,,并在2008年超越Cadence成為全球最大的EDA工具廠商。

  Mentor Graphics自成立開始,,就關(guān)注各細(xì)分市場的的佼佼者,,一步步收購了多家在某些細(xì)分領(lǐng)域技術(shù)上數(shù)一數(shù)二的中小型EDA公司,從而實現(xiàn)了企業(yè)穩(wěn)步發(fā)展成長的目的,。

  2016年11月14日西門子和Mentor Graphics(明導(dǎo)國際)聯(lián)合發(fā)表聲明,,德國西門子將以每股37.25美元的價格收購美國EDA公司Mentor Graphics,總收購價格為45億美元,,價溢價21%,。在收購Mentor后,西門子將增強在電子系統(tǒng)的設(shè)計,、測試和仿真領(lǐng)域的軟硬件實力,。

  美國在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展中發(fā)揮著巨大的作用,。目前,集成電路在摩爾定律的驅(qū)動下,,面臨物理和經(jīng)濟極限,;拐點臨近,,電子技術(shù)的進步將進入下一創(chuàng)新階段,。在這種背景下,美國又一次走在了世界前列,,推出了一項為期5年,、總值15億美元的電子復(fù)興計劃(ERI),用以支持芯片技術(shù)的開發(fā),。美國國會也增加了對ERI的投入,,每年額外注資1.5億美元。

  DARPA推出ERI項目扶持芯片發(fā)展:2018年7月23-25日,,DARPA為ERI計劃召開了首次年度峰會,,在會上,DARPA公布了2017年9月首批啟動的6大項目合作研究團隊,,旨在扶持和培養(yǎng)在材料與集成,、電路設(shè)計和系統(tǒng)架構(gòu)三方面的創(chuàng)新性研究。

  隨著IC設(shè)計復(fù)雜度的提升,,新工藝的發(fā)展,,EDA行業(yè)有非常大的發(fā)展空間,目前產(chǎn)業(yè)兩大發(fā)展方向:云計算+EDA,、人工智能+EDA,。目前Cadence領(lǐng)先。

  云技術(shù)的應(yīng)用主要有三大優(yōu)點:

  1,、 快速部署可提高工程效率并加速項目完成,;

  2、 快速部署可提高工程效率并加速項目完成,;

  3,、 快速部署可提高工程效率并加速項目完成;

  人工智能+EDA :芯片敏捷設(shè)計是未來發(fā)展的一個主要方向,,深度學(xué)習(xí)等算法能夠提高EDA軟件的自主程度,,提高IC設(shè)計效率,縮短芯片研發(fā)周期,。

  據(jù)Cadence的報告顯示,,機器學(xué)習(xí)在EDA的應(yīng)用可以分為四個方面:數(shù)據(jù)快速提取模型;布局中的熱點檢測,;布局和線路,;電路仿真模型,。Cadence致力于研究將機器學(xué)習(xí)應(yīng)用在Virtuoso平臺上,并參與了ERI中智能設(shè)計芯片項目,。新思科技也在利用人工智能加速時序驗證,。

  國內(nèi)EDA產(chǎn)業(yè)

  國內(nèi)EDA產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷史 :上世紀(jì)八十年代中后期,國內(nèi)開始投入EDA產(chǎn)業(yè)研發(fā),。1993年國產(chǎn)首套EDA熊貓系統(tǒng)問世,。之后的國內(nèi)EDA發(fā)展曲折而緩慢。

  多個EDA廠商萌芽,,因各種因素影響,,國產(chǎn)EDA產(chǎn)業(yè)沒有取得實質(zhì)性成功。在2008年,,國內(nèi)從事EDA研究領(lǐng)域涌現(xiàn)了華大電子,、華天中匯、芯愿景,、愛克賽利,、圣景微、技業(yè)思,、廣立微和訊美等公司,。

  之后十年發(fā)展,華大九天,、芯愿景,、芯禾科技、廣立微,、博達(dá)微等幾個企業(yè)從國產(chǎn)EDA陣型中展露生機,。

  國內(nèi)EDA企業(yè)難以提供全流程產(chǎn)品,但在部分細(xì)分領(lǐng)域具有優(yōu)勢,,個別點工具功能強大,。

  目前國內(nèi)EDA企業(yè)面對的第一個短板就是產(chǎn)品不夠全,尤其在數(shù)字電路方面,。SOC設(shè)計主流程的EDA工具數(shù)量中,,來自Synopsys與Cadence公司的占有大部分,尤其是時序和功耗檢查以及定制設(shè)計兩步,,完全由上述兩家壟斷,,國產(chǎn)EDA在許多工具上仍有缺失。

  傳統(tǒng)EDA公司在數(shù)據(jù)端,,收集數(shù)據(jù)測試上通常沒有布局,,而本土EDA企業(yè)的優(yōu)勢定位在于:在良率優(yōu)化端,廣立微電子的軟件和測試機;在數(shù)據(jù)端,,博達(dá)微的快速參數(shù)測試方案,;在仿真輸入端,中國公司具有很強的主導(dǎo)性,;在仿真端,,華大九天和概倫電子實力強勁;在后端,,芯禾具有完整的解決方案和競爭力 ,。

  雖然在局部形成了突破,但在像物理驗證,、綜合實力方面離主流差距還是很大,,國內(nèi)EDA廠商還“沒有能力全面支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展”,,總體上還是很難離開三大巨頭公司的平臺,。

  以華大九天為例,單獨評估集成電路產(chǎn)業(yè)所需的EDA工具,,華大九天已有的產(chǎn)品線占集成電路所需工具的三分之一左右,,另外還有三分之二目前是空白。

  國內(nèi)EDA研發(fā)崛起策略 :1,、 目標(biāo)定位整套EDA工具,,國內(nèi)各廠多樣化合作,在研發(fā)上加大投入,,積極擴展待開發(fā)領(lǐng)域,,滿足下游設(shè)計和制造領(lǐng)域的多樣化需求;

  2,、 在現(xiàn)有從數(shù)據(jù)到模型再到仿真的一個完整閉環(huán),并在機器學(xué)習(xí),、算法、數(shù)據(jù)挖掘上國內(nèi)技術(shù)和國外并無太大差距的基礎(chǔ)上,,可以利用數(shù)據(jù)驅(qū)動設(shè)計繞開傳統(tǒng)大公司的限制,,這是實現(xiàn)本土EDA崛起又一策略。

  國內(nèi)EDA產(chǎn)業(yè)短板之二:人才短缺,、投入不足 ,。人數(shù)上, 我國約有1500人的EDA軟件開發(fā)工程師,,但在本土EDA公司和研究單位工作的工程師只有300人左右,,其他大部分都是在三大巨頭工作。而放大到全球,,對比于Synopsys 7000多的研發(fā)人員(當(dāng)中有5000多從事EDA的研發(fā)),,這個差距更是明顯。研發(fā)投入上 , 國產(chǎn)EDA與三巨頭相比也差距明顯,。據(jù)半導(dǎo)體行業(yè)觀察資料顯示,,本土EDA企業(yè)龍頭華大九天,過去十年間所投研發(fā)資金也只有幾個億,,而Synopsys2018近一年的研發(fā)投入約為10.8億美元,,Cadence 2018年的研發(fā)投入約為8.7億美元。

  國內(nèi)EDA產(chǎn)業(yè)短板之三:市場培育較難,,市場拓展周期較長 ,。目前,EDA市場被三巨頭壟斷,,國產(chǎn)EDA生存環(huán)境十分狹小,,即使能夠研發(fā)出全套的EDA工具,在短期內(nèi)也難以與三巨頭企業(yè)的產(chǎn)品抗衡,。國產(chǎn)EDA缺乏市場,,反作用于EDA的研發(fā),造成惡性循環(huán),。目前國際環(huán)境存在不確定性,,美國對中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的限制仍在繼續(xù),這給我國的IC產(chǎn)業(yè)帶來了巨大挑戰(zhàn),,但同時也面臨著新的機遇,。國產(chǎn)EDA公司化危為機,市場生態(tài)迎頭趕上,,是實現(xiàn)國產(chǎn)化替代,、產(chǎn)業(yè)自主可控的重要一步。

  國內(nèi)EDA產(chǎn)業(yè)短板之四:缺乏與先進工藝的結(jié)合 ,。EDA是設(shè)計和工藝對接的紐帶,,而國內(nèi)EDA廠商與先進工藝結(jié)合比較弱。

  一方面,,三大EDA公司有天然優(yōu)勢,,在新工藝開發(fā)階段與全球領(lǐng)先的晶圓制造廠進行全方位合作,因此對工藝?yán)斫夂艿轿?。國?nèi)EDA廠商只能在工藝開發(fā)完以后拿到部分?jǐn)?shù)據(jù),,無法接觸到先進工藝的核心部分,難以針對先進工藝設(shè)計,、改良EDA軟件,,造成與三巨頭的客觀差距。

  另一方面,,國內(nèi)在PDK方面不足,,對國產(chǎn)EDA發(fā)展不利。EDA工具與工藝結(jié)合的重要支撐是工藝設(shè)計套件(PDK),PDK開發(fā)非常復(fù)雜,,需要較大投入,,目前國內(nèi)EDA廠商都比較缺乏PDK基礎(chǔ),這與中國整個半導(dǎo)體生態(tài)不夠成熟直接相關(guān),,需要半導(dǎo)體行業(yè)整體的進步,。

  解決與國產(chǎn)EDA與先進工藝方面結(jié)合缺失的問題,既需要國內(nèi)晶圓廠提高自身的制造技術(shù),,又需要EDA企業(yè)加強和國際先進晶圓廠的合作,。打造本土EDA全方位競爭力,需要產(chǎn)業(yè)鏈各界的共同努力,。

  IC產(chǎn)業(yè)鏈概覽

  半導(dǎo)體行業(yè)包括集成電路,、敏感器件、光電子器件,、分立元件等,,其中集成電路占比超過80%,集成電路又分為IC設(shè)計,、晶圓制造及加工,、封測三個環(huán)節(jié),EDA為集成電路的上游支撐行業(yè),。

  半導(dǎo)體芯片企業(yè)按照運作模式的差別,可分為IDM企業(yè),、IC設(shè)計企業(yè)(Fabless),、晶圓制造代工企業(yè)(Foundry)、封裝測試企業(yè)(Package&Testing House),。

  EDA產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ) :EDA的發(fā)展需要合適的產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)境,,要想磨合工藝套件, EDA軟件,、IC設(shè)計公司和代工廠就必須一起打磨,,構(gòu)成鐵三角關(guān)系成為關(guān)鍵。

  2009年前后,,IC設(shè)計公司和代工廠限制本土EDA發(fā)展 :1,、 中國本土的IC設(shè)計公司數(shù)量少且規(guī)模小,根本沒有很好的市場環(huán)境來孕育EDA業(yè)務(wù),;2,、 IC設(shè)計公司對使用國產(chǎn)軟件存在疑慮,頭部數(shù)百家IC設(shè)計企業(yè)優(yōu)先考慮國外軟件,,而更多的IC設(shè)計企業(yè)利潤微薄,,幾乎不考慮購買EDA軟件的問題;3、 缺少代工廠的支持,。

  截至2019年,,中國有全球頭部的IC設(shè)計公司,中國有全球最多的代工廠,,2019年中國大陸光晶圓廠達(dá)到86座,。同時還有全球最大的半導(dǎo)體消費市場,達(dá)到了60%,。形成良好的制造和消費格局,,給予國產(chǎn)EDA軟件足夠重視,三家聯(lián)手,,有望破局,。

  1、IDM模式

  早期的集成電路以IDM模式為主,,也稱為垂直集成模式 ,。特點 :集芯片設(shè)計、芯片制造,、芯片封裝和測試等多個產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)于一身,,目前全球半導(dǎo)體前20大廠商中大部分為IDM廠商,包括三星,、TI,、英特爾等公司。

  優(yōu)點 :垂直集成模式相比于垂直分工模式來說,,設(shè)計,、制造等環(huán)節(jié)能夠協(xié)同優(yōu)化,有助于充分發(fā)掘技術(shù)潛力,,盡可能地擴大產(chǎn)能,、降低成本,有條件率先實驗并推行新的半導(dǎo)體技術(shù),。

  缺點 :IDM對企業(yè)要求更大:公司規(guī)模龐大重資產(chǎn),,管理成本、運營費用較高,,風(fēng)險更大,;公司需要不斷的提升工藝制程技術(shù),研發(fā)投入高,,中國本土IDM公司相對國外IDM巨頭處于起步階段,。

  2、Fabless模式

  隨著集成電路制程節(jié)點的縮小,,制造技術(shù)難度成倍增加,,能跟隨工藝發(fā)展的制造廠商越來越少,,F(xiàn)abless模式應(yīng)運而生。Fabless模式下,,IC設(shè)計企業(yè)只負(fù)責(zé)芯片的電路設(shè)計與銷售,,將生產(chǎn)、測試,、封裝等環(huán)節(jié)外包,,主要企業(yè)包括聯(lián)發(fā)科、博通等,。

  優(yōu)點 :Fabless模式大大降低了IC行業(yè)的進入門檻,,初始投資規(guī)模小,創(chuàng)業(yè)難度相對較低,,充分體現(xiàn)了專業(yè)化分工的優(yōu)勢,,因此被大部分集成電路設(shè)計企業(yè)采用,目前國內(nèi)IC設(shè)計公司大多數(shù)都采用了Fabless模式,。由于Fabless公司有相對輕資產(chǎn)的發(fā)展屬性,,中國本土Fabless公司相對本土IDM公司已經(jīng)發(fā)展到具有一定技術(shù)和市場領(lǐng)先性。

  缺點 :Fabless與IDM相比無法實現(xiàn)工藝協(xié)同優(yōu)化,,難以完成指標(biāo)嚴(yán)苛的設(shè)計 ,;與Foundry相比需要承擔(dān)各種市場風(fēng)險,一旦失誤可能市場損失嚴(yán)重,。

  3,、Foundry模式

  Foundry模式專注代工生產(chǎn),只負(fù)責(zé)制造,、封裝或測試的其中一個環(huán)節(jié),,不負(fù)責(zé)芯片設(shè)計,可以同時為多家設(shè)計公司提供服務(wù),。晶圓制造及加工是芯片制造的核心工藝,此處的設(shè)備投資非常龐大,,能占到全部設(shè)備投資的70%以上,。封測就是封裝+測試,目的是把做好的集成電路放到保護殼中,,防止損壞,、腐蝕。

  優(yōu)點 :Foundry模式不承擔(dān)由于市場調(diào)研不準(zhǔn),、產(chǎn)品設(shè)計缺陷等決策風(fēng)險,,能夠發(fā)揮規(guī)模優(yōu)勢。缺點 :投資規(guī)模較大,,維持生產(chǎn)線正常運作費用較高,;需要持續(xù)投入維持工藝水平,,一旦落后追趕難度較大。現(xiàn)狀 :雖然是重資產(chǎn)類型公司,,但是由于芯片產(chǎn)業(yè)鏈不可獲取的實現(xiàn)環(huán)節(jié),,因此,國內(nèi)近年在此領(lǐng)域也是通過各種形式加大投入建設(shè)力度,,已經(jīng)涌現(xiàn)出具有一定競爭力的本土廠商,。

  EDA是IC硏發(fā)的拳頭,更是信息產(chǎn)業(yè)重要的“工業(yè)軟件”,,我國雖然EDA的研發(fā) 起步不晚,,但如今國內(nèi)EDA市場仍然被國外三大廠家所壟斷。半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展至今,,工藝越來越復(fù)雜,、分工越來越細(xì)化,EDA軟件早已不是一個單純的軟件,,而是包含多種“點工具”的軟件工具鏈,。

  如今,三大巨頭廠商的EDA軟件幾乎覆蓋了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)需要用到的所有工具,,軟件也并沒有與主流技術(shù)脫節(jié),,想取而代之十分困難。

  此外,,EDA軟件制作門檻極高,。因為EDA軟件有著極其龐雜的分類,不像我們常用的辦公軟件,,輕易就能實現(xiàn)“復(fù)制”,,就如同“WPS”與 “Office” 一樣。

  而從當(dāng)下來看,,發(fā)展國內(nèi)的EDA產(chǎn)業(yè),,不能直接和國外三大產(chǎn)商競爭全流程EDA工具進行競爭,只能另辟蹊徑,。


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