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中国有国产EDA软件吗?
不是有华大九天吗?其实大家不要把EDA看得很高大上,它就是一堆脚本(scripts), 很多时候用Perl 写,现在也有人用Python 写。很多时候都是一堆工程师自写自用,后来觉得别人也会有用,就去找客户、找投资干起来。通常是point tool,就是只解决一个痛点,也很多时候不用GUI,所以不难写…
这类软件跟制造工艺紧密相连,涉及到工艺参数物理特性等等,不是表面上画个图那么简单。用EDA的目的是什么?画图?画图ps就可以!做电路设计画图只是一部分,更重要的是仿真验证,流片前在电脑上就能得到各种性能参数,降低生产成本,提高效率。如果你设计的芯片只有生产出来才能验证,那成本得多高?更别说效率了!
目前跟芯片有关的所有产业链,其实中国都有相应的企业底可以提供,从光刻机到蚀刻机,再到光刻胶以及EDA等各种软件,其实中国都能够提供。
但能提供并不代表着我们就不依赖外部的软件,其实目前中国很多基础软件都严重依赖于进口,尤其是在芯片以及一些工业专业软件上面,仍然有很高的依赖度。
EDA也叫做电子自动化,简单来说就是利用计算机辅助设计软件来完成超大集成电路芯片的功能设计,综合验证,物理设计等流程的设计方式。
整个芯片的最开始环节其实就是从设计开始的,而设计就离不开EDA, EDA对整个芯片行业的生产效率,产品技术水平都有着重要的影响。
当然除了芯片设计之外,实际上EDA还广泛应用在通讯,航空航天、机械等多种领域,在现代工业当中,EDA已经成为必不可缺的一种软件。
只不过目前全球大部分EDA市场基本上都被美国的厂家给垄断,当前全球的EDA市场份额大约是130亿美元左右,但是美国的三大企业,也就是新思科技(Synopsys)、楷橙(Cadence)、以及Mentor Graphics(目前已经被德国的西门子收购)占据了整个EDA市场份额的比重达到85%以上,尤其是高端市场占比更高。
比如2021年,新思科技的营收达到42亿美元,楷橙的营收也达到30亿美元左右,单是这两个企业营收占全球EDA市场的份额就达到55%以上,再加上西门子,三个企业占比的至少达到85%以上。
目前全球主流芯片设计仍然以这三家企业的EDA为主,包括我国很多芯片设计公司都使用的是这三家企业。
比如2020年新思科技在中国大陆的营收大约是4.21亿美元,占其总营收比例是11.4%;楷橙在中国的营收大约是4亿美元,占其总营收的比例大约是15.2%,单是这两家企业在中国的营收就达到8.3亿美元左右。
但最近几年我国也在大力发展芯片行业,作为芯片之母的EDA也引起了国家的高度重视,国家也推出了很多政策促进EDA软件的发展,这几年我国也诞生做了很多优秀的EDA企业。
目前我国比较知名EDA企业包括华大九天、概伦电子、广立微等等。
其中华大九天成立时间最早,它成立于2009年,其前身是北京集成电路设计中心,而北京集成电路中心从1986年开始就自主研制我国的EDA软件,到1992年正式发布我国第1套EDA工具熊猫系统。
目前华大九天主要有四大产品线,包括模拟电路设计全流程EDA工具系统、 EDA软件工具、平板显示电路设计全流程EDA工具系统、晶圆制造EDA工具。
华大九天也是我国EDA整体实力最强、营收最大的一个企业,但放眼全球,也只能处于行业第2阶梯的位置。
在华大九天之后,国产第2大EDA企业是概伦电子,概伦电子成立于2010年,他们也主要有四大产品线,分别是制造类EDA工具,设计类EDA工具,半导体器件特性测试仪器、半导体工程服务等等。
只不过目前概伦电子整体实力跟华大九天仍然有一定的差距,在全球行业当中勉强能够排进第3阶梯的位置。
另外国内还有一家比较知名的EDA软件就是广立微,广立微成立于2003年,目前主要有三大产品线,分别是EDA软件(包括SmtCell、TCMagic、ATCompiler等平台)、WAT测试设备、成品率提升技术服务。
除了以上我们提到这三家企业之外,还有其他的EDA软件企业,比如芯华章、鸿芯微纳、国威思尔芯等等。
但从整体来说,国产EDA软件的实力仍然比较弱。
一方面是目前国产EDA的市场份额仍然比较小,比如2021年国产EDA软件占我国整个EDA市场份额只有12%左右,虽然这个市场份额跟前几年相比已经有大幅度提升,但跟国际主流三大软件仍然有较大的差距。
另一方面是国产EDA软件更专注于某一方面的功能,缺乏全流程处理能力,即便是华大九天他们也只有几个流程的解决方案,而整个芯片设计涉及到几十个流程。
从前端设计、后端设计到模拟IC设计、晶圆制造,芯片测试,每一个环节都有很多流程。
比如前端设计就包括系统架构设计、 HDL语言编码、RTL仿真、逻辑综合、静态时序分析、形式验证、原型验证、硬件加速、插入DFT、布局规划等等。
而且这里面有很多流程并不是独立存在的,很多都需要相互切换,也正因为如此,很多国产EDA都不能满足一些高端芯片设计的需求,而且很多程序员也不太乐意使用国产EDA软件,因为功能比较简单,有时甚至需要用很多软件同时处理,而且还要花很长的时间去学习,所以很多人更倾向于使用进口EDA。
当然最近几年我国已经意识到EDA软件的重要性,所以在积极推动EDA的发展,只不过目前EDA行业的人才比较匮乏,据说全国真正能够从事EDA研发的人才储备不足5000人,所以国产EDA软件仍然任重而道远。
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