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九成國內(nèi)市場被三家外企占據(jù) 芯片產(chǎn)業(yè)鏈任督二脈亟待打通
發(fā)布日期: 2021-12-21 12:16:33 來源: 新華日報

九成以上國內(nèi)市場被三家外企占據(jù)

芯片產(chǎn)業(yè)鏈“任督二脈”亟待打通

□ 本報記者 陳澄 梅劍飛

“這兩年,大家都知道芯片‘卡脖子’,甚至連光刻機都被科普了,卻很少知道EDA(電子設(shè)計自動化)軟件工具也亟待突破。”作為半導(dǎo)體行業(yè)資深分析師,李晶見證了中國芯片領(lǐng)域的發(fā)展,不過,在產(chǎn)業(yè)鏈上游,他并不十分樂觀,其中一個重要原因,就是EDA軟件受制于人。“EDA軟件,在業(yè)界基本被認為就是芯片設(shè)計軟件?!崩罹Ы榻B,如果把芯片制造比作建造一座大廈,那芯片設(shè)計就是大廈的設(shè)計圖紙,EDA軟件則是圖紙的設(shè)計工具,“只不過,EDA軟件比建筑設(shè)計軟件的復(fù)雜度要高出N個數(shù)量級,因此被稱為芯片產(chǎn)業(yè)鏈的‘任督二脈’?!?/p>

作為集成電路最上游、最高端的產(chǎn)業(yè)節(jié)點,EDA軟件實際上已經(jīng)成為中國芯片產(chǎn)業(yè)的命門所在,面對國外EDA頭部企業(yè)對產(chǎn)業(yè)下游的巨大控制力,中國企業(yè)如何突圍?近期,記者沿著產(chǎn)業(yè)鏈的傳導(dǎo)路徑,走訪了江蘇多家上下游企業(yè),發(fā)現(xiàn)不少廠商已致力于做大做強國產(chǎn)EDA產(chǎn)業(yè)版圖。

專注“小而美”的細分領(lǐng)域

據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計,2020年我國EDA市場規(guī)模為93.1億元,同比增長27.7%,預(yù)計2025年將超過180億元。然而,這個百億級市場,被3家外企占據(jù)了95%以上的份額。業(yè)內(nèi)人士普遍認為,這樣一來,我國芯片產(chǎn)業(yè)鏈所有環(huán)節(jié),隨時可被定點式精準“打擊”。

2021年3月12日1時51分,中國文昌航天發(fā)射場,我國新一代中型高軌液體運載火箭——長征七號A運載火箭托舉試驗九號衛(wèi)星刺破夜空。鮮為人知的是,這枚業(yè)內(nèi)矚目的衛(wèi)星上,搭載了一款“特殊”的芯片,其設(shè)計工作,正是基于蘇州珂晶達所研發(fā)的EDA軟件。

作為一家創(chuàng)業(yè)公司,珂晶達及時抓住產(chǎn)業(yè)發(fā)展機遇?!俺闪?0年來,公司為了盡快在晶圓制造類EDA這個行業(yè)細分領(lǐng)域形成完整的產(chǎn)品線和技術(shù)服務(wù)能力,做了一些大膽的構(gòu)想?!辩婢н_總經(jīng)理沈忱所提及的“大膽”,在于公司決定融合3支不同技術(shù)背景的團隊,打造一支能為晶圓廠提供完整EDA國產(chǎn)化方案的生力軍。

此舉并不容易。無錫創(chuàng)微投資趙志東表示,基礎(chǔ)工業(yè)軟件這個領(lǐng)域是一條外表看似光鮮亮麗,但實質(zhì)需要耐住寂寞、持續(xù)堅韌付出的創(chuàng)業(yè)賽道。而在細分領(lǐng)域的不斷融合創(chuàng)新中,珂晶達如今在大規(guī)模半導(dǎo)體器件仿真等領(lǐng)域,與國外同類產(chǎn)品相比獲得10倍的性能加速與10倍的內(nèi)存降低。

在采訪過程中,記者發(fā)現(xiàn),當前江蘇大多EDA廠商,都采取和珂晶達類似的戰(zhàn)略——選取細分行業(yè)的更細分領(lǐng)域深耕以期取得突破。今年11月底,總部位于南京江北新區(qū)的芯華章,正式發(fā)布4款擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的數(shù)字驗證EDA產(chǎn)品,這些產(chǎn)品專注于提高芯片整體驗證效率,在實現(xiàn)多工具協(xié)同、降低EDA使用門檻的同時,成為中國自主研發(fā)集成電路產(chǎn)業(yè)生態(tài)的里程碑事件。

2016年才成立的芯聯(lián)成,是一家專業(yè)服務(wù)于知識產(chǎn)權(quán)取證的創(chuàng)新型EDA企業(yè)?!盀榱俗叱鲎陨戆l(fā)展路徑,芯聯(lián)成以分析軟件為切入口,助力芯片企業(yè)提升競爭力,目前已為客戶累計完成超過3000個芯片競爭力分析項目?!痹摴矩撠熑烁嬖V記者。

無錫飛譜電子則基于自主創(chuàng)新的核心算法技術(shù),專注于為航空、航天等工程領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)提供建模、驗證工具及專業(yè)技術(shù)服務(wù)。隨著產(chǎn)品線不斷深入和延伸拓展,公司在國家重點工程中也取得多項重大應(yīng)用進展,并在今年6月完成數(shù)千萬元的Pre-A輪融資。

產(chǎn)業(yè)鏈上下游“抱團取暖”

行業(yè)趨勢表明,隨著日益受到重視,國內(nèi)EDA廠商在多種維度迎來了發(fā)展良機?!捌渲?,最大的利好,是在雙循環(huán)格局下,越來越多的國內(nèi)下游廠商,愿意接納我們?!憋w譜電子相關(guān)負責人透露。

“抱團,一直是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最重要方向?!崩罹Ц嬖V記者,半導(dǎo)體集成電路行業(yè)環(huán)環(huán)相扣,只有通過產(chǎn)業(yè)鏈上下游聯(lián)動,才能獲得成功。過去,國內(nèi)EDA產(chǎn)業(yè)發(fā)展緩慢,面臨的最大問題就是國內(nèi)沒有形成一個完整的、互相促進的產(chǎn)業(yè)鏈,其最大表現(xiàn),就是國內(nèi)EDA工具廠商鮮少參與產(chǎn)業(yè)鏈下游的合作研發(fā),有EDA產(chǎn)品生產(chǎn)出來,也得不到使用和反饋,自然難以進步?!昂迷?,如今國內(nèi)下游廠商不僅會主動使用國內(nèi)EDA產(chǎn)品,更愿意耗時耗力去和上游共同進步,避免關(guān)鍵環(huán)節(jié)被‘卡脖子’?!崩罹дf。

剛剛推出多款新品的芯華章,正在享受國內(nèi)行業(yè)協(xié)同日益緊密帶來的紅利。據(jù)芯華章董事長兼CEO王禮賓介紹,公司推出的“智V驗證平臺”能融合不同的工具技術(shù),對各類設(shè)計與不同的場景需求,提供定制化的全面驗證解決方案。而平臺的順利研發(fā)與后續(xù)升級,勢必離不開合作伙伴提供更多落地場景。

在此背景下,國內(nèi)芯片公司芯來科技,就幫了大忙?!拔覀冇幸粋€涉及到CPU驗證的高復(fù)雜場景,對EDA的要求非常高,芯華章提供的工具則能夠快速地幫我們構(gòu)建復(fù)雜場景。”芯來科技相關(guān)人士表示,對于這款產(chǎn)品,公司自始至終一直與芯華章保持積極溝通,接下來也將和芯華章有更多深入的技術(shù)交流和合作。無獨有偶,中科院半導(dǎo)體所副研究員陳剛透露,使用了芯華章的新產(chǎn)品后,研究所在兩周內(nèi)就將設(shè)計調(diào)通。這種高效的背后,依然離不開前期的協(xié)同。

對于產(chǎn)業(yè)鏈合作趨勢感受最為明顯的,是蘇州工業(yè)園區(qū)中科集成EDA平臺管理部負責人黃潔?!霸趫@區(qū)內(nèi),越來越多的芯片企業(yè)開始重視國產(chǎn)EDA軟件,而且,在很多細分環(huán)節(jié)也出現(xiàn)了不少優(yōu)秀的國產(chǎn)EDA公司。”她告訴記者,早在2003年,中科集成成為中科院計算所和蘇州開展的院地合作重點項目,其主要目標之一,是為江蘇乃至整個長三角集成電路企業(yè),提供集成電路設(shè)計方面的技術(shù)和平臺服務(wù)。“當時,為解決芯片設(shè)計企業(yè)的共性EDA需求,中科集成旗下EDA平臺配置了3家國際主流廠商的EDA軟件。”黃潔介紹,隨著時間推移,以及外部環(huán)境的變化,為更好滿足集成電路企業(yè)的設(shè)計需求,中科集成正在考慮引進優(yōu)秀的國產(chǎn)EDA軟件?!霸谖覀冡槍@區(qū)企業(yè)的調(diào)研中,50%的企業(yè)對國產(chǎn)軟件提出了需求,特別是國產(chǎn)頭部EDA公司的軟件,共有30%的企業(yè)提出了潛在需求?!?/p>

黃潔還和記者分享了她對于蘇州工業(yè)園區(qū)EDA行業(yè)發(fā)展態(tài)勢的判斷,據(jù)她觀察,目前,園區(qū)已經(jīng)培育出幾家EDA軟件相關(guān)企業(yè),雖還難以覆蓋到全產(chǎn)業(yè)鏈,但均在自己的專業(yè)領(lǐng)域有所突破。而這個過程,也伴隨著園區(qū)集成電路產(chǎn)業(yè)由早期的“封測”為主,不斷向更高端的設(shè)計領(lǐng)域發(fā)展,產(chǎn)業(yè)鏈上下游“抱團取暖”趨勢明顯。

突破阻力需要“生態(tài)思維”

上下游共同發(fā)力,以EDA為主的國產(chǎn)工業(yè)軟件企業(yè)當下迎來了增長期。據(jù)企查查數(shù)據(jù)顯示,2020年,國內(nèi)涉及EDA產(chǎn)品的公司數(shù)量達28家,同比2017年的16家實現(xiàn)了75%的增長。

趨勢已成,并不表示差距能在短期內(nèi)抹平。在采訪中,依然有不少芯片企業(yè)表示,暫時很難去考慮國產(chǎn)EDA公司的產(chǎn)品?!白畲蟮淖枇?,是國產(chǎn)EDA往往在某些專業(yè)領(lǐng)域和點工具方面有所建樹,但缺少全流程的解決方案。”無錫一家芯片公司負責人告訴記者,由于本土廠商難以提供平臺式的產(chǎn)品服務(wù),公司依舊需要向國外三巨頭采購EDA工具。

另一個障礙,在于國產(chǎn)EDA廠商缺乏與頭部晶圓廠的合作,從而難以匹配目前最先進的工藝。“國外三巨頭長期與頭部晶圓廠捆綁,因此始終能處于工藝的領(lǐng)先地位,28nm以下的制程幾乎是國外EDA的天下?!崩罹П硎?,這一障礙,不僅國產(chǎn)EDA廠商會遇到,實質(zhì)上也是整個集成電路產(chǎn)業(yè)都需要面對的難題。

當然,新的機遇也在醞釀。近年來,隨著AI芯片等新應(yīng)用興起,對現(xiàn)有EDA行業(yè)和芯片設(shè)計流程帶來了新的挑戰(zhàn),同時也給中小EDA公司帶來了很多新的技術(shù)研究方向,成為他們突破EDA巨頭優(yōu)勢壁壘的新機會。“AI技術(shù)正在EDA公司中被廣泛采用,我們推出的Empyrean Mcfly,就是用AI的算法加速IP驗證,通過AI學(xué)習(xí)以前的IP案例,對新的IP進行驗證,驗證精度達到99%左右?!眹鴥?nèi)EDA行業(yè)龍頭華大九天相關(guān)負責人告訴記者。

記者在采訪中還發(fā)現(xiàn),人才緊缺,始終是業(yè)內(nèi)企業(yè)最大的“痛點”。無論珂晶達、芯聯(lián)成,還是中科集成、華大九天,大家一致的感受是“本土EDA行業(yè)人才太少了”。黃潔說,“EDA開發(fā)工程師需同時理解數(shù)學(xué)、芯片設(shè)計、半導(dǎo)體器件和工藝,對綜合技能要求很高。培養(yǎng)一名EDA研發(fā)人才,從高校課題研究到從業(yè)實踐的全過程往往需要10年。而由于EDA軟件開發(fā)研究的周期長,投入產(chǎn)出比低,行業(yè)整體薪酬偏低,又導(dǎo)致本土人才流失嚴重。”

如何破局?在蘇州工業(yè)園區(qū)這一長三角唯一的國家級工業(yè)軟件協(xié)同攻關(guān)平臺落戶地,記者了解到,人才問題依然需要圍繞產(chǎn)業(yè)生態(tài)去解決?!白鳛閳@區(qū)發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)的重要載體,蘇州國際科技園已逐步形成垂直分工形態(tài)的集成電路產(chǎn)業(yè),產(chǎn)生了越來越明顯的生態(tài)協(xié)作效應(yīng)?!眻@區(qū)相關(guān)負責人介紹,目前,蘇州國際科技園集聚了集成電路設(shè)計、測試及相關(guān)企業(yè)56家,2020年產(chǎn)值達400億元,同比增長11%。相對完善的產(chǎn)業(yè)條件,也為企業(yè)吸引人才、培養(yǎng)人才、留住人才奠定了基礎(chǔ)。

“人才都是跟著產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈走的,珂晶達最早是3人小團隊,如今已有超過40人的專業(yè)隊伍。”沈忱表示,公司能匹配到優(yōu)質(zhì)人才,一方面需要地方政府給予“研發(fā)費用加計扣除”等雪中送炭的好政策;另一方面,更需要完整的產(chǎn)業(yè)鏈來實現(xiàn)人才聚集效應(yīng),而且后者才是公司從起步到發(fā)展,始終愿意留在蘇州國際科技園的最大理由。

關(guān)鍵詞: 企業(yè) 產(chǎn)業(yè) 芯片 軟件 EDA

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