国产芯片发展受阻,很多人说国内的光刻机技术不行,果真如此吗?其实我并不这样认为,按理说,我们也是有能力制造出芯片,只是造出的芯片,比国外先进的芯片要差点,目前国外的芯片制程基本普及到5纳米,而我们的芯片依然停留在14纳米,究其原因,还是因为我们缺乏芯片生产所需的设备,使得我们的芯片制造精度达不到要求,据有关数据显示:国内一些芯片企业已经可以设计出2纳米芯片,就是没有2纳米的光刻机,这严重限制了我国芯片制造行业的发展,但我们要清楚一点的是。
EDA在半导体行业中,光刻机并不是我们唯一的阻碍,我们之所以能够设计出2纳米芯片,全都依赖一种国外的EDA软件,EDA软件在芯片设计方面也是制约了国内芯片自主研发能力,从某种意义上来讲,EDA软件重要性可以并肩光刻机,为什么这样说呢?今天闽哥就跟大家聊一聊,EDA软件,新来的小伙伴可以点击关注,这样就不会错过往期精彩内容,你们的支持,是我创作的动力。
EDA就是利用计算机来实现芯片设计的一种工具,被广泛应用在芯片设计、芯片制造、芯片测试、芯片仿真等4大环节中,在这当中,芯片设计又可以分为很多的环节,我给大家看下,可以看出芯片设计的流程很繁琐,在EDA软件还没问世前,芯片设计都是依靠工程师用手画,那时的芯片制程很大,要求不高,现在的芯片已经发展到了5纳米,光靠手画是不可能完成的,比如:苹果A14芯片,这款采用了五纳米工艺的处理器,其中集成了超过150亿的晶体管,几十层的电路,就这样的一款处理器,你用手画要画到什么时候?所以说EDA软件是必不可少的,没有EDA软件就无法完成芯片设计。
当然了,EDA软件并不只是画电路这样的简单,它最大特点是与芯片代工厂有着紧密的联系,在设计的时候,我们需要代工厂提供数据包,也叫做PDK, PDK指的是芯片设计中用到的一些逻辑单元,比如:锁存器、晶体管等等,像这种逻辑单元,工程师可以直接使用,无需再设计,这样可以帮助工程师节约更多的设计时间,同时这个数据包还会不断优化与更新,而且还可以绑定和验证EDA的功能,通常只支持当前最新版的EDA软件,这是EDA软件的一大利器。
不过令人意外的是,EDA的市场长期被美日两大巨头占据,据有关资料显示:全球70%以上的EDA市场被新思科技、铿腾电子和西门子垄断,新思科技的市场占有率高达32%,铿腾电子和西门子分别为29.1%和16.6%,在中国的EDA市场,这三家企业更是占据了95%以上的市场份额,而国内仅占5%,由此可见,美日企业在EDA领域处于绝对的垄断地位,中国芯片生产难以摆脱EDA软件三大巨头,完全被美企掐住了脖子,从美国打压华为后,三大EDA厂商取消与华为的合作,导致华为无法获得新工具和软件的升级服务,让更多的芯片企业认识到EDA软件必须国产化,同时也让我们看到了差距,那么国产EDA软件到底差在哪里。
首先国产EDA软件的应用功能并不完善,如我前面所述, EDA涉及IC设计、布线、验证、仿真等多个领域,而国产EDA软件的应用仅涉及其中的一部分环节,其次,国内EDA软件和芯片的先进工艺还未完全融合,没有足够的技术支撑先进的制程,而这些先进的工艺都来自台积电、三星这样的企业,大部分的工业软件,都是以特定的产业为基础,对芯片制造商有着深入的了解,针对企业的技术特性,制定出相关的算法和模型。只有实体产业的发展壮大,才能对工业软件产生正面的影响,通过产业中繁杂的应用问题推动工业软件不断推陈出新、升级和演进,从而为工业软件带来更大的收益和生存空间,因此,从某种程度上来说, EDA软件的发展水平,取决于国内芯片的制造水平,这也使得我们在EDA软件方面难以取得突破,对国外的EDA软件依赖越来越大,那要怎么才能让国产EDA软件摆脱困境?
EDA是技术、资金、人才密集型的行业,也是整个半导体行业的核心,由于研发投入的时间较长,导致行业人才需求以及资金消耗成为制约整个产业发展的重要因素,然而随着国产替代成为一种共识,国内的半导体产业也开始重视自主研发,其中,华大九天和概伦电子都在EDA软件的技术上投入了大量的资金,据有关数据显示:概伦电子在EDA软件上的研发投入已超过30%,这已经是行业最高的水准。要知道国外EDA软件巨头在研发投入上始终在30%,由此可见,盖伦电子的研发投入比例已经逐渐追赶上国外企业,不仅如此,盖伦电子的EDA软件也得到三星,台积电,中芯国际等知名企业的认可,这足以证明它在该领域的实力,也让国内芯片企业看到了希望,相信在不久的将来,像华大九天,概伦电子这样有实力的企业可以在EDA市场拥有更出色的成就。
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