USA prerušia dodávky EDA, môžu domáce spoločnosti premeniť krízu na príležitosť?

V piatok (12. augusta) miestneho času Úrad pre priemysel a bezpečnosť (BIS) Ministerstva obchodu USA zverejnil vo federálnom registri nové dočasné konečné pravidlo o obmedzeniach vývozu, ktoré obmedzujedizajn GAAFET (Full Gate Field Effect Transistor).) softvér EDA/ECAD potrebný pre štrukturálne integrované obvody;polovodičové materiály s ultraširokým pásmovým odstupom reprezentované diamantom a oxidom gália;štyri technológie, ako je spaľovanie so zosilnením tlaku (PGC) používané v motoroch s plynovou turbínou na implementáciu nových kontrol vývozu, dátum účinnosti zákazu je dnes (15. august).

Spomedzi štyroch technológií je EDA najpútavejšia, čo je trhom interpretované ako ďalšie obmedzenia čínskeho čipového priemyslu zo strany Spojených štátov po „zákone o čipoch a vede“, ktorý priamo ovplyvňuje domáce spoločnosti, ktoré navrhujú 3nm a pokročilejšie technológie. čipové produkty.3-nanometrový dizajn sa však v súčasnosti v Číne používa len zriedka a jeho krátkodobý vplyv je obmedzený.

Okrem 3nm procesu môže byť ovplyvnené aj 800V rýchle nabíjanie

EDA (Electronics Design Automation) je automatizácia elektronického dizajnu, ktorá je nevyhnutnou a dôležitou súčasťou návrhu čipových IC (integrovaných obvodov).Patrí do odvetvia výroby čipov, ktoré pokrýva všetky procesy, ako je návrh integrovaných obvodov, zapojenie, overovanie a simulácia.EDA sa v tomto odvetví nazýva „matkou čipov“.

Medzinárodná výskumná správa Tianfeng poukázala na to, že ak sa výroba čipov porovná so stavbou budovy, návrh IC je návrhový výkres a softvér EDA je návrhový nástroj pre výkresy, ale softvér EDA je oveľa zložitejší ako softvér na architektonický návrh.

Softvér ECAD (Electronic Computer Aided Design) má širší rozsah ako EDA a zákaz znamená, že sa vzťahuje na všetok súvisiaci softvér.Podľa Ministerstva obchodu USA je ECAD trieda softvérových nástrojov používaných na navrhovanie, analýzu, optimalizáciu a overovanie výkonu integrovaného obvodu alebo dosky plošných spojov.Používa sa na navrhovanie zložitých integrovaných obvodov v rôznych aplikáciách vo vojenskom, leteckom a obrannom priemysle.

Tranzistorová technológia GAAFET je pokročilejšia technológia v porovnaní s tranzistormi FinFET (tranzistory s efektom plutvého poľa), technológia FinFET môže dosiahnuť až 3 nanometre, zatiaľ čo GAAFET môže dosiahnuť 2 nanometre.

Ide o tretiu kontrolu vývozu iniciovanú Spojenými štátmi proti Číne v oblasti EDA.Prvý bol proti ZTE v roku 2018 a druhý bol proti Huawei v roku 2019.Okrem spotrebnej elektroniky, ako sú mobilné telefóny a počítače Apple, sú čipy využívajúce najpokročilejší výrobný proces na trhu všetky čipy s vysokým výpočtovým výkonom, ako sú GPU používané pre umelú inteligenciu a serverové čipy používané v dátových centrách a cloud computingu. .

Niektorí dizajnéri čipov uviedli, že krátkodobý vplyv tohto kontrolného opatrenia je obmedzený, pretože 3-nanometrové konštrukcie sa v Číne používajú len zriedka.Niektoré čipy AI a čipy GPU používajú 7 nanometrov, zatiaľ čo televízory, set-top boxy a čipy automobilovej triedy majú väčšinou 28 nm.nanometrov alebo 16 nanometrov.Niektorí pozorovatelia z priemyslu sa domnievajú, že Spojené štáty chcú, aby čínska pevnina nemala žiadne nástroje na navrhovanie špičkových čipov s hrúbkou 3 nanometrov a menej a dizajn sa zasekol na 5 nanometroch a výroba sa zasekla na 7 nanometroch.Potom sa vzdialenosť medzi Čínou a Spojenými štátmi v oblasti vysokorýchlostných počítačov, umelej AI atď.

Podľa názoru človeka s čipmi je hlavným dôvodom, prečo Spojené štáty potláčajú EDA, kontrola výrobnej kapacity domácich čipov.

Okrem softvéru EDA sú tentoraz zahrnuté aj dva polovodičové materiály: oxid gália (Ga2O3) a diamantové substráty, pričom obidva sú polovodičové materiály s ultra širokým pásmom.Očakáva sa, že takéto materiály budú fungovať v drsnejších podmienkach, ako je vyššie napätie alebo vyššie teploty.

Tieto materiály sú stále vo vývoji a neboli industrializované vo veľkom meradle a technológia sa sústreďuje najmä v Japonsku a Spojených štátoch.Čipy vyrobené z týchto materiálov však budú vhodnejšie pre viaceré priemyselné prostredia, ako je nová energia, ukladanie energie do siete, komunikácie atď., a preto sa stanú veľmi citlivými a dôležitými.

Ak si vezmeme ako príklad nové energetické vozidlá, v súčasnosti spoločnosti vyrábajúce nové energetické vozidlá, ako sú Xiaopeng Motors, BYD, Li Auto a BAIC Jihu, už nasadili technológiu rýchleho nabíjania 800 V a budú sériovo vyrábané približne v tomto roku.V týchto technológiách rýchleho nabíjania je možné použiť energetické zariadenia vyrobené z materiálov oxidu gália.

Príležitosť „prelomu“ pre domácu EDA

„Ak navrhujete 5-nanometrový čipový produkt a používate špičkový softvér EDA na svete, náklady môžu byť kontrolované na približne 40 miliónov amerických dolárov, ale bez podpory softvéru EDA môžu byť náklady na návrh 5-nanometrového čipu až 7,7 miliardy amerických dolárov.Americký dolár je takmer 200-násobný.“Príslušná osoba zodpovedná za domácu softvérovú spoločnosť CAD (computer-aided design) vypočítala účet.

V súčasnosti je globálna trhová koncentrácia priemyslu EDA pomerne vysoká.Traja giganti EDA Synopsys (Synopsys), Cadence (Kedence Electronics) a Mentor Graphics (Mentor International, akvizícia Siemensom v Nemecku v roku 2016) pevne zaberajú viac ako 70 % globálneho trhu.podiel na trhu a môže poskytnúť kompletné nástroje EDA pokrývajúce celý proces alebo väčšinu procesu návrhu a výroby integrovaných obvodov.

Tieto tri spoločnosti majú svoje vlastné charakteristiky vo výrobkoch a zameranie a výhody duševného vlastníctva (IP) sú úplne odlišné.Ich produkty majú v Číne podiel na trhu 85 %.3-nanometrová procesná technológia architektúry GAAFET, ktorou Samsung práve prerazil v júni tohto roku, bola dokončená s pomocou Synopsys a Cadence.

Spoločnosti druhej úrovne sú zastúpené spoločnosťami ANSYS, Silvaco, Aldec Inc, Huada Jiutian atď. Majú celý proces v špecifických oblastiach a sú technicky vyspelejšie v miestnych oblastiach.Spoločnosti v tretej vrstve zahŕňajú Altium, Concept Engineering, Introduction Electronics, Guangliwei, Sierxin, DownStream Technologies atď. Usporiadanie EDA je založené hlavne na bodových nástrojoch a v špecifických oblastiach je nedostatok produktov s úplným spracovaním.

Väčšina domácich spoločností zaoberajúcich sa návrhom čipov stále používa na navrhovanie čipov importovaný priemyselný softvér EDA.V roku 1993 vydala Huada Jiutian prvý domáci EDA softvér – Panda ICCAD systém, ktorý dosiahol prelom v domácom EDA z 0 na 1.V roku 2020 sa na čínskom trhu EDA, pokiaľ ide o rozsah príjmov, Huada Jiutian umiestnila na štvrtom mieste.

Dňa 29. júla Huada Jiutian oficiálne pristála na Growth Enterprise Market s nárastom o 126 % v prvý deň kótovania a jej trhová hodnota presiahla 40 miliárd juanov.Huada Jiutian v prospekte uviedla, že väčšina jej produktov EDA s dizajnom digitálnych obvodov môže podporovať 5-nanometrový proces;Gelun Electronics vo svojej výročnej správe uviedla, že niektoré nástroje môžu podporovať 7-nanometrové, 5-nanometrové a 3-nanometrové procesy.

Príjmy spoločnosti Huada Jiutian v roku 2021 sú 580 miliónov juanov a príjmy spoločnosti Gailun Electronics sú nižšie ako 200 miliónov juanov.Svetová jednička Synopsys má príjmy okolo 26 miliárd juanov a zisk viac ako 5 miliárd juanov.

Medzinárodná výskumná správa Tianfeng poukázala na to, že lokalizácia je nevyhnutná.V reťazci nástrojov EDA je asi 40 podsektorov.Traja giganti dosiahli pokrytie celého priemyselného reťazca, pričom domáci líder Huada Jiutian má v súčasnosti mieru pokrytia okolo 40 %.Ostatné Produkty domácich výrobcov EDA sú väčšinou bodové nástroje.

Podľa štatistík existuje v Číne asi 100 spoločností na výrobu dizajnových nástrojov.EDA sa delí na nástroje na návrh analógových čipov a nástroje na návrh digitálnych čipov.Niektoré domáce spoločnosti vyriešili celý proces navrhovania analógových čipov.Dizajnové nástroje pre digitálne čipy sú zložitejšie.Do procesu návrhu je zapojených asi 120 „bodových nástrojov“ a na každom bodovom nástroji sa vykonáva výskum a vývoj.

Existuje názor, že pre zadržiavanie Spojených štátov je jediným spôsobom, ako zlepšiť úroveň domáceho softvéru EDA, rýchlo zlepšiť úroveň domáceho softvéru EDA a domáce podniky by sa mali zjednotiť a dokonca by sa mali zúčastniť aj Huawei HiSilicon a domáce univerzity. pri vytváraní aliancií pre spoločný rozvoj.S rastúcim dopytom po domácich čipoch nie je domáca EDA na trhu kupujúceho bez príležitostí.


Čas odoslania: 15. august 2022