國產造芯最忌「偏科」!卡脖子的不止晶片,還有EDA!

2020-12-22 國際電子商情

晶片是中國科技行業目前最被卡脖子的一個環節，而EDA是晶片設計的必備工具，國際上主要被Synopsys、Cadence和Mentor Graphics佔據著95%的市場，高端複雜的晶片設計更是依賴這三個巨頭，最新數據顯示，他們的人員總數是國內全部EDA從業人員的一百倍，那麼中國的EDA方面存在哪些問題呢，是單純的技術，還是人才，又或者兩者都缺？7UBesmc

人才與技術窘況

EDA一直牽動著國內晶片行業的心，2020年第23屆中國集成電路製造年會上，公布了國內十大EDA軟體公司及人員規模排行榜，如下：7UBesmc

7UBesmc

數據來源：2020年第23屆中國集成電路製造年會7UBesmc

此外，還有一家：杭州行芯，主要的軟體是電壓降分析及電磁場分析工具，大約有10人左右。（備註：濟南概倫與北京博達微已經於2019年合併，對外統稱概倫電子，公司聲稱總人數達到200人。）7UBesmc

按照上面的統計，國內前十大EDA軟體公司研發人員加起來僅僅800餘人！7UBesmc

國內所有公司加在一起，從事EDA工作的人員不到1500人，與國外大型EDA企業公司擁有上萬人相比，差距顯而易見。這裡值得注意的是，我國所有EDA公司的研發人員不到1500人。7UBesmc

華大九天成立於2009年，在EDA領域中具有較長的發展歷史，在國內同行業算是擁有較大的發展規模的企業，員工在600人左右，除去一些行政管理人員，研發人員不到500人。7UBesmc

整個晶片製造過程，需要EDA的環節很多，通常有四大類EDA工具，咱們先來看下發展歷程（如圖）。7UBesmc

7UBesmc

一是DFM，該工具與可製造性有關，OPC是其中最突出的一環；7UBesmc

二是是工藝仿真，開發一個工藝必須要先通過軟體來進行仿真，確定一些參數、配方之後，在開始製造；7UBesmc

三是與設計接口，EDA工藝實際上主要為設計服務，通過提供PDK，庫以及IP，這些都需要EDA的工具來支持；7UBesmc

四是生產過程中的良率分析，以及如何提升良率等問題。在設計端和製造端的結合過程中，想要提高良率也需要一些相關的工具來進行相關的良率分析等。7UBesmc

很遺憾，國內這方面做的效果都不是太好，國內大部分都面向製造環節，在封測領域較弱，在EDA市場市佔率目前只有15%左右，與國外巨頭相比，差距很大。7UBesmc

7UBesmc

技術方面怎樣突破？

工欲善其事必先利其器，中國集成電路與國外先進水平的差距需要彌補，而彌補差距需要工具，只有解決了晶片設計方法學上的難題，才有資格和實力去追趕。7UBesmc

1、在模擬電路方面，有全流程的工具，在仿真工具領域發展不錯，還獲得不少國際友商的認可，有部分國外友商還把華大九天在這方面的成績作為目標。7UBesmc

2、在數字電路方面，華大九天主要在後面做優化，以及數字電路的物理驗證，布局布線等相關的工具。7UBesmc

3、正在努力補全晶圓製造和封測這一塊，這塊偏弱。7UBesmc

4、全球目前只有華大九天專注於平臺顯示領域這個領域，這主要與國內的產業有關聯，可打造完整的產業閉環。7UBesmc

只有產業內一起攜手共進，通過補短板加長板，共同把我國集成電路產業，尤其一些關鍵的重要的環節能夠把它做好做全，才能真正解決我國半導體產業的需求。7UBesmc

人才方面怎樣解決？

據2019年前後水木社區@edaeda爆料:「目前，全球EDA從業人數大約在4萬人上下，而國內的EDA從業人員，大約不到500人，是全球EDA人數的百分之一左右。」7UBesmc

雖然中國的Fabless, Foundry產業與國際領先水平相比還有一定差距，但是，國內的Fabless, Foundry在本領域內的人員數目和總產值，均達到了全球10%以上的水平，遠遠超過國產EDA在本領域內只有1%的水平。國際上一個EDA人員的平均產值是20萬美元左右。如果要提升國內EDA產業的總產值，首先需要做到把國內EDA人員數目快速從500人提高到5000人以上。7UBesmc

人這麼少，要怎麼提升呢？

華大九天劉偉平認為缺人背後的主要原因是投入不足 。他算了一下，近十年時間 ，華大九天總投入不到5億人民幣 ， 而「全球最大的EDA公司一個月投入就是5億， 一年投入11億美元 ， 差距確實很大 。」7UBesmc

但盲目的大規模投入對EDA發展的作用可能不太大。7UBesmc

Foundry領域，要快速提升從業人員規模相對容易，因為只要投資建一個大的Foundry廠，資金達到幾十億，上百億的規模，一般都會吸引大批從業人員加入，規模容易快速增長。這也是最近5年來，為什麼國內Foundry廠數目快速擴張的原因。它的好處是：容易在短期內見效，人員數目和產值數字都容易快速增長。7UBesmc

但是，在EDA領域，短期內的大額投資是沒有作用的，因為EDA不需要大量的廠房和設備，如果給EDA企業幾十億、上百億，企業反而不知道該如何用這筆資金進行規模擴充。7UBesmc

同理，EDA的人員數目增加，也不是短期內可以快速達到的，因為EDA的研發人員與其它領域的研發人員不太一樣，它的培養周期和成長周期較長。7UBesmc

培養一個EDA人才需要十年

一個經驗豐富的EDA人員，需要經歷如下幾個階段：7UBesmc

1.高校課題研究階段：打下良好的理論基礎，並且理解EDA創新思維的重要性。這個階段需要4到5年。7UBesmc

2.企業初步的實用化開發階段：利用高校學到的理論基礎，開發實用化的EDA軟體，了解EDA領域內工業界的真實需求，掌握工業界開發技能。這個階段需要2到3年。7UBesmc

3.項目的挫敗和反思階段：EDA領域開發一個項目一次性成功是一個小概率事件，往往開發一個項目會經歷失敗的痛苦。所謂失敗，不是指項目沒有做出來，而是指項目開發出來後，項目的效果沒有達到預期的指標，在工業界沒有競爭力。這時，開發人員需要反思：失敗的原因在哪裡，該如何提升自己的技能和水平，以滿足EDA對研發人員的高標準要求。這個階段需要2到3年。7UBesmc

4.在實踐中提升階段：EDA從業人員經歷了前期的反思和總結後，逐步理解了EDA領域內產品和技術的關鍵點，在後續的項目開發中不斷提升自己的水平和技能。7UBesmc

其中第4階段是一個偶然性比較大的階段，即使經歷了前期3個階段的磨練，也不一定能做出一個成功的產品來。國內之所以有很多人不願意加入EDA領域，主要原因就是：我即使付出了10年以上的努力，也不一定能夠做出成功的產品，自己在職業生涯成功的概率較低，風險較大。7UBesmc

從以上分析可以看到，培養一個EDA研發人員大約需要10年左右的時間，短期內靠大幅投資來提升人員規模是比較困難的。我們只能是：耐心培養，逐步提高。如果每年國內EDA人員數目可以提高20%的比例，則20年後大約 EDA人員的數目可以達到4000人左右的規模，初步達到國際EDA人員總數的10%左右，可以在國際EDA領域內佔據一席之地。7UBesmc

值得一提的是，9月22日，教育部召開發布會並發布了三部門《關於加快新時代研究生教育改革發展的意見》。教育部介紹，該意見將聚焦關鍵領域核心技術，組織「雙一流」建設高校和一流企業(院所)，統籌一流學科、一流師資、一流平臺等資源，以超常規方式加快培養一批緊缺人才，為國家解決「卡脖子」問題和推進科技創新做出貢獻。7UBesmc

結語

近年來中國在集成電路領域通過不斷努力。在設計、製造和封測三個環節都取得了一定成績。但具體到各個環節深入下去的時候就會發現，問題很嚴重，與國外差距很大。如今業內人士認為，就算光刻機突破了，在EDA如果不能突破的話，依舊會出現晶片製造的難題。國外EDA公司長期坐擁穩定的市場佔有率，且技術也在不斷地更新和迭代。國產EDA公司在追趕的道路上，需要付出更多的努力，這是一場持久的戰役，需要保證長期的研發投入和更多的技術積累，以及建立好人才培養機制。7UBesmc

原文發布於ESM姊妹網站EDNC7UBesmc

相關焦點

  • 中國晶片產業為何老被美國「卡關」?外媒給出2個原因!
    圖表視界：最新數據顯示，自從華為、中興通訊被制裁後，中國半導體產業就掀起了一場「造芯（晶片）運動」，相關企業如雨後春筍一般不斷成立。不過，外媒則分析評論稱，即便如此，中國半導體產業可能還面臨2大阻力，而這也是中國半導體產業被美國「卡脖子」的原因……01 中國晶片產業屢屢被美國「卡脖子」！
  • 晶片領域最上遊的尖端技術,國內僅幾百人在研發?
    眾所周知，這一兩年以來，國內最火的是產業是晶片，尤其是今年，隨著和地的補貼政府出爐，企業們更是一窩蜂式的湧入晶片產業。更讓人吃驚的是，這許多新增的集成電路相關企業中，很多以前根本就沒有從事過半導體相關的業務，比如一些裝修公司，保健按摩的公司，服飾公司等都紛紛說要轉產晶片。但在半導體產業大火，眾多的企業都開始造芯時，我們卻發現，有一個處於晶片最上遊的尖端領域，國內卻很少有人關注，也少有人真正去研發。
  • 國產晶片最強助攻來襲!舉全國之力發展中國芯:可解決華為晶片危機
    ，但就在美國不斷地將中國高新科技企業列入到「實體清單」之際，小編也發現，國產晶片、國產作業系統的發展似乎也迎來了最強的助攻，在最近兩年時間，國產晶片、國產作業系統也是再次踏上了高速發展浪潮，從晶片設計到晶片製造、晶片封測，再到晶片原材料、半導體設備等，還有國產作業系統都迎來了黃金髮展的十年。
  • 俄羅斯也沒有自研晶片,為何不怕被卡脖子?這個辦法讓美國嘆服
    這兩年來，關於晶片的話題不絕於耳，此起彼伏。你在某個領域的欠缺有一天卻成為對方攻擊你的軟肋。晶片的體積非常的小，如同指甲蓋大小，然而就是這樣一個小東西卻成為了我們發展道路上的絆腳石。因為晶片所蘊含的能量是巨大的，有人將晶片形容是智能設備的「心臟」。即便在高端的設備，都需要搭載高端的晶片。
  • 國產廠商強勢崛起,晶片、系統全自研,壟斷美國75%市場份額!
    導讀：國產廠商強勢崛起，晶片、系統全自研，壟斷美國75%市場份額！眾所周知，隨著科技的不斷發展，如今我們對半導體晶片的依賴程度正在不斷的加深，作為現代科技領域發展的核心，半導體晶片對於整個科技領域發展的重要意義自然是不言而喻的；但由於我國在半導體晶片領域的發展起步較晚，基礎較為薄弱，再加上長期以來「造不如買」思想的嚴重影響，也導致我國在半導體晶片領域的發展始終比較落後！
  • 在華為前面被美國「卡脖子」,中興如今怎麼樣了
    特別是對中國的科技公司，美國經常一言不合就「卡脖子」。比如華為，美國去年就將其列入所謂的「實體清單」，不惜犧牲本國科技巨頭的訂單來卡華為的脖子。好在華為多年來一直未雨綢繆，有自己的麒麟晶片、「備胎」系統，還有領先於全球的5G技術，雖說不能完全替代美國貨，但也為自身爭取到了足夠大的應對空間。去年全年，華為的營收還實現了近20%的增長，達到8588億元。
  • 晶片領域遭遇西方掣肘,「中國芯」邁出關鍵一步,打破國外壟斷
    近年來，我國都在研究晶片領域。天樞處理器的發布就代表著我國的自主研發晶片的技術又向前邁了一大步，是打破國外晶片技術領域壟斷的最重要的一步。意味著我國的晶片不再需要依賴於西方國家。在21世紀，科學技術離不開科技的創新。只有掌握了核心的技術才會在競爭中站穩腳跟。全球發展半導體晶片行業時，如何製造晶片一直是各大加工廠商的核心秘密。
  • 從「停產風波」一窺國產晶片的機會
    「晶片」、「停產」、「卡脖子」，剛剛經歷華為事件的吃瓜群眾們在這樣的字眼恫嚇下猶如驚弓之鳥，恐慌情緒如病毒一般擴散開來。子彈飛過一會兒，事實也隨之真相大白。對於整個晶片產業鏈來說，汽車行業涉及到的ECU與ESP已經足夠邊緣，「牽一髮而動全身」無疑是對當前全球半導體產業最真實的寫照。中國芯」還有機會嗎？你漲我漲大家漲，漲價潮帶來的並不全是壞事。
  • 比亞迪董事長王傳福怒懟臺積電張忠謀:我們也能造芯!
    此前，臺積電創始人張忠謀揚言，中國就是舉國之力，也難造出頂級晶片。 積電創始人張忠謀表示：中國就是舉國之力也很難造出頂級晶片，臺積電花十幾年的時間才從14mn生產技術，突破到7mn，現在又在南京投入研發生產基地生產製造5mn晶片，這期間不僅花費上千億
  • 國產晶片巨頭與高通搶市場,拿下華為、小米訂單,排名全球第4!
    導讀：國產晶片巨頭與高通搶市場，拿下華為、小米訂單，排名全球第4！自從我國的華為公司被打壓以後，臺積電就不再給華為生產海思麒麟晶片了，這讓華為的生產也受到了很大的影響；而華為被打壓也給全球科技企業都敲響了警鐘，要想不被人「卡脖子」發展，就必須要自主研發半導體晶片才行；隨著越來越多的國家和科技企業都開始打造自主化的半導體晶片產業鏈以後，讓全球的半導體晶片市場的格局也發生了很大的變化！
  • 雷軍是如何拼小米的晶片拼圖的?
    最近，先是蘋果M1晶片發布，給了intel一擊。而近日更是傳出微軟造芯的消息，一時之間讓intel股價大跌，畢竟原來微軟+英特爾，可是組成了緊固穩定的wintel聯盟的，居然微軟都要自己幹了。
  • 從一窮二白到領先全球,韓國半導體的崛起,給國產晶片3大啟示
    2020年下半年，美國接連三次升級了對華為的禁令，9月15日後華為晶片遭到斷供，雖然目前AMD和英特爾已經獲得許可證，華為電腦晶片暫時沒有後顧之憂，可華為手機業務依面臨存貨消耗完後，無芯可用的處境。美國此舉不單單是為了打壓華為，更是為了限制中國半導體產業的發展。
  • 突破種源「卡脖子」技術,我國水稻育種晶片實現自主可控
    種子是農業的「晶片」，關乎糧食安全。我國是全球第二大種業市場，中種集團是我國開展種源「卡脖子」技術攻關的「國家隊」。9年前，該集團國內最大水稻研發基地——中國種子生命科學技術中心入駐武漢東湖新技術開發區。
  • 李楠談華為被美國「卡脖子」:中國工業門類不全,不要整天自high
    主要原因就是大家認為華為是全能，認為華為能夠做出國產晶片就是全部都是獨立完成的，這就是信息的不對稱導致的結果。不管是在處理器方面，還是5G相關的設備方面，都不可能全部都是華為自己的產品和自己的技術。其實在全球範圍內，所有的廠商都是一樣的，沒有哪一個廠商可以獨立地做出一款產品來，這就是經濟全球化的一個最終形態。
  • 比晶片更重要,國產作業系統能否翻身?
    中美貿易摩擦以來，美國為了維護自己在晶片半導體行業的壟斷地位，對中國晶片企業打壓不斷升級。 但中國下有華為海思、中芯國際、上海微電子等一大批半導體後備企業，上有02專項和國家集成電路基金，晶片困境只是暫時的，破局的過程是艱難的，但結果是光明的。
  • 江蘇晶片突圍:從局部趕超到產業鏈協同
    當前，晶片產業在國內的發展，總離不開一個關鍵詞——「卡脖子」。近日，記者走訪多家江蘇晶片公司，發現了一些可喜的變化，比如有企業已經在某些細分領域，成功實現了「彎道超車」，同時，部分國內企業已經攜手起來，為整個產業鏈的發展形成合力。
  • 中央點名 真正卡脖子「晶片」上位 機構:再漲45%
    中央點名 真正卡脖子「晶片」上位 機構:再漲45% 時間：2020年12月21日 11:48:00&nbsp中財網 　　早盤的市場股指是延續一個平開回落之後的震蕩反彈，而帶動市場人氣和活躍度的是題材概念股的走強
  • 國產EDA湧入新鮮血液,星星之火可以燎原!
    國產EDA在數字仿真、驗證等多個環節存在多處的短板，對國外的依賴大，產業鏈脆弱。但好在我們已不在0處徘徊，大多數國內EDA企業已經實現了很多「點工具」從0到1的突破，而在少數點工具上我們還在進行，1到2的發展。
  • 供應鏈打亂,缺芯、被卡脖子,比晶片國產化更值得關注的是這兩點
    華為缺芯、中芯缺光刻機，中科院也曾表示我們有30餘項技術被卡脖子。當華為被限制晶片採購的時候，國內呼籲中國芯；而近來中芯國際也被納入"實體清單"，並且指出EUV光刻機也會受限，被卡10nm的中芯想要進一步發展也是挺難。這個時候也就更加意識到國內科技發展需要自強了！
  • 步步高系入局,OPPO造芯要過這七關_詳細解讀_最新資訊_熱點事件_36氪
    蘋果的A系列晶片，也只用在自家手機上，不外賣，但是蘋果晶片沒有基帶，一直需要外掛才能實現通訊能力。在收購了英特爾的基帶部門之後，蘋果也算是擁有了基帶晶片，但是要整合到手機晶片裡面集成為SOC，估計還有很長的路要走； 三星的晶片不外銷，只用在自家的高端旗艦機上。和三星一樣，華為海思的處理器，也是不外賣的，只用在自家旗艦機上。