EDA/IC设计
在半导体领域,EDA软件作为IC设计和威廉希尔官方网站 板设计最上游、最高端的产业,在行业内被称为“电子工业之母”。
然而,就EDA软件而言,国内跟国外先进水平存在着巨大的差距,“中兴事件”和“华为事件”,让中国半导体发展深受“卡脖子”之痛,也更突显出国产EDA的短板。
近日,中国工程院院士、中星微集团创建人邓中翰在两会的提案上也指出,国家要全力推进芯片等“卡脖子”领域的国产自主替代工作,加大“大基金”对半导体产业各领域的统筹协调和扶持力度。无疑,EDA软件就是其中重要一项。
EDA软件国产化率仅为5%!
众所周知,目前全球EDA软件供应商主要是国际三巨头Synopsys、Cadence和MentorGraphic。
从营收来看,去年全球EDA软件市场规模约为90亿美元左右,这三家公司就占了其中的70%左右,约为60多亿美元,由此可见,这三家在业内的绝对垄断地位。
中国方面,在1994年“巴黎统筹委员会”正式宣告后,国外EDA公司取消了对中国的禁运,中国急于快速发展集成威廉希尔官方网站 产业,却又无暇补上设计方法学这一堂课,对国外的EDA公司的依赖性也就一直延续到了现在。
目前中国市场EDA销售额的95%由以上三家瓜分,剩余的5%还有部分被Ansys等其它外国公司占据,给华大九天、芯禾科技等国产EDA公司留下了极少的份额,且后者在工具的完整性方面与三强相比,有明显的差距。
而在局部取得突破的领域,国内厂商与三巨头也存在着相当的差距,比如在物理验证、综合实力等方面,国内EDA厂商还“没有能力全面支撑产业发展”,总体上还是很难离开三大巨头公司的平台。
究其根本,主要原因就在于两点:一是国内的EDA工具不全,EDA软件要覆盖IC设计、布线、验证和仿真等所有方面,而国产EDA很多只涉及到其中的一部分环节;另一个是国产EDA软件和先进工艺的结合较差,毕竟国内制造水平不强,14nm也只是刚刚量产,而华为7nm甚至5nm的芯片已在路上了,自然国产EDA在先进工艺方面是差于国外的。
国内EDA企业发展最新进展
EDA的重要性不言而喻,一旦EDA受制于人,整个芯片软件产业的发展都可能停摆,发展国产EDA迫在眉睫。不过,值得肯定的是,虽然国产EDA企业难以提供全流程产品,但在部分细分领域具有优势,个别工具功能强大。
例如,传统EDA公司在数据端,收集数据测试上通常没有布局,而本土EDA企业的优势定位在于:在良率优化端,广立微电子的软件和测试机;在数据端,博达微的快速参数测试方案;在仿真输入端,中国公司具有很强的主导性;在仿真端,华大九天和概伦电子实力强劲;在后端,芯禾具有完整的解决方案和竞争力。
现在国内EDA企业的发展情况如何?以下是集微网盘点的最新发展。
北京华大九天:成立于2009年,是我国技术实力领先的EDA龙头企业。华大九天提供全流程数模混合信号芯片设计系统、SoC后端设计分析及优化解决方案、平板(FPD)全流程设计系统、IP以及面向晶圆制造企业的相关服务,客户包括中芯国际、华力微电子、华虹宏力等晶圆制造厂,华为海思、中兴微电子、紫光展锐等IC设计公司,飞腾、兆芯、龙芯等CPU设计公司。尤其是在液晶平板显示领域,华大九天是全球唯一可提供全流程EDA设计解决方案的提供商,客户包括京东方A、华星光电、维信诺、咸阳彩虹、熊猫电子和重庆惠科等大型平板制造企业。
2018年9月,华大九天获得国家大基金的投资。
北京芯愿景:成立于2002年,是一家专业从事集成威廉希尔官方网站 知识产权分析及技术分析的高技术服务公司。集成威廉希尔官方网站 技术分析能力始终紧跟半导体行业最先进工艺制程的发展步伐,目前已成功实现7nmFinFET芯片的工艺分析和威廉希尔官方网站 分析,布局领域:IP核、EDA软件、集成威廉希尔官方网站 分析设计平台。
芯愿景建立了专业的集成威廉希尔官方网站 分析实验室,实验室配置有ZEISS、FEI、Olympus、Leica、Oxford等厂商的高端设备,可以提供包括产品拆解、集成威廉希尔官方网站 工艺分析、竞争力分析、失效分析等技术服务,目前可以分析的最小工艺节点为7纳米。
北京博达微科技:成立于2012年04月,2020年3月被概伦电子收购,其以SPICEModel参数提取著称,现重点转向数据端,从加速仿真转为加速测试,测试主要以学习算法来驱动,竞争力在于测试速度比传统测试高一个数量级,布局领域:半导体参数测试、器件建模与验证。
概伦电子:成立于2010年,提供业界领先的新一代大规模高精度威廉希尔官方网站 仿真及设计验证平台,和针对先进半导体工艺节点的器件建模库平台及噪声测试系统等,其一百多家客户覆盖了全球绝大多数领先的集成威廉希尔官方网站 设计与制造公司。
2020年3月,概伦电子收购博达微,博达微是业界领先的器件模型、PDK相关EDA工具及AI驱动半导体参数测试解决方案供应商,也是全球唯一提供包含高精密参数化测试、器件建模仿真、PDK开发与验证的完整软硬件工程服务体系。
2020年4月2日,概伦电子宣布已完成数亿元人民币的A轮融资。本轮融资是由兴橙资本和英特尔资本共同领投,新的资金将助力概伦电子快速发展,加速推动集成威廉希尔官方网站 设计和制造环节的深度联动,增强产业实力。
天津蓝海微科技:成立于2009年08月,从事专业化的EDA软件服务与EDA工具定制化开发业务。在PcellQA工具领域技术实力雄厚,具有自动化程度高、检查项全面、准确性高和支持先进工艺特殊处理等多项优势,布局领域:集成威廉希尔官方网站 工艺设计包。
杭州广立微:成立于2003年08月,是一家专为半导体业界提供性能分析和良率提升方案的领先供应商。广立微为晶圆代工厂的新工艺制程研发提供整合性的技术服务:从早期设计、中后期量产时的可寻址测试结构,直到yieldramp阶段基于产品版图的测试芯片。为设计公司提供定制化的测试芯片工具和服务:帮助提高IC设计的可制造性、性能、成品率并缩短产品上市时间。
2018年10月,杭州广立微测试机研发中心成立,专注晶圆级电性测试技术创新。
2018年11月,杭州广立微顺利完成了第一台量产用WAT测试机SemitronixTesterT4000的出口和交付。
杭州行芯科技:成立于2018年,行芯科技是一家集成威廉希尔官方网站 芯片及IP开发商,致力于为用户提供人工智能时代算力与能耗、芯片性能与研发能力的解决方案,帮助芯片设计公司研发高性能低功耗的量产芯片。
行芯的EDA产品聚焦在芯片功耗效率,电源完整性,噪声,电迁移和高性能可靠性等方面的设计分析与智能优化。目前,行芯科技研发的核心技术已经被成功地运用在了多款大数据服务器CPU的设计和量产。
苏州芯禾科技:成立于2010年11月,专注仿真工具、集成无源器件IPD和系统级封装SiP微系统的研发,布局领域:设计仿真工具、集成无源器件。
2019年10月9日,苏州芯禾在上海张江成立“芯和半导体科技(上海)有限公司”,并将芯禾科技纳入芯和半导体旗下,同时正式启用全新的EDA软件品牌名称“芯和”。
2020年4月,芯和半导体与中芯宁波联合发布——首款国内自主开发高频体声波滤波器产品。
苏州珂晶达:成立于2011年,从事科学计算软件开发,集成威廉希尔官方网站 辅助设计软件开发和相关的技术服务。主要产品包括半导体器件和工艺仿真(TCAD)软件;辐射环境、输运和效应仿真分析软件;多物理数值仿真软件;三维网格划分和数据可视化软件等专业软件。
主要服务于半导体Foundry和Fabless厂商,航天、国防行业元器件厂商,大专院校和研究院所,客户已遍及国内、欧美和亚太区域。公司在2013年被认定为高新技术企业。
成都奥卡思微电:2016年创立于美国硅谷,芯片设计自动化(EDA)行业,已开发两款逻辑验证产品,多项预研中。2018年获首轮融资,落户成都高新区,成立中外合资企业。成都总部及硅谷分公司将联合研发后续产品,并开发中国/亚洲市场及北美市场。
奥卡思微电专精形式化功能验证,可编程逻辑验证,低能耗设计优化及验证等技术,布局领域:形式验证工具,全流程设计工具。
2020年4月,成都奥卡思发布国内首款芯片数字形式化验证EDA云计算工具--AveMCCloud。标志着本公司EDA工具正式迈入云计算时代,用户可以远程完成复杂芯片RTL设计的验证及调试工作。
深圳鸿芯微纳:成立于2018年,是一家致力于国产数字集成威廉希尔官方网站 电子设计自动化EDA研发、生产和销售的高科技公司。
2020年01月31日,国微集团(深圳)有限公司向深圳鸿芯微纳增资人民币9000万元。本次增资后,深圳鸿泰鸿芯股权投资基金合伙企业(有限合伙)持有鸿芯微纳90.91%股权,国微集团(深圳)有限公司持有鸿芯微纳9.09%股权。
Aguda是深圳鸿芯微纳技术有限公司的布局布线工具软件,也是目前国内唯一能够提供完备的数字集成威廉希尔官方网站 物理设计解决方案的国产EDA工具,从Netlist-In到GDS-Out完整的电子设计自动化流程,涵盖从布局、预布线、布局优化、时钟树综合、时钟树优化、详细布线、顶层集成的全部技术。
若贝(Robei):成立于2014年中国青岛,成功研发出RobeiEDA软件,一种全新的面向对象的可视化芯片设计软件,可以支持基于Verilog语言的集成威廉希尔官方网站 前端设计与验证。公司于2015年和2017年分别在130nm和40nm工艺上实现了基于RobeiEDA工具开发的完全自主的高速动态可重构自适应芯片的验证。
南京创联智软:成立于2014年07月,是国内领先的企业级研发管理、知识管理解决方案提供商,是软件工程生态化治理的倡导者及践行者,基于大数据、人工智能等技术打通研发测试工具链,贯穿整个研发流程,提供专业化定制开发服务的软件生命周期智能化解决方案。在“软件定义装备”的背景下,为中国制造业装备软件聚力赋能。
芯华章:成立于2020年3月,注册地在南京,致力于EDA智能软件和系统的国产化,为半导体、5G、人工智能、云计算多领域的合作伙伴提供自主可控、安全可靠的解决方案与服务。
芯华章的目标是在十年内逐步建立完整的高端芯片综合性仿真验证EDA平台,彻底填补国内验证EDA工具的空白。
武汉九同方(NineCube):成立于2011年,是一家专注IC设计服务的国际化软件公司。NineCube提供完备的IC流程设计工具,形成了IC威廉希尔官方网站 原图设计、威廉希尔官方网站 原理仿真(超大规模IC威廉希尔官方网站 、RF威廉希尔官方网站 )、3D电磁场全波仿真的IC设计全流程仿真能力。NineCube公司代表性产品主要有ePCD无源器件设计和建模工具、eWave全波电磁场仿真软件、eSpice模拟集成威廉希尔官方网站 仿真软件、eSim超大规模集成威廉希尔官方网站 仿真软件、eRF射频集成威廉希尔官方网站 仿真软件、eViewer波形查看工具、eSchema威廉希尔官方网站 原理图绘制工具。
产品软件主要应用于集成威廉希尔官方网站 、RFIC、高速互连SI、手机等,覆盖通信、国防、电子、电气、汽车、医疗和基础科学等领域。
总结:二十多年前,在EDA软件上,中国抄了一条近路——直接采用国外的EDA工具,然而,沉痛的现实告诉我们,曾经落下的课都要补回来。现在中国已开始在一定程度上支持EDA工具的开发,对一些EDA公司给予必要的资金支持。政府投资,加上庞大的国内市场,意味着它们有发展和改善环境的潜力。未来EDA发展之路,还得靠脚踏实地、一步一个脚印地走出来。
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