美国EDA禁令是虚空卡脖子
最近,《纽约时报》称,美国商务部已向包括Cadence、新思科技和西门子EDA在内的公司发出通知,要求其停止向中国供应EDA技术。
铁流认为,美国此举意义有限,基本无法起到多少制裁作用,基本可以说是虚空卡脖子。反而利好国产EDA发展。
什么是EDA工具
EDA工具是电子设计自动化(Electronic Design Automation)的简称,是从计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助测试(CAT)和计算机辅助工程(CAE)的概念发展而来的。利用EDA工具,工程师将芯片的电路设计、性能分析、设计出IC版图的整个过程交由计算机自动处理完成。
由于上世纪六十七年代,集成电路的复杂程度相对偏低,这使得工程师可以依靠手工完成集成电路的设计、布线等工作。
但随着集成电路越来越复杂,完全依赖手工越来越不切实际,工程师们只好开始尝试将设计过程自动化,在1980年卡弗尔.米德和琳.康维发表的论文《超大规模集成电路系统导论》提出了通过编程语言来进行芯片设计的新思想,加上集成电路逻辑仿真、功能验证的工具的日益成熟,使得工程师们可以设计出集成度更高且更加复杂的芯片。
1986年,硬件描述语言Verilog问世,Verilog语言是现在最流行的高级抽象设计语言。
1987年,VHDL在美国国防部的资助下问世。这些硬件描述语言的问世助推了集成电路设计水平的提升。随后,根据这些语言规范产生的各种仿真系统迅速被推出,这使得设计人员可对设计的芯片进行直接仿真。
随着技术的进步,设计项目可以在构建实际硬件电路之前进行仿真,芯片布线布局对人工设计的要求和出错率也不断降低。
时至今日,尽管所用的语言和工具仍然不断在发展,但是通过编程语言来设计、验证电路预期行为,利用工具软件综合得到低抽象级物理设计的这种途径,仍然是数字集成电路设计的基础。
一位从事CPU设计的工程师表示,“在没有EDA工具之前,搞电路要靠人手工,对于大规模集成电路有上亿晶体管的设计用手工简直是不可为的......可以说有了EDA工具,才有了超大规模集成电路设计的可能”。
中国EDA工具高度依赖国外
中国半导体行业协会IC设计分会理事长、清华大学微电子所所长魏少军曾表示,“我们要改变以往那种使用先进工艺就代表是先进水平的错误认识,Intel用0.13微米工艺能作出2GHz而我们要用45nm才能实现,这就是差距...... 快速提升我们自己的IC基础设计能力迫在眉睫,这是改变目前中国IC设计业严重依赖EDA工具和制造工艺才能实现芯片性能提升的根本途径,而依赖并滥用IP则导致了中国SoC设计的同质化”。
清华大学微电子所所长魏少军提到的“依赖并滥用IP则导致了中国SoC设计的同质化”指的是国内众多IC设计公司大多依赖于ARM的IP授权开发SOC,由于都是购买ARM的Cortex A53、A72、A77、X925等产品,同质化是必然的。
“中国IC设计业严重依赖EDA工具和制造工艺才能实现芯片性能提升的根本途径”指的是很多中国国产SOC/CPU性能的提升严重依赖于购买更好的EDA工具和采用更好的制造工艺。
EDA软件方面早已形成了三巨头——Synopsys、Cadence、西门子
。Synopsys是EDA三巨头之首。国内从事EDA软件开发的华大九天和这三家现在不是一个数量级的。
诚然,华大九天这几年发展很快,已经有利12/14nm工艺,而且可以整体流程使用,不过比国外的差一些。
但与国外三巨头差距还是明显的。要开发7nm以下的CPU/SoC,就离不开国外三大厂的EDA工具。
为何在EDA工具上追赶这么难
开发出性能优越的EDA工具,一方面要有良好的算法,另一方面需要和工艺相结合。虽然在算法方面有可能取得一定的技术突破,但EDA设计的后端工具要和工艺相结合。比如有了台积电3nm工艺,EDA三巨头会针对该工艺开发一套EDA工具。
正如国家要发展必然离不开完善的基础建设,这是发展的基础。EDA工具的研发进步就需要国内自主研发的制造工艺做基础。只有境内先进工艺先突破,国产EDA才能跟进取得突破。如果没有自主研发的先进制造工艺,EDA工具就根本不可能取得技术突破。
另外,即便境内有了5/7nm工艺,也并不意味着开发相应的EDA工具就能一帆风顺。
即便有了自主研发的先进工艺,撇开工艺结合,光在算法技术上和国外三巨头的差距也很远。而且算法和工艺相结合很难,需要非常高深的数学理论,这是目前国内需要补课的。
美国禁售EDA是虚空卡脖子
事实上,EDA是一套软件,只要国内公司把软件买下了,就很难卡脖子不让国内单位用。
特别是对于那些在境内晶圆厂流片的IC设计公司而言,美国禁售EDA基本没有影响,因为本来就是使用成熟工艺,完全可以用与之匹配的国产EDA,虽然会差一些,但也堪用。
真正有点影响的是使用台积电尖端工艺流片的IC设计公司,如果禁令落实,那么,这些公司在制造工艺上就无法与台积电同步更新。
比如这次小米用了台积电3nm工艺,肯定是已经买到了三巨头的EDA,已经买下了的能够继续用。
如果台积电2nm米工艺成熟,那么,小米会因为买不到与之匹配的EDA工具,在制造工艺上会被锁在3nm。
从实践上看,真正需要台积电尖端工艺的芯片其实非常少,12/14nm工艺已经足够满足大部分场景,何况已经买到的与3nm、5nm、7nm工艺相匹配的EDA工具还能够继续用。
更何况EDA工具还有破解版,破解版泛滥导致EDA压根就禁不住。
利好国产EDA厂商
技术发展也离不开商业因素,在国外三巨头占有统治地位的情况下,全球市场早已被国外产品占据,华大九天为代步的EDA工具追赶之路很难。
然而,随着这几年的美国制裁,国内企业纷纷开始找备胎,开始给国产EDA厂商下单,开始使用华大九天工具。
美国这次禁售EDA落实的越彻底,对国产EDA就越有利。
最后,铁流感慨现在的美国既像唐末、又像明末、还像清末。
美国各州列土封疆,有各自独立的行政、司法、武装,加州、德州还有独立倾向,完全是藩镇割据的翻版。
美国两党党争,已经把小团体的私利置于国家利益之上,就是明末党争的翻版。
美国国内对底层大搞快乐教育、愚民教育,毒品泛滥,上层大搞老人政治,无法认清中国崛起的事实,完全就清末的翻版。
美国完全是国力雄厚,才经过这般折腾还没散架。
当下,美国不是没有明白人,只是明白人很难进入决策圈。
握手决策权的美国老头还活在上世纪的梦幻里,既不了解中国,也不懂半导体产业,搞出来的政策非常脑残。
科技战以来,制裁措施完全是在打王八拳,科技制裁毫无章法,愚昧无知程度和清末那些认为龙虾兵膝盖无法弯曲不能上岸的满清权贵有一拼。
美国再过些年也就差不多接近明、清王朝更替历史周期率了。