美對(duì)華斷供EDA!國(guó)產(chǎn)EDA迎來(lái)大爆發(fā)!
5月23日,美國(guó)商務(wù)部工業(yè)與安全局(BIS)通知Synopsys(新思科技)、Cadence(鏗騰電子)、Siemens EDA(西門子EDA)這三家EDA廠商,要求他們停止向中國(guó)提供技術(shù)。
文件規(guī)定,若交易方位于中國(guó)境內(nèi),或?yàn)橹袊?guó)的“軍事最終用戶”(無(wú)論其所在地),則出口、再出口或在國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)讓出口管制分類號(hào)(ECCN)為3D991和3E991的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)軟件和技術(shù),均需獲得許可證。
一時(shí)間,資本市場(chǎng)劇烈震蕩。Synopsys、Cadence股價(jià)單日暴跌近10%,次日又反彈5%,而中國(guó)本土EDA企業(yè)華大九天卻逆勢(shì)漲停。
EDA為什么這么重要?美國(guó)對(duì)華斷供EDA將會(huì)對(duì)國(guó)產(chǎn)芯片產(chǎn)業(yè)帶來(lái)哪些影響?
01、EDA為什么不出名?
EDA即電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(Electronic Design Automation),是指使用計(jì)算機(jī)程序和專用計(jì)算機(jī)硬件來(lái)設(shè)計(jì)、仿真、驗(yàn)證、制造和測(cè)試電子系統(tǒng),被譽(yù)為“芯片之母”,是芯片設(shè)計(jì)中不可或缺的組成部分。
既然EDA在半導(dǎo)體行業(yè)這么重要,甚至可以認(rèn)為Synopsys、Cadence、Siemens EDA這三家公司在芯片行業(yè)的影響力跟臺(tái)積電一樣高,為什么他們一點(diǎn)都不出名呢?
主要是以下這幾個(gè)原因。首先,這三家EDA公司都是ToB的公司,不像英偉達(dá)、Intel、AMD等都有ToC的產(chǎn)品,也不像高通這種大家手機(jī)上都在用的產(chǎn)品,所以普通消費(fèi)者對(duì)其了解較少。
其次,Synopsys和Cadence兩家的市場(chǎng)份額差不太多,沒(méi)有哪一家是獨(dú)大的,而且這兩家公司的產(chǎn)品你中有我、我中有你,幾乎都有相互的替代品,只是各自有比較強(qiáng)勢(shì)的產(chǎn)品,這也導(dǎo)致它們?cè)谑袌?chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中相對(duì)低調(diào)。
最后,EDA這個(gè)市場(chǎng)相對(duì)較小,在2024年,Synopsys的營(yíng)收最高,但也僅有60億美元,凈利潤(rùn)有20億美元。沒(méi)有市值非常高的公司,也就不會(huì)有很多非業(yè)內(nèi)人士關(guān)注。
盡管市場(chǎng)規(guī)模不大,但EDA卻位于芯片產(chǎn)業(yè)倒金字塔的最頂端,可以說(shuō)是芯片產(chǎn)業(yè)的空氣。同時(shí),隨著芯片制程向3nm、2nm演進(jìn),EDA工具的先進(jìn)性直接影響芯片性能與研發(fā)效率。因此,此次EDA斷供才引起這么大的市場(chǎng)反應(yīng)。
02、中國(guó)EDA產(chǎn)業(yè)發(fā)展的曲折之路
在國(guó)際市場(chǎng)上,Synopsys、Cadence和Siemens EDA占據(jù)了全球EDA市場(chǎng)的70%份額,其中Synopsys約占32%的市場(chǎng)份額,Cadence約占30%,西門子EDA約占13%。這三家公司憑借深厚的技術(shù)積累、完善的產(chǎn)品線和廣泛的客戶基礎(chǔ),在全球EDA市場(chǎng)形成了三足鼎立的格局。它們不僅在技術(shù)上持續(xù)創(chuàng)新,還通過(guò)并購(gòu)、合作等方式不斷拓展業(yè)務(wù)領(lǐng)域,鞏固市場(chǎng)地位。
以中國(guó)市場(chǎng)為例,這三家公司就占據(jù)了中國(guó)EDA市場(chǎng)約80%的份額。
而中國(guó)的EDA產(chǎn)業(yè)盡管起步也很早,但它經(jīng)歷了全面封鎖期、集中突破期、沉寂期、緩慢發(fā)展期,以及2018年之后的快速發(fā)展期等多個(gè)階段,發(fā)展非常曲折。
從公司成立時(shí)間來(lái)看,三大巨頭分別建立于1981年(Mentor Graphics,后被西門子收購(gòu)更名)、1986年(Synopsys)、1988年(Cadence)。中國(guó)自主研發(fā)的熊貓系統(tǒng),也同樣立項(xiàng)于這個(gè)階段。
20世紀(jì)70至80年代,由于被“巴黎統(tǒng)籌委員會(huì)”實(shí)施技術(shù)禁運(yùn),導(dǎo)致無(wú)法購(gòu)買到國(guó)外的EDA工具,中國(guó)只能自主研發(fā)EDA技術(shù)。
于是在1986年,我國(guó)正式啟動(dòng)了EDA的國(guó)產(chǎn)化工程,從全國(guó)17家單位調(diào)來(lái)了117學(xué)者和技術(shù)人員,聘請(qǐng)之前在美國(guó)專門從事EDA行業(yè)的連永軍博士作為總設(shè)計(jì)師,還把時(shí)任四機(jī)部(就是后來(lái)的電子工業(yè)部)微電子局的負(fù)責(zé)人王陽(yáng)元院士派去做了項(xiàng)目總負(fù)責(zé)人。攻關(guān)人員集中712廠一個(gè)五層樓里,樓下是宿舍,樓上是辦公室,經(jīng)過(guò)四年的努力,系統(tǒng)通過(guò)了國(guó)家驗(yàn)收,被命名為“熊貓系統(tǒng)”。1993年,熊貓系統(tǒng)正式進(jìn)入EDA市場(chǎng)。
然而,僅僅一年,隨著1994年“巴統(tǒng)”解散,相關(guān)技術(shù)禁運(yùn)也不再生效,國(guó)際巨頭們選擇免費(fèi)策略,對(duì)某幾個(gè)環(huán)節(jié)的單個(gè)工具進(jìn)行免費(fèi),同時(shí)在高校進(jìn)行無(wú)償捐贈(zèng),提出共建實(shí)驗(yàn)室,從高校開(kāi)始培養(yǎng)整個(gè)行業(yè)的使用習(xí)慣。熊貓系統(tǒng)在“盜版”“免費(fèi)”等多重夾擊下,被迫離開(kāi)內(nèi)地市場(chǎng),轉(zhuǎn)向中國(guó)香港、中國(guó)臺(tái)灣,甚至一度遠(yuǎn)走美國(guó)。
自此,中國(guó)EDA產(chǎn)業(yè)進(jìn)入漫長(zhǎng)的沉寂期。
2018年以來(lái),美國(guó)對(duì)中國(guó)EDA技術(shù)制裁逐步升級(jí),首先通過(guò)貿(mào)易戰(zhàn)提出技術(shù)限制,隨后將華為、中芯國(guó)際等中國(guó)企業(yè)列入實(shí)體清單,限制這些公司獲得高端EDA軟件。2020年,美國(guó)進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)EDA軟件工具的出口管制,特別是針對(duì)7nm及以下工藝的設(shè)計(jì)軟件,嚴(yán)控技術(shù)轉(zhuǎn)讓與合作。2023年,美國(guó)加大對(duì)中國(guó)EDA軟件企業(yè)的制裁力度,推動(dòng)全球EDA軟件市場(chǎng)的技術(shù)封鎖,促使中國(guó)加速國(guó)產(chǎn)EDA軟件工具的研發(fā)與替代。
在國(guó)內(nèi)政策的支持下,中國(guó)EDA產(chǎn)業(yè)迎來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇。過(guò)去五年間,國(guó)內(nèi)芯片EDA企業(yè)數(shù)量已經(jīng)從10家增長(zhǎng)到120家以上;2018-2020年,EDA國(guó)產(chǎn)化率從6.24%提升到11.48%;有數(shù)據(jù)預(yù)測(cè),到2025年,國(guó)內(nèi)本土EDA市場(chǎng)將持續(xù)擴(kuò)大,年均復(fù)合(2021-2025年)增速將超過(guò)14%,遠(yuǎn)高于全球市場(chǎng)。
03、破局者的崛起
封鎖往往成為技術(shù)覺(jué)醒的催化劑。對(duì)于EDA,在上世紀(jì)80年代是這樣,在三十多年后的今天,亦是如此。
2023年2月28日,華為輪值董事長(zhǎng)徐直軍在深圳總部舉行的總結(jié)與表彰會(huì)上,首次披露了華為軟件設(shè)計(jì)工具的最新進(jìn)展。徐直軍稱,華為芯片設(shè)計(jì)EDA工具團(tuán)隊(duì)聯(lián)合國(guó)內(nèi)EDA企業(yè),共同打造了14nm以上工藝所需EDA工具,基本實(shí)現(xiàn)了14nm以上EDA工具國(guó)產(chǎn)化,2023年將完成對(duì)其全面驗(yàn)證。
在此次發(fā)言中,華為雖然沒(méi)有詳細(xì)透露是哪些國(guó)內(nèi)EDA企業(yè),但據(jù)華為旗下哈勃投資布局的國(guó)產(chǎn)EDA企業(yè)來(lái)看,他們應(yīng)該是阿卡思微、九同方微電子、無(wú)錫飛譜電子和立芯軟件等。華為憑借其在通信領(lǐng)域的深厚技術(shù)積累,以及強(qiáng)大的研發(fā)實(shí)力和資金支持,積極推動(dòng)國(guó)產(chǎn)EDA工具的研發(fā)和應(yīng)用,為中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)的自主可控做出了重要貢獻(xiàn)。
此外,有這樣一家國(guó)產(chǎn)企業(yè),僅此于國(guó)際三大巨頭,位于EDA的第二梯隊(duì),它就是——華大九天。
華大九天的前身是中國(guó)華大集成電路設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司的EDA部門,具有三十年的技術(shù)積累。2009年,中國(guó)華大集成電路設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司與國(guó)投高科技投資有限公司共同投資,將華大EDA部門獨(dú)立出來(lái)并成立華大九天。成立后,華大九天發(fā)布了多款具有重要意義的EDA產(chǎn)品,尤其是在液晶平板顯示領(lǐng)域,華大九天更是全球唯一可提供全流程EDA設(shè)計(jì)解決方案的提供商。
值得一提的是,2024年華大九天營(yíng)業(yè)收入12.22億元,同比增長(zhǎng)20.98%,創(chuàng)歷史新高。其中EDA軟件銷售收入占比89.36%(10.92億元)。然而,歸母凈利潤(rùn)1.09億元,同比大幅下降45.46%。
利潤(rùn)下降的背后是研發(fā)的巨額投入。華大九天不僅給核心團(tuán)隊(duì)發(fā)了大筆股權(quán),而且在研發(fā)投入狠狠砸錢,相當(dāng)于每賺10塊錢,7塊1毛都砸進(jìn)研發(fā)。
這樣的高投入背后換來(lái)的是人才的相對(duì)穩(wěn)定和產(chǎn)品的不斷升級(jí),加上2024年中國(guó)電子集團(tuán)成為其實(shí)控人,收購(gòu)芯和半導(dǎo)體等一系列操作,現(xiàn)如今華大九天不僅背靠“國(guó)家隊(duì)”,而且進(jìn)一步補(bǔ)足了EDA版圖,使得華大九天市場(chǎng)份額穩(wěn)居本土企業(yè)首位。
除了華大九天,國(guó)內(nèi)還有概倫電子、廣立、九同方、博達(dá)等一批EDA企業(yè)。這些企業(yè)在不同的細(xì)分領(lǐng)域有著各自的優(yōu)勢(shì)和特色,共同推動(dòng)著國(guó)產(chǎn)EDA產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。例如,概倫電子在模擬電路設(shè)計(jì)EDA工具方面有著深厚的技術(shù)積累,廣立在芯片測(cè)試EDA工具領(lǐng)域有著獨(dú)特的解決方案,九同方在射頻電路設(shè)計(jì)EDA工具方面不斷創(chuàng)新,博達(dá)則在數(shù)字電路設(shè)計(jì)EDA工具方面積極探索。這些企業(yè)通過(guò)與高校、科研機(jī)構(gòu)的合作,以及自身的研發(fā)投入,不斷提升技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量,為中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)的自主可控貢獻(xiàn)著自己的力量。
04、堅(jiān)定自研與長(zhǎng)期主義:最遠(yuǎn)的路也是最近的
“免費(fèi)的是最貴的,最遠(yuǎn)的是最近的?!碧斓紫聸](méi)有新鮮事,一代人有一代人的挑戰(zhàn)。上個(gè)世紀(jì)的“免費(fèi)策略”,讓渡的不只是市場(chǎng),更是自主創(chuàng)新的能力根基。而今天華大九天71%的研發(fā)投入、華為多年隱秘布局,印證著產(chǎn)業(yè)對(duì)“硬創(chuàng)新”的回歸。歷史教訓(xùn)告訴我們,要堅(jiān)定自研道路,手上有糧,心里不慌。只有通過(guò)自主研發(fā),掌握核心技術(shù),才能擺脫對(duì)國(guó)外技術(shù)的依賴,實(shí)現(xiàn)芯片產(chǎn)業(yè)的自主可控。
同時(shí),EDA發(fā)展對(duì)于生態(tài)的依賴性非常強(qiáng),只有國(guó)內(nèi)上下游團(tuán)結(jié)一心,才能實(shí)現(xiàn)真正的成功。因?yàn)樾酒且粋€(gè)前期投入非常大的行業(yè),需要加強(qiáng)芯片設(shè)計(jì)企業(yè)、EDA企業(yè)、晶圓代工廠等上下游企業(yè)之間的合作與交流,共同推動(dòng)國(guó)產(chǎn)EDA工具的應(yīng)用和改進(jìn)。此外,政府也應(yīng)出臺(tái)相關(guān)政策,鼓勵(lì)企業(yè)使用國(guó)產(chǎn)EDA工具,為國(guó)產(chǎn)EDA產(chǎn)業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造良好的市場(chǎng)環(huán)境。
美國(guó)斷供EDA,給中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn),但也為中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)的自主可控提供了契機(jī)。在長(zhǎng)期主義的指引下,堅(jiān)定自研道路,加強(qiáng)生態(tài)建設(shè),國(guó)內(nèi)EDA企業(yè)有望在未來(lái)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出,實(shí)現(xiàn)中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)的破局。正如劉楚昕所說(shuō):“人的一生會(huì)經(jīng)歷很多痛苦,但回首想起來(lái)都是傳奇?!敝袊?guó)芯片產(chǎn)業(yè)的破局之路雖然充滿艱辛,但只要我們堅(jiān)持不懈,就一定能夠書寫屬于自己的傳奇。
作者:蓋貝貝
責(zé)編/版式:王禹蓉
審校:王 濤 梅雅鑫
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