“芯片之母”EDA重要性凸顯！EDA軟件能影響整個半導體行業(yè)？

EDA軟件對半導體的限制的影響力有多大?強如三星，其6月剛剛突破的3nm GAA架構制程技術，也是在ANSYS、Synopsys、Cadence等EDA軟件的全力協(xié)助下完成的。沒有EDA軟件的配合，突破架構、制程限制難度更大。

據(jù)財聯(lián)社報道，美國商務部周五發(fā)布一項臨時最終規(guī)定，對設計GAAFET(全柵場效應晶體管)結構集成電路所必須的ECAD軟件;金剛石和氧化鎵為代表的超寬禁帶半導體材料;燃氣渦輪發(fā)動機使用的壓力增益燃燒(PGC)等四項技術實施新的出口管制。

EDA即Electronic Design Automation(電子設計自動化)，被譽為“芯片之母”。如果把芯片制造比作建造一座大廈的話，IC設計就是大廈的設計圖紙，EDA軟件就是這張圖紙的設計工具， 只不過EDA軟件比建筑設計軟件的復雜度要高出N個數(shù)量級。利用EDA工具，電子設計師可以從概念、算法、協(xié)議等開始設計電子系統(tǒng)，并可以將電子產(chǎn)品從電路設計、性能分析到設計出IC版圖或PCB版圖的整個過程，在計算機上自動處理完成。并且是貫穿整個集成電路產(chǎn)業(yè)鏈的戰(zhàn)略基礎支柱之一。 EDA技術可以廣泛應用于電子、通信、航空航天、機械等多個領域。

從國產(chǎn)EDA軟件發(fā)展史來看，從上世紀80、90年代，就不斷地有中國企業(yè)進軍EDA軟件領域，直到1993年，華大九天發(fā)布了國內(nèi)第一款EDA軟件——熊貓ICCAD系統(tǒng)，實現(xiàn)了國產(chǎn)EDA從0到1的突破。

但由于整個芯片產(chǎn)業(yè)鏈的核心技術都被西方國家壟斷，海外EDA軟件巨頭更是直接與芯片設計、制造廠商們直接綁定，導致國外廠商并不采用國產(chǎn)EDA軟件，而國內(nèi)芯片制造水準依舊停留在14nm水平階段，無法尋求更大的技術突破。如果設計一款5nm芯片產(chǎn)品，使用全球頂尖的EDA軟件，大約成本可以控制在4000萬美元左右，但如果沒有EDA軟件支持，那么設計一款5nm芯片所要消耗的成本可能就要高達77億美元，接近200倍左右的差距。

由于半導體屬高度科技化的產(chǎn)業(yè)，從設廠規(guī)劃至量產(chǎn)，須長達數(shù)年才能達成。同時半導體須有產(chǎn)業(yè)集群(Industria de clústeres)上下游相關業(yè)者密切合作，美國、韓國、日本、德國及意大利等，正致力于整合半導體產(chǎn)業(yè)價值鏈。理論上，半導體廠可設于全球各地﹔僅能設廠于擁有較低成本水源及用電、鄰近機場，且擁有相應補貼及稅收優(yōu)惠政策的地區(qū)。西班牙或可滿足前述半導體設廠環(huán)境條件，但高科技人才卻有不足，而中國臺灣及中國大陸則擁有前述全部條件。美國是否擁有半導體制造業(yè)產(chǎn)業(yè)所需資源仍待確認，特別是在人才方面，目前美國也在規(guī)劃人才培養(yǎng)以及吸引海外半導體人才前往美國工作。

芯片自給的核心，在于芯片制造及其關鍵設備、尖端材料和核心工藝。中國只有在整個芯片工業(yè)崛起的基礎上才能實現(xiàn)徹底的芯片自給，芯片自由不能只靠點的突破，需要全盤謀劃，全面破局。

中國的晶圓廠快速擴產(chǎn)，同時國內(nèi)晶圓企業(yè)大規(guī)模扶持國產(chǎn)設備公司，國產(chǎn)設備在國內(nèi)市占率持續(xù)提升，且部分已經(jīng)進入國際客戶供應鏈。雖然未來2年需求能否持續(xù)引發(fā)討論，但或許不用過于擔憂：一方面國內(nèi)設備公司還在不斷拓展新品類獲得新份額，水平提升后有望進入國際產(chǎn)業(yè)鏈，從而獲得更大市場空間。另一方面，當前可能正接近上一輪半導體周期尾聲，未來2年很有可能迎來新一輪半導體景氣周期，屆時有可能又會有新的擴產(chǎn)需求。

中國的半導體很大程度是設備、材料、零部件落后，因此這類公司發(fā)展也關系到未來的命運。這里我們以設備類公司為例，全球半導體設備去年總的市場規(guī)模大約1026億美元，其中中國為296億美元。對照前述“市占率+市占率確定性提升”兩大標準可見，這一邏輯對半導體設備行業(yè)同樣適用。