EDA被譽為“芯片之母”，是真正締造出芯片的工具

8月15日，美國對設計GAAFET(全柵場效應晶體管)結構集成電路所必須的EDA軟件禁令正式生效。所有關于設計GAAFET(全柵場效應晶體管)結構集成電路所必須的美國EDA軟件出口，都需要接受美國政府的審查和批準。

在這道禁令里有兩個關鍵詞：其一是，EDA軟件。其二是，GAAFET(全柵場效應晶體管)結構集成電路。

首先，隊長給大家說清楚：什么是EDA軟件?簡單地來說，它是芯片的軟件設計工具。EDA廠商是高通、三星以及華為海思等芯片設計公司的上游供應商。要設計出先進的芯片，就離不開EDA軟件的支持。如果說，芯片是一道菜，那么，EDA軟件就是廚具。一個廚子失去了廚具，給他原料，他也做不出美味佳肴。

美國勒令臺積電斷供華為，推出《芯片法案》，打造芯片聯(lián)盟，要切斷的是中國芯片產業(yè)鏈下游的代工制造，而EDA出口管制則是切斷中國芯片產業(yè)的上游設計工具，讓中國芯片設計公司陷入既無米下鍋，也沒鍋做飯的境地。

一頭掐住中國芯片產業(yè)的EDA軟件供應，另一頭掐住中國芯片產業(yè)的代工制造，兩手掐，兩手都很硬。這已經不是卡脖子的問題了，這是一手掐脖子，一手摁腦袋，讓中國芯片產業(yè)不得呼吸，一步步陷入窒息的絕境。

美國是看準了中國芯片產業(yè)的弱點，看準了芯片產業(yè)對高科技的基礎性作用，鐵了心全方位圍堵中國高科技產業(yè)升級。在芯片設計中，EDA軟件有多重要?

隊長可以負責任地說：“沒有先進、完善的EDA軟件設計工具，就沒有先進的高端芯片?！?

DA軟件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。

美國對EDA工具等四項技術實行新出口管制

據財聯(lián)社報道，當?shù)貢r間周五，美國商務部工業(yè)與安全局(BIS)在聯(lián)邦公報上披露了一項出口限制加碼的臨時最終決定，涉及先進半導體、渦輪發(fā)動機等領域。

根據公報， 美國工業(yè)與安全局決定對《商務部管制清單》(CCL)和《出口管理條例》(EAR)同步實施修訂，對四項技術實施管制。

美國商務部主管工業(yè)與安全的副部長Alan Estevez介紹稱，使半導體和發(fā)動機等技術能夠更快、更高效、更長時間，以及在更惡劣條件下運行的科技進步，可能會在商業(yè)和軍事環(huán)境中“改變游戲規(guī)則”。

據悉，此次被升級出口管制的技術包括：

寬禁帶半導體材料氧化鎵(Ga2O3)和金剛石： 氮化鎵和碳化硅是生產復雜的微波、毫米波設備，或大功率半導體器件的主要材料。而氧化鎵和金剛石有潛力能制造出更加復雜的設備，同時能耐受更高的電壓或溫度。

開發(fā)GAAFET(全柵場效應晶體管)結構集成電路的EDA軟件： 電子計算機輔助軟件(EDA/ECAD)， 用于設計、分析、優(yōu)化和驗證集成電路或印刷電路板的性能。 作為FinFET的繼任者，GAAFET(全柵場效應晶體管)被視為量產3nm及以下工藝制程的關鍵技術。BIS也在征求公眾意見，以決定哪些ECAD的具體功能特別適用于設計GAAFET電路，以確保美國政府能夠有效實施這項管制。

壓力增益燃燒技術(PGC)： 這項技術有潛力能提高燃氣渦輪發(fā)動機10%以上效率，潛在影響航空航天、火箭和超高音速導彈系統(tǒng)。 PGC技術利用多種物理現(xiàn)象，包括共振脈沖燃燒、定容燃燒和爆震，導致穿過燃燒器的有效壓力上升，而消耗的燃燒量相同。BIS目前無法確認任何正在生產中的引擎使用了這項技術，但目前已經有大量研究指向潛在生產。

EDA被譽為“芯片之母”，是真正締造出芯片的工具。

其次，什么是GAAFET(全柵場效應晶體管)結構集成電路呢?它是一種全新的晶體管結構技術。由于技術原理比較復雜，隊長作為非專業(yè)人士也看不大懂。但是，可以明白的是，要實現(xiàn)3納米芯片的量產，就離不開GAAFET技術。臺積電和三星為了實現(xiàn)3納米芯片工藝的量產，走的都是GAAFET技術路線。其中，臺積電更進一步，已經率先在GAAFET技術路線之上研發(fā)2納米芯片生產工藝。

在臺積電和三星的生產工藝開發(fā)中，都離不開EDA軟件的支持。

臺積電和三星作為全球僅有的兩家3納米芯片生產商，他們的生產工藝是基于GAAFET技術路線，那么，上游的蘋果、高通、華為海思等芯片設計廠商，就都必須基于GAAFET技術去做芯片開發(fā)，以保證跟下游芯片制造商的工藝一致性。

顯然，這一禁令就是針對中國的。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。

EDA軟件限制的對芯片企業(yè)影響極大，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。

長期以來，國內市場被海外EDA三巨頭統(tǒng)治。以收入規(guī)模計，2020年中國EDA市場，美國新思科技(Synopsys)、美國楷登電子(Cadence)和西門子EDA市場份額合計超過77%。

披著產業(yè)政策外衣的《芯片法案》想要打擊中國芯片產業(yè)發(fā)展，讓美國芯片產業(yè)“再次回歸”“再次強大”，實現(xiàn)“在美國投資，在美國研發(fā)，在美國制造”，這個目的真能實現(xiàn)嗎?答案是否定的，美國將芯片武器化、政治化的嘗試必定失敗。原因主要有以下幾個方面：

一、投入杯水車薪。有專家估算，美國建立完全自給自足的本地半導體供應鏈，需要至少1萬億美元的前期投資。而《芯片法案》直接投向半導體制造領域的只有500多億美元，對整個行業(yè)而言可謂杯水車薪，僅能基本滿足英特爾、三星和臺積電的工廠建設，無法支持從上游至下游的整體產業(yè)鏈。一些關鍵的中小企業(yè)無法得到該法案支持，不會轉移布局。

二、美芯片產業(yè)政策是把雙刃劍。美國一向崇尚自由市場經濟，此次卻推出了“充滿意識形態(tài)色彩”的芯片產業(yè)政策。首先，法案置于首位的是“打擊對手”，而不是科技創(chuàng)新，這本身就是所謂創(chuàng)新進取“美國精神”的沒落;其次，在高度金融化的美國，產業(yè)政策大概率會帶來機會主義者套利，高盈利的美國本土芯片公司會將政府補助用于股票回購和其他刺激股票價值的短期行為，而非投資于研發(fā)和建廠;最后，《芯片法案》提供的補貼很可能無法彌補半導體企業(yè)將工廠從中國遷往美國的成本，反而會損害一些美國半導體企業(yè)的利益。

三、全球化歷史潮流難以逆轉。半導體芯片產業(yè)經過多年的全球分工和協(xié)作，已經形成了“你中有我，我中有你”的局面，與20世紀90年代的半導體美日爭霸形勢已經大相徑庭。由于芯片制造工藝更加復雜，半導體企業(yè)普遍采用跨國合作的方式來發(fā)揮比較優(yōu)勢、降低生產成本。《芯片法案》無力改變全球半導體產業(yè)高度分散、相互依賴的現(xiàn)實局面，因此也無法達到奪回半導體產業(yè)主導權的目的。美國智庫戰(zhàn)略國際研究中心認為，在復雜和高度依存的全球價值鏈中，美國和中國的半導體企業(yè)早已深度融合，要使供應鏈完全本地化，將付出巨大的經濟和技術成本。

四、放棄中國市場等于放棄未來。在中美都設有半導體廠的企業(yè)包括臺積電(南京)、三星(西安)、海力士(大連)，英特爾和美光也在中國擁有芯片封裝和測試工廠。這些企業(yè)如果接受《芯片法案》的補助，實際上等于放棄中國芯片產業(yè)未來巨大的發(fā)展機遇。這種二選一對任何國際芯片企業(yè)而言都是無法承受的，顯然美國政府的芯片補助是他們的“燙手山芋”。

在科技領域，創(chuàng)新是第一動力。而美國《芯片法案》的推出，標志著“美國精神”的沒落，注定擺脫不了失敗的命運。同時，我們也要看到，缺少核心技術就會受制于人，中國芯片產業(yè)仍面臨核心競爭力較弱的局面。關鍵核心技術是要不來、買不來、討不來的。對中國而言，辦好自己的事，強化國家戰(zhàn)略科技力量，對產業(yè)鏈供應鏈堅持“保鏈、補鏈、強鏈”，堅持互利共贏導向，堅定不移推進全球化，是當前最正確的路徑?！　∶鎸γ绹膰麓驂?，中國并非沒有突圍能力。中國的芯片制造技術和能力正在飛速發(fā)展。美國半導體行業(yè)協(xié)會發(fā)布的報告指出，到2024年中國芯片產能將超過美國。美國媒體最近也報道，盡管美國竭力阻止中國獲得先進芯片制造技術，但中芯國際公司很可能去年就已能在沒有極紫外線光刻機的情況下，生產出7納米制程的高端芯片。這些都說明，美國害人害己的“芯片法案”必將事與愿違、遭遇失敗。