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美國(guó)從芯片之母開(kāi)始!EDA軟件如何影響整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)?
(2025年9月6日更新)

據(jù)財(cái)聯(lián)社報(bào)道,美國(guó)商務(wù)部周五發(fā)布了一項(xiàng)關(guān)于設(shè)計(jì)的臨時(shí)最終規(guī)定GAAFET結(jié)構(gòu)集成電路所必需的(全柵場(chǎng)效應(yīng)晶體管)ECAD軟件金剛石氧化鎵以超寬禁帶半導(dǎo)體材料為代表;燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)使用燃燒壓力增益(PGC)實(shí)施新的出口管制等四項(xiàng)技術(shù)。

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據(jù)悉,GAAFET相對(duì)于晶體管技術(shù)FinFET晶體管技術(shù)更先進(jìn),F(xiàn)inFET技術(shù)最多3nm,而GAAFET可以實(shí)現(xiàn)2nm。氧化鎵(Ga2O3)金剛石是第四代半導(dǎo)體材料,備受關(guān)注。



圖片來(lái)源:攝圖網(wǎng) 501123322



EDA軟件限制的影響有多大?比三星強(qiáng),6月份剛剛突破3nm GAA架構(gòu)工藝技術(shù)也在ANSYS、Synopsys、Cadence等EDA在軟件的全力協(xié)助下完成。EDA在軟件的配合下,更難突破架構(gòu)和工藝限制。



美國(guó)對(duì)EDA實(shí)施新出口管制等四項(xiàng)技術(shù)



據(jù)財(cái)聯(lián)社報(bào)道,當(dāng)?shù)貢r(shí)間周五,商務(wù)部工業(yè)和安全局(BIS)聯(lián)邦公報(bào)披露了涉及先進(jìn)半導(dǎo)體、渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)等領(lǐng)域的出口限制加碼的臨時(shí)最終決定。



來(lái)源:聯(lián)邦公報(bào)



根據(jù)公報(bào),美國(guó)工業(yè)和安全局決定對(duì)商務(wù)部進(jìn)行管制(CCL)以及《出口管理?xiàng)l例》(EAR)修訂同訂,控制四項(xiàng)技術(shù)。



美國(guó)商務(wù)部工業(yè)安全副部長(zhǎng)Alan Estevez介紹說(shuō),在更惡劣的條件下,使半導(dǎo)體和發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)更快、更高效、更長(zhǎng)的時(shí)間和運(yùn)行的技術(shù)進(jìn)步可能會(huì)在商業(yè)和軍事環(huán)境中改變游戲規(guī)則。



據(jù)悉,升級(jí)出口管制的技術(shù)包括:



氧化鎵(Ga2O三、金剛石:氮化鎵和碳化硅是生產(chǎn)復(fù)雜微波、毫米波設(shè)備或大功率半導(dǎo)體設(shè)備的主要材料。氧化鎵和金剛石有潛力生產(chǎn)更復(fù)雜的設(shè)備,并承受更高的電壓或溫度。



開(kāi)發(fā)GAAFET結(jié)構(gòu)集成電路(全柵場(chǎng)效應(yīng)晶體管)EDA軟件:電子計(jì)算機(jī)輔助軟件(EDA/ECAD),集成電路或印刷電路板的性能用于設(shè)計(jì)、分析、優(yōu)化和驗(yàn)證。作為FinFET的繼任者,GAAFET被視為量產(chǎn)3nm以下工藝的關(guān)鍵技術(shù)。BIS也在征求公眾意見(jiàn)來(lái)決定什么ECAD特別適用于設(shè)計(jì)GAAFET確保美國(guó)政府能夠有效地實(shí)施這一管制。



燃燒技術(shù)的壓力增益(PGC):該技術(shù)有潛力提高10%以上的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)效率,潛在影響航空航天、火箭和超高音速導(dǎo)彈系統(tǒng)。PGC該技術(shù)利用共振脈沖燃燒、固定容量燃燒和爆震等多種物理現(xiàn)象,導(dǎo)致通過(guò)燃燒器的有效壓力升高,燃燒量相同。BIS目前還不能確認(rèn)生產(chǎn)中的任何引擎都使用了這種技術(shù),但目前已有大量研究指向潛在生產(chǎn)。



芯片之母EDA有多重要?



據(jù)天風(fēng)國(guó)際研報(bào)報(bào)道,EDA即Electronic Design Automation(電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化),被稱為芯片之母。



若將芯片制造比作建筑,IC設(shè)計(jì)是建筑的設(shè)計(jì)圖紙,EDA軟件就是這張圖的設(shè)置Ecliptek代理計(jì)工具,只不過(guò)EDA該軟件比建筑設(shè)計(jì)軟件更復(fù)雜。



利用EDA電子設(shè)計(jì)師可以從概念、算法、協(xié)議等方面設(shè)計(jì)電子系統(tǒng),從電路設(shè)計(jì)、性能分析到設(shè)計(jì)電子產(chǎn)品IC版圖或PCB在計(jì)算機(jī)上自動(dòng)處理地圖的整個(gè)過(guò)程。它是貫穿整個(gè)集成電路產(chǎn)業(yè)鏈的戰(zhàn)略基礎(chǔ)支柱之一。EDA該技術(shù)可廣泛應(yīng)用于電子、通信、航空航天、機(jī)械等領(lǐng)域。



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所以總的來(lái)說(shuō),EDA集成電路產(chǎn)業(yè) 產(chǎn)值小但極其重要的小而精環(huán)節(jié)。根據(jù)賽迪智庫(kù)數(shù)據(jù),2018-2020年全球EDA市場(chǎng)規(guī)模從62.2億美元增長(zhǎng)到72.3億美元,年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到7.81%。與幾千億美元的集成電路行業(yè)相比,不值一提,但如果沒(méi)有這個(gè)產(chǎn)品,世界上所有的芯片設(shè)計(jì)公司都要停擺。



第一梯隊(duì):現(xiàn)在EDA行業(yè)市場(chǎng)集中度高,是國(guó)際三大EDA近80%的巨頭壟斷:Synopsys(新思科技),Cadence(鏗鏘電子),Mentor Graphics(明導(dǎo)國(guó)際)(2016年被德國(guó)西門(mén)子收購(gòu))。



EDA三巨頭擁有絕對(duì)的主導(dǎo)地位,其產(chǎn)品在中國(guó)的市場(chǎng)份額達(dá)到85%,在產(chǎn)品上有自己的特點(diǎn)和特點(diǎn)IP重點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)差別很大。因此,許多一線芯片設(shè)計(jì)制造商同時(shí)使用兩三家制造商EDA IP設(shè)計(jì)芯片。



第二梯隊(duì):ANSYS、Silvaco、Aldec Inc、華大九天代表企業(yè)。這類企業(yè)在特定領(lǐng)域有全過(guò)程,在局部領(lǐng)域技術(shù)領(lǐng)先。



第三梯隊(duì):Altium、Concept Engineering、電子、廣立微、思爾芯、DownStream Technologies代表企業(yè)。這類企業(yè)在EDA上面的布局主要是點(diǎn)工具,缺乏EDA全過(guò)程產(chǎn)品在特定領(lǐng)域。



EDA國(guó)產(chǎn)化任重道遠(yuǎn)



根據(jù)開(kāi)源證券研究報(bào)告,受益于集成電路國(guó)產(chǎn)化政策的支持,EDA國(guó)產(chǎn)化率從2018年的6.24%提高到2020年的11.48%。



據(jù)《中國(guó)電子報(bào)》報(bào)道,最近,華大九天和概倫電子公司EDA公司登陸a股市場(chǎng),首日大幅上漲,與前段時(shí)間部分半導(dǎo)體公司上市突破形成明顯對(duì)比,說(shuō)明資本市場(chǎng)對(duì)比EDA行業(yè)樂(lè)觀。人工智能,3D在封裝等新技術(shù)、新應(yīng)用的加持下,EDA該行業(yè)的新增長(zhǎng)空間正在開(kāi)放。



7月29日,國(guó)產(chǎn)EDA龍頭華大九天正式登陸創(chuàng)業(yè)板,首日上漲126%,市值突破400億元,發(fā)行市盈率333倍也打破了創(chuàng)業(yè)板歷史紀(jì)錄。廣立于8月5日登陸創(chuàng)業(yè)板,收盤(pán)價(jià)較發(fā)行價(jià)上漲156%。同日,概倫電子大幅上漲12.86%。



EDA股市表現(xiàn)出逆勢(shì)向上的韌性。華西證券研究報(bào)告指出,EDA工具是集成電路設(shè)計(jì)、制造、包裝、測(cè)試的必要工具,需要不斷更新。行業(yè)對(duì)中國(guó)EDA對(duì)行業(yè)發(fā)展的迫切性和必要性的認(rèn)識(shí)顯著提高。



然而,一個(gè)新問(wèn)題——國(guó)內(nèi)EDA小而分散的行業(yè)問(wèn)題也出現(xiàn)了。



在之前的采訪中,國(guó)微思爾芯高級(jí)副總裁林指出,目前國(guó)內(nèi)EDA行業(yè)正處于行業(yè)發(fā)展的早期競(jìng)爭(zhēng)階段。一些企業(yè)在個(gè)別點(diǎn)工具或部分細(xì)分領(lǐng)域可能有一定的優(yōu)勢(shì),但缺點(diǎn)是產(chǎn)品不夠全面,無(wú)法用任何力量覆蓋整個(gè)領(lǐng)域EDA產(chǎn)業(yè)鏈。難以提供全供全流程的產(chǎn)品EDA企業(yè)的主要問(wèn)題。



鑒于這種情況,新華章科技產(chǎn)品和業(yè)務(wù)規(guī)劃總監(jiān)楊葉認(rèn)為:國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)在發(fā)展初期應(yīng)更加注重倡導(dǎo)‘開(kāi)放’,加強(qiáng)企業(yè)間協(xié)調(diào),加強(qiáng)工具間協(xié)調(diào),建設(shè)更完善的產(chǎn)業(yè)生態(tài),提高芯片驗(yàn)證效率。國(guó)內(nèi)EDA在早期階段,企業(yè)不應(yīng)貪多求全,而應(yīng)集中精力做自己最好的部分,共同構(gòu)建開(kāi)放共榮的生態(tài)系統(tǒng)。





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