網(wǎng)上有這樣一個(gè)說(shuō)法，有100個(gè)對(duì)軟件開(kāi)發(fā)一竅不通的頂尖芯片設(shè)計(jì)師團(tuán)隊(duì)，和100個(gè)對(duì)芯片設(shè)計(jì)一竅不通的軟件工程師，誰(shuí)能更先開(kāi)發(fā)出EDA。

　　答案是都不可能，但如果把這200人湊在一起，共同開(kāi)發(fā)呢？答案還是不可能，因?yàn)閮蓚€(gè)團(tuán)隊(duì)之間難以配合。

　　那么到底需要什么樣的條件才能開(kāi)發(fā)EDA軟件？ EDA軟件又是什么？中國(guó)EDA軟件發(fā)展又經(jīng)歷了什么樣的殘酷歷史？

　　朋友們大家好，我是工研車(chē)間微胖叔，今天來(lái)聊聊半導(dǎo)體行業(yè)的搖籃，EDA軟件。leyu·樂(lè)魚(yú)

　　EDA的全稱(chēng)是電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化，是芯片設(shè)計(jì)中必須使用到的一類(lèi)軟件工具，覆蓋芯片設(shè)計(jì)的全流程，芯片設(shè)計(jì)企業(yè)需要完成芯片的設(shè)計(jì)、仿真、驗(yàn)證等大大小小多個(gè)環(huán)節(jié)，不同環(huán)節(jié)對(duì)應(yīng)不同的EDA軟件，經(jīng)過(guò)多輪的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證，最后生成一個(gè)完整芯片版圖文件，才能交付給晶圓廠(chǎng)生產(chǎn)。

　　這好像看起來(lái)也很簡(jiǎn)單，這不就跟室內(nèi)家裝設(shè)計(jì)一樣簡(jiǎn)單嗎？只要設(shè)計(jì)師做出方案，交給施工隊(duì)就好了。

　　但是如今的芯片上的晶體管的數(shù)量都已經(jīng)用億來(lái)計(jì)算，這就相當(dāng)于一名家裝設(shè)計(jì)師，去做一億個(gè)房間的設(shè)計(jì)，同時(shí)還要考慮房間和房間之間通行效率。如果沒(méi)有自動(dòng)化軟件，這是不可能做到的。

　　比如說(shuō)，當(dāng)今14nm芯片的設(shè)計(jì)成本是2億美元，7nm則是6億美元，這是有EDA的情況下leyu·樂(lè)魚(yú)。如果沒(méi)有EDA，就需要大量的設(shè)計(jì)師，去進(jìn)行大量重復(fù)枯燥的工作，一方面極大拉長(zhǎng)開(kāi)發(fā)周期，同時(shí)也會(huì)讓成本上升超過(guò)200倍。那么，設(shè)計(jì)一個(gè)7nm芯片就需要1200億美元，考慮到人才數(shù)量和時(shí)間周期，不用EDA設(shè)計(jì)芯片，這就是一件根本不可能實(shí)現(xiàn)的事情。

　　上個(gè)世紀(jì)80年代，在互聯(lián)網(wǎng)都沒(méi)有接入的時(shí)代，中國(guó)就針對(duì)EDA軟件設(shè)立了專(zhuān)項(xiàng)計(jì)劃。1993年，國(guó)產(chǎn)自研EDA系統(tǒng)“熊貓”問(wèn)世，短暫掀起了國(guó)產(chǎn)EDA的風(fēng)潮，當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)有20家企業(yè)使用國(guó)產(chǎn)EDA，完成了超過(guò)200個(gè)芯片的設(shè)計(jì)，那個(gè)時(shí)候熊貓EDA和國(guó)際領(lǐng)先水平的差距還沒(méi)現(xiàn)在這么大。

　　隨后1994年，EDA廠(chǎng)商被解除限制，外國(guó)廠(chǎng)商涌入中國(guó)，帶來(lái)了更完整更先進(jìn)的套裝型工具包，同時(shí)還有成熟的商業(yè)模式和策略，迅速搶占了國(guó)產(chǎn)EDA的市場(chǎng)，讓國(guó)內(nèi)的EDA行業(yè)基本陷入停滯狀態(tài)十幾年。

　　新思科技在人民大會(huì)堂舉辦向清華大學(xué)捐贈(zèng)的儀式

　　這個(gè)現(xiàn)狀一直維持到2008年，但是事到如今，EDA的國(guó)產(chǎn)化率仍然很低。

　　目前，EDA軟件被三大外國(guó)巨頭壟斷，分別是新思科技、Cadence和收購(gòu)了Mentor公司的西門(mén)子集團(tuán)。這個(gè)行業(yè)的最大特點(diǎn)是，研發(fā)費(fèi)用投入高，但是市場(chǎng)規(guī)模卻特別小，從業(yè)人員也不多，三大巨頭企業(yè)總?cè)藬?shù)大概是2.8萬(wàn)人左右，這就占到了全球EDA行業(yè)的60%。

　　而國(guó)內(nèi)所有EDA企業(yè)的人員加在一起，也不過(guò)1500人，國(guó)內(nèi)最大的EDA企業(yè)也不過(guò)只有660人，研發(fā)人員不到500人。而且這樣的研發(fā)人才很稀缺，不光需要懂軟件開(kāi)發(fā)，還需要對(duì)芯片設(shè)計(jì)和制造有很深刻的理解。如果想要和國(guó)際巨頭競(jìng)爭(zhēng)，還需要上萬(wàn)人才的參與，雖然近年來(lái)發(fā)展迅猛，但是補(bǔ)齊人才缺口還需要好幾年時(shí)間。

　　除了人才以外，外國(guó)巨頭還有知識(shí)產(chǎn)權(quán)護(hù)城河，一顆芯片中要使用到來(lái)自各個(gè)企業(yè)的芯片IP，外國(guó)EDA企業(yè)基本上壟斷了接口類(lèi)IP，很多芯片設(shè)計(jì)公司在使用EDA軟件的同時(shí)，還會(huì)使用EDA企業(yè)的IP，新思科技和Cadence已經(jīng)是世界上僅此于ARM公司，第二大和第三大的IP授權(quán)公司。

　　國(guó)內(nèi)EDA企業(yè)不僅在IP授權(quán)上話(huà)語(yǔ)權(quán)較弱，還沒(méi)有形成全流程覆蓋，占有的市場(chǎng)份額很小，一方面是長(zhǎng)期以來(lái)，國(guó)內(nèi)企業(yè)不敢輕易嘗試國(guó)產(chǎn)軟件，小企業(yè)也不愿意購(gòu)買(mǎi)正版軟件，導(dǎo)致國(guó)產(chǎn)EDA市場(chǎng)份額很少。

　　另一方面則是最重要的問(wèn)題，EDA軟件的迭代和開(kāi)發(fā)需要和晶圓廠(chǎng)緊密配合，這就是下一個(gè)問(wèn)題。

　　舉個(gè)例子，臺(tái)積電在開(kāi)發(fā)N7工藝的時(shí)候，新思科技就同步啟動(dòng)了EDA設(shè)計(jì)平臺(tái)和IP部件的開(kāi)發(fā)，經(jīng)過(guò)兩家公司的相互優(yōu)化和實(shí)際生產(chǎn)的驗(yàn)證流程之后，在臺(tái)積電推出N7工藝的時(shí)候，新思科技的EDA也同步上線(xiàn)，新思科技和臺(tái)積電已經(jīng)成為綁定狀態(tài)，想要導(dǎo)入臺(tái)積電的先進(jìn)工藝，就必須使用新思科技的EDA軟件。

　　也只有通過(guò)新思科技，芯片企業(yè)才有資格拿到臺(tái)積電的晶圓代工份額。結(jié)合這幾天的新聞，我們也能知道，臺(tái)積電推遲在2nm節(jié)點(diǎn)上導(dǎo)入GAA技術(shù)，對(duì)于國(guó)內(nèi)芯片廠(chǎng)商來(lái)說(shuō)也是一件好事，起碼目前臺(tái)積電3nm的代工不受限制。

　　臺(tái)積電和新思科技的合作模式也反映出EDA研發(fā)的必要條件，必須產(chǎn)研結(jié)合。

　　EDA軟件和制程工藝緊密相連，EDA軟件需要晶圓廠(chǎng)進(jìn)行驗(yàn)證，才能證明軟件有效。而且，不同的晶圓廠(chǎng)的制程工藝稍有不同，這就意味著一套軟件需要通過(guò)多家晶圓廠(chǎng)的驗(yàn)證，這就進(jìn)一步增加了擴(kuò)張市場(chǎng)份額的難度。

　　總的來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商實(shí)力和人才現(xiàn)狀和國(guó)際一流水平差距不小，但是同樣也有機(jī)會(huì)，在AI、5G、物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域目前已經(jīng)出現(xiàn)了外國(guó)企業(yè)覆蓋不到的情況，隨著政策扶持，國(guó)產(chǎn)廠(chǎng)商有望成為這些領(lǐng)域的規(guī)則制定者，也有望開(kāi)發(fā)出國(guó)產(chǎn)IP，對(duì)外國(guó)企業(yè)構(gòu)筑起護(hù)城河。