EDA、FPGA、存储芯片、RISC-V，中国“芯”突围之路这么走？

孔明

集成电路产业是国民经济中基础性、关键性和战略性的产业，被誉为“工业粮食”。对于5G、人工智能、物联网、自动驾驶等创新应用，集成电路都是必不可少的基础。在国家产业政策的大力支持下，最近几年，国内集成电路产业取得了长足的进步。但是在高端产品，尤其是CPU、FPGA、存储器等对电子信息产业发展至关重要的产品上与国际领先水平仍存较大差据，中兴、华为、晋华之殇，使中美贸易摩擦因“芯片”再度升级，也反过来激起了“中国芯”的昂扬斗志。

“中国半导体产业发展经历了反向设计到正向设计的孵化阶段，廉价替代到利用低成本优势的学习阶段，进入到如今提高附加值的成长阶段，结合贴近市场、自主创新产生价值的优势，未来有望走进引领市场的成熟阶段。”华登国际合伙人金伟华指出。

如何改善我国集成电路产业缺“芯”少“魂”的局面？来自以下几个集成电路热点核心领域的讨论，或许可以给我们一些启示。

作为集成电路的基石，国产EDA如何自主创新？

集成电路是工业粮食，是信息革命核心技术和主要推动力，而EDA与装备、材料一起构成集成电路产业发展的三大战略支撑基础，直接影响芯片性能、质量、生产效率和成本。可以说，没有EDA就没有集成电路产业发展。由于我国长期以进口举措发展IC业，EDA已成为“卡脖子”问题，随时存在断供危险。

全球EDA行业呈现出来寡头垄断的格局。Synopsys、Cadence、Mentor三大巨头占据全球80%的市场份额，拥有完整的、有总体优势的全流程产品，在部分领域有绝对优势，营收总额超过10亿美元。第二梯队的ANSYS、SILVACO、PDF等拥有特定领域全流程，在局部领域技术领先，这部分EDA厂商约占去阿牛市场15%份额，营收规模在2000万美元至2亿美元之间。第三梯队则是50家左右以点工具为主的的厂商，营收小于2000万美元。

再来看国内EDA产业格局，以华大九天为领头羊，初步具备较完善的模拟设计全流程系统工具、数字后端分析优化系统工具、生产制造点工具、平板显示设计全流程工具等。其余厂商则分别以某个单点工具为主。“华大九天将自己放在了第二梯队，但自身以及整个国产EDA行业还存在很大差距。”北京华大九天软件有限公司副总经理栾昌海指出，“首先是缺乏全流程EDA平台。在集成电路领域，EDA工具多达数十种，国内EDA工具能提供的只有一半左右。尤其是在数字设计关键领域缺失关键软件，导致无法形成完整的数字全流程EDA解决方案。其次，缺乏对先进工艺的全面支撑。国产额达工具对先进工艺的的支撑，还存在较大差距，无法全面满足先进工艺下的芯片设计需求。最后，缺乏对制造、封测的全面支撑，目前制造、封测领域的国产EDA工具较少，缺乏Foundry、封测厂商的有力支撑。”

进入到5G时代，对终端芯片提出了严苛要求，集成度预计高达百亿晶体管级别，版图数据大小超过1TB量级，必须使用先进的纳米级工艺节点进行设计。此外物联网芯片集成度大大提高。复杂性额随之大幅提升，时序问题变得令人无法容忍，对设计工具的时序优化和时序签核等方面要求更高。在汽车和工业控制芯片领域则对可靠性要求极高，要求设计工具更严谨的建库、建模和仿真。这些都是新时代、新应用对EDA工具提出的挑战。

“然而EDA产业技术壁垒极高，属于典型的投资周期长、见效慢的基础性产业，需要建立产业生态圈，得到产业链上下游的全力支持，同时对人才的依赖性高。中国从事EDA研发的人才有2000多人，但其中从事国产EDA研发的只有500多人。”栾昌海表示，“中国所有EDA公司中，员工超过100人的只有华大九天一家。为了支持华为，今年新招了30%~40%的人才，目前华大九天团队有400多人，接下来还要继续扩招，但是EDA人才是真的难找。”

自1988年中国启动国产EDA工具“熊猫系统”开发工作以来，在较长一段时间内没有获得国家的重视，直到近两年，几家国产EDA公司获得大基金、投资机构等资本市场认可，才重又回到国家和市场关注的焦点上来。“事实上，EDA公司之间的并购整合是产业发展的重要手段。如果国内EDA厂商形成合力，产品也是能覆盖大部分设计流程的。只有支持信任国产工具，国产EDA工具才能变得更好，因此希望产业链能够寄予更多机会。”栾昌海表示。

安布里奥

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