8月27-28日,2020集微半導(dǎo)體峰在廈門海滄召開。本屆峰會(huì)以“探尋·迭變時(shí)代新邏輯”為主題,旨在外部世界風(fēng)云突變的市場環(huán)境下,探尋市場新的商業(yè)邏輯。
國微集團(tuán)聯(lián)席董事長兼總裁帥紅宇
28日下午,以“國產(chǎn)突破與全球協(xié)作”為主題的EDA專場論壇同期舉辦。會(huì)上,國微集團(tuán)聯(lián)席董事長兼總裁帥紅宇發(fā)表以《國產(chǎn)EDA現(xiàn)狀及突圍之路》為主題的演講。
EDA國產(chǎn)化之路仍然很長
EDA是電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(Electronic Design Automation)的簡稱,處于集成電路產(chǎn)業(yè)鏈最上游的一環(huán),是數(shù)字經(jīng)濟(jì)的支點(diǎn)。
半導(dǎo)體不停地更新升級(jí),行業(yè)壁壘越來越高。每一代芯片的更新,復(fù)雜度往往是前一代的至少兩倍。作為芯片設(shè)計(jì)不可或缺的一環(huán),EDA軟件自身也在不斷地進(jìn)行更新迭代。
雖然EDA全球市場規(guī)模僅一百億美元,卻撬動(dòng)了5000億美元的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。如果沒有EDA基石,全球芯片設(shè)計(jì)公司都會(huì)直接停擺,半導(dǎo)體金字塔就會(huì)坍塌。
從EDA行業(yè)的現(xiàn)狀來看,1964年-1978年是EDA的早期階段,也是EDA產(chǎn)業(yè)奠定基礎(chǔ)的階段;1979年-1993年是EDA產(chǎn)業(yè)的黃金階段,EDA產(chǎn)業(yè)三巨頭正式成立;1993年至今是EDA產(chǎn)業(yè)的成熟階段,海外企業(yè)通過并購不斷提高行業(yè)門檻,而國產(chǎn)首套EDA熊貓系統(tǒng)才剛剛面世。
目前,中國EDA產(chǎn)業(yè)起步晚,在模擬IC方面已經(jīng)有了一定發(fā)展,在數(shù)字EDA方面卻幾乎為零。
帥紅宇指出,國內(nèi)EDA行業(yè)主要存在三大問題,一是國內(nèi)約5億美元EDA市場,其中國產(chǎn)EDA工具占比不到0.9%,而國際EDA市場占比更是不到0.1%。二是國內(nèi)EDA工具無法滿足先進(jìn)工藝下的芯片設(shè)計(jì)需求,也缺乏對(duì)foundry和封測廠的支撐。三是全球EDA從業(yè)人數(shù)約30,000人,國內(nèi)不足1500人。
受制于上述條件,國內(nèi)EDA行業(yè)也存在著整體團(tuán)隊(duì)規(guī)模小、公司多、高校支持不足等問題。
帥紅宇表示,目前,國內(nèi)高校幾乎完全沒有EDA相關(guān)培養(yǎng)方向及EDA相關(guān)課程開設(shè),EDA相關(guān)教材主要是VHDL/Verilog語言或可編程器件FPGA。此外,2010年后國內(nèi)幾乎完全沒有相關(guān)領(lǐng)域的論文發(fā)表,集成電路行業(yè)對(duì)口專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后進(jìn)入相關(guān)行業(yè)的僅占1/3,對(duì)EDA又了解和興趣的更是寥寥。
由于產(chǎn)業(yè)并購頻繁,目前全球EDA產(chǎn)業(yè)高度集中,三大EDA公司均為美國公司。同時(shí),EDA行業(yè)技術(shù)壁壘高,人才奇缺,全球從業(yè)人員約2.5萬人,國內(nèi)僅1500左右。另外,EDA還存在著研發(fā)投入大,投資周期長、技術(shù)產(chǎn)品更新特別快等特點(diǎn),因此,EDA的國產(chǎn)化之路仍然很長。
EDA必須抱團(tuán)發(fā)展
事實(shí)上,中國并非第一次在EDA工具方面受到掣肘。
據(jù)介紹,國內(nèi)EDA產(chǎn)業(yè)發(fā)展始于上世紀(jì)80年代,在技術(shù)禁運(yùn)的壓力之下,中國也曾自主研發(fā)過,并依靠自身技術(shù)積累成功開發(fā)出了與國際廠商處于同一水平線上的產(chǎn)品。
隨后,美國策略轉(zhuǎn)為解除技術(shù)禁運(yùn)以技術(shù)成熟價(jià)格便宜的工具擠占市場,且中國政策一直是積極推動(dòng)全球化,造不如買的策略,國內(nèi)也不再繼續(xù)深耕該領(lǐng)域,雙方的差距越來越大
目前,國內(nèi)的EDA工具很分散,提供不了全套的工具鏈,而國際EDA公司提供給芯片企業(yè)的一般都是全套工具。
帥紅宇認(rèn)為,國內(nèi)EDA產(chǎn)業(yè)面臨的最大問題就是國內(nèi)沒有形成一個(gè)完整的、互相促進(jìn)的產(chǎn)業(yè)鏈,抱團(tuán)一直是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最重要方向。半導(dǎo)體集成電路行業(yè)環(huán)環(huán)相扣,只有通過產(chǎn)業(yè)鏈上下游聯(lián)動(dòng),才能獲得成功。然而,國內(nèi)行業(yè)協(xié)同不夠緊密的問題一直存在。
目前,國內(nèi)EDA工具廠商鮮少參與晶圓廠的合作研發(fā),有EDA產(chǎn)品生產(chǎn)出來,也得不到使用和反饋,進(jìn)而難以進(jìn)步。
其次,晶圓廠的關(guān)鍵工序、崗位、技術(shù)對(duì)國外的EDA工具廠商開發(fā),國內(nèi)EDA廠商需要做認(rèn)證審核,看資歷和是否有相關(guān)項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)。
因此,半導(dǎo)體行業(yè)需要打通內(nèi)循環(huán),通過政府、企業(yè)、學(xué)校、科研機(jī)構(gòu)等把循環(huán)打通,整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈相互促進(jìn),協(xié)同發(fā)展,形成完整的生態(tài)系統(tǒng),才能不再受約束。
國微集團(tuán)的突圍之路
帥紅宇指出,EDA發(fā)展必要條件是行業(yè)必須抱團(tuán)發(fā)展,采用市場化運(yùn)作的手段,多頭并進(jìn),才能建立國內(nèi)EDA產(chǎn)業(yè)平臺(tái)。
在資金層面,EDA行業(yè)投資大、見效慢,周期長,需要高強(qiáng)度、高密度地持續(xù)投入。
在人才層面,EDA行業(yè)人才匱乏,需要人才政策幫助培養(yǎng)人才、吸引人才,留住人才。
在產(chǎn)業(yè)鏈層面,與設(shè)計(jì)公司的互動(dòng)與促進(jìn),市場驅(qū)動(dòng)研發(fā)產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合,政府牽頭。
在應(yīng)用層面,應(yīng)對(duì)壟斷傾銷,鼓勵(lì)軍工國企研究所采購國產(chǎn)軟件,應(yīng)用國產(chǎn)EDA予以補(bǔ)貼。
為解決人才困境,國微集團(tuán)聘請(qǐng)了中科院院士王陽元擔(dān)任EDA研究院首席科學(xué)家,中科院院士郝躍擔(dān)任國微集團(tuán)首席科學(xué)家,清華大學(xué)魏少軍教授擔(dān)任EDA研究院學(xué)術(shù)委員會(huì)主任、西電微電子學(xué)院張玉明院長擔(dān)任EDA研究院院長,為公司提點(diǎn)技術(shù)發(fā)展方向。
同時(shí),國微集團(tuán)還通過產(chǎn)學(xué)研合作促進(jìn)技術(shù)發(fā)展和人才支撐,先后設(shè)立了“郝躍院士工作站”,成立“西電-國微EDA研究院”以及“東南-國微EDA聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”,支持多所高校人才聯(lián)合培養(yǎng)及EDA前沿理論研究。
在前端驗(yàn)證方面,國微集團(tuán)以原型驗(yàn)證及硬件仿真為核心來發(fā)展。
據(jù)介紹,原型驗(yàn)證是國微集團(tuán)的成熟技術(shù),正在進(jìn)行產(chǎn)品的持續(xù)研發(fā)與升級(jí);2019年11月20日,國微集團(tuán)發(fā)布了全球第一款單核最大容量FPGA原型驗(yàn)證平臺(tái);目前,國產(chǎn)第一臺(tái)大型企業(yè)級(jí)硬件仿真器正在研發(fā)中,計(jì)劃于2020年下半年正式量產(chǎn)。
在后端實(shí)現(xiàn)方面,國微集團(tuán)正在建設(shè)以布線為中心的統(tǒng)一的層次化數(shù)據(jù)模型。其中包含業(yè)界最好的布線技術(shù)、PowerFirstTM技術(shù)、對(duì)高容量及iHO的全層次化技術(shù)以及靈活高效的Tcl和C語言的應(yīng)用程序接口(API)。
國微集團(tuán)在深圳、香港、臺(tái)灣、北京、西安、杭州、上海以及日本、德國、美國等全球各地設(shè)立研發(fā)機(jī)構(gòu),以推動(dòng)國微EDA發(fā)展。
帥紅宇最后表示, 國微集團(tuán)將秉持自主研發(fā)、吸收引進(jìn)、產(chǎn)學(xué)研結(jié)合、投資并購并舉的策略,在EDA領(lǐng)域全面布局,實(shí)現(xiàn)支持主流工藝、與主流工具兼容的數(shù)字電路全流程EDA平臺(tái)。