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无企业不产业,在半导体行业,无技术不企业也是“行业真理”。因此,技术的研讨和技术思想交流集微半导体峰会的主要内容。在今年的会议上,首先登场的是EDA IP峰会。因内主要EDA企业悉数到场,开场演讲嘉宾为国内EDA头部企业北京华大九天科技股份有限公司郭天旺副总经理。以下为郭继旺先生演讲的主要内容。
众所周知,集成电路具体分为设计、制造、封测、装备、材料以及EDA六大领域。EDA、集成电路装备和集成电路材料是集成电路行业的三大战略基础支撑,其中EDA对行业发展、产业安全及信息安全都尤为重要。
从市场价值来看,全球EDA行业的市场规模约八十亿美元,支撑着五千多亿的集成电路全产业链,以及数十万亿规模的数字经济。EDA保证的是我们行业发展、供应安全。从EDA支撑产业链条来观察,一旦作为产业基础的EDA出现问题,包括集成电路设计企业在内的全球集成电路产业必将受到重大影响,由EDA工具、集成电路、电子系统、数字经济等构成的倒金字塔产业链结构稳定将面临巨大挑战。
EDA工具贯穿集成电路设计、制造、封测、应用全部环节,产品线繁多,根据应用场景的不同,可以将 EDA工具分为数字设计类、模拟设计类、晶圆制造类、封装类、系统类等五大类。
2021年全球EDA行业市场规模持续增长,未来,数字经济深化发展带来的集成电路产业规模持续扩大,叠加芯片设计、生产等关键技术快速迭代发展需求,将对EDA工具市场继续保持稳定增长带来积极促进作用。
作为EDA行业三大巨头公司,Synopsys、Cadence和MentorGraphics占据超过70%的市场份额。EDA三巨头的成功主要是投入高额研发费用、频繁进行兼并收购和政府强力的政策扶。
中国的EDA市场,与全球相比,大概为80亿人民币。相对全球EDA市场,国内受制于人的情况更为严重,目前约80%的国内EDA市场份额由国际三巨头占据,整体国内EDA供应商所占市场份额较小。2021年华大九天占国内EDA市场份额仍紧随国际三巨头之后,成为国内市场第四大EDA工具企业。
EDA行业有四大发展趋势,一是后摩尔时代技术演进驱动EDA技术延伸拓展;二是新兴应用如5GG牵引EDA技术不断发展;三是人工智能(AI)加持的EDA技术成为重要的突破方向,2020年AI在集成电路的贡献率为23%,预计到2027年,贡献率将达75%;四是新设计生态催生EDA云平台。
后摩尔时代的集成电路技术演进方向主要包括延续摩尔定律(MoreMoore)、扩展摩尔定律(MorethanMoore)以及超越摩尔定律(BeyondMoore)三类。
其中,面向延续摩尔定律(MoreMoore)方向,随着集成电路工艺制程进入到16nm以下,特别是更先进的5nm/3nm工艺,芯片的集成度越来越高、规模越来越大、先进工艺效应越来越显著,催生了下游芯片设计行业对EDA各个环节进一步改进功能、性能和容量的要求。
面向扩展摩尔定律(MorethanMoore)方向,由于集成电路制程工艺逼近物理尺寸极限,2.5D/3D封装,芯粒(Chiplet),晶上系统(SOW)等先进封装成为了提高芯片集成度的新方向,并推动EDA方法学创新。
面向超越摩尔定律(BeyondMoore)方向,新材料(如宽禁带半导体)、新器件(如硅光器件)等将成为主要的突破路径,就要求EDA工具在仿真、验证等关键环节实现方法学的创新。
近年来,AI技术进入了一个飞速发展的新阶段,在越来越多的领域得到应用。同样,在EDA领域工程师们也在积极导入AI技术,以期取得EDA技术的新突破。
华大九天成立了专门的团队研究AI算法,目前已在标准单元库跨Corner快速生成、器件和电路的建模与自动优化等多款工具环节中,利用AI技术来解决效率问题。
随着人工智能、高性能计算、新一代通信技术、物联网、新能源技术等新兴应用不断涌现,芯片的功能与复杂度不断提升。为更好地应对这些多样化、复杂化的应用发展需求,EDA呈现出平台化的演进趋势,出现了面向通信、计算、超低功耗、高可靠、面向高安全等各个应用EDA平台等等。
对于芯片设计行业,EDA云平台的应用不但可以较大幅度地降低设计成本,还可以让客户以较低成本获得更强的算力。同时,EDA云平台也更有利于实现EDA工具在教育领域的应用。为此,主流EDA公司均对EDA云平台建设给予了大力支持。
在EDA上云方面,华大九天已经有过多次尝试,发现电路仿真器、数字标准单元库特征化工具等高算力商用产品,由于采用并行算法,适合云端进行适配,可取得较线下使用方式高达数十倍的效率提升。
华大九天成立于2009年,自成立以来,一直面向半导体行业提供一站式EDA及相关服务,包括模拟电路设计全流程EDA工具系统、数字电路设计EDA工具、平板显示电路设计全流程EDA工具系统、晶圆制造EDA工具,以及晶圆制造工程服务。作为EDA领域的头部企业,华大九天于近日登陆中国A股市场,为半导体上市企业的新成员。
华大九天是一家低调且务实的公司,多年来一直专注做技术,用心做服务。后续,华大九天将继续为我国集成电路产业持续健康发展提供支撑和保障,并致力于成为全球顶尖的EDA提供商。
EDA是一个全球化竞争的行业,拥有最好的工具才能进入这个领域。业内将EDA公司分为平台化公司和点工具公司。华大九天属于平台化公司。所以,成为全球顶尖供应商的前提条件是一个平台化的EDA公司。