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美国从芯片之母开始!EDA软件如何影响整个半导体行业?
(2024年12月21日更新)

据财联社报道,美国商务部周五发布了一项关于设计的临时最终规定GAAFET结构集成电路所必需的(全栅场效应晶体管)ECAD软件金刚石氧化镓以超宽禁带半导体材料为代表;燃气涡轮发动机使用燃烧压力增益(PGC)实施新的出口管制等四项技术。

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据悉,GAAFET相对于晶体管技术FinFET晶体管技术更先进,FinFET技术最多3nm,而GAAFET可以实现2nm。氧化镓(Ga2O3)金刚石是第四代半导体材料,备受关注。



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EDA软件限制的影响有多大?比三星强,6月份刚刚突破3nm GAA架构工艺技术也在ANSYS、Synopsys、Cadence等EDA在软件的全力协助下完成。EDA在软件的配合下,更难突破架构和工艺限制。



美国对EDA实施新出口管制等四项技术



据财联社报道,当地时间周五,商务部工业和安全局(BIS)联邦公报披露了涉及先进半导体、涡轮发动机等领域的出口限制加码的临时最终决定。



来源:联邦公报



根据公报,美国工业和安全局决定对商务部进行管制(CCL)以及《出口管理条例》(EAR)修订同订,控制四项技术。



美国商务部工业安全副部长Alan Estevez介绍说,在更恶劣的条件下,使半导体和发动机技术更快、更高效、更长的时间和运行的技术进步可能会在商业和军事环境中改变游戏规则。



据悉,升级出口管制的技术包括:



氧化镓(Ga2O三、金刚石:氮化镓和碳化硅是生产复杂微波、毫米波设备或大功率半导体设备的主要材料。氧化镓和金刚石有潜力生产更复杂的设备,并承受更高的电压或温度。



开发GAAFET结构集成电路(全栅场效应晶体管)EDA软件:电子计算机辅助软件(EDA/ECAD),集成电路或印刷电路板的性能用于设计、分析、优化和验证。作为FinFET的继任者,GAAFET被视为量产3nm以下工艺的关键技术。BIS也在征求公众意见来决定什么ECAD特别适用于设计GAAFET确保美国政府能够有效地实施这一管制。



燃烧技术的压力增益(PGC):该技术有潜力提高10%以上的燃气涡轮发动机效率,潜在影响航空航天、火箭和超高音速导弹系统。PGC该技术利用共振脉冲燃烧、固定容量燃烧和爆震等多种物理现象,导致通过燃烧器的有效压力升高,燃烧量相同。BIS目前还不能确认生产中的任何引擎都使用了这种技术,但目前已有大量研究指向潜在生产。



芯片之母EDA有多重要?



据天风国际研报报道,EDA即Electronic Design Automation(电子设计自动化),被称为芯片之母。



若将芯片制造比作建筑,IC设计是建筑的设计图纸,EDA软件就是这张图的设置Ecliptek代理计工具,只不过EDA该软件比建筑设计软件更复杂。



利用EDA电子设计师可以从概念、算法、协议等方面设计电子系统,从电路设计、性能分析到设计电子产品IC版图或PCB在计算机上自动处理地图的整个过程。它是贯穿整个集成电路产业链的战略基础支柱之一。EDA该技术可广泛应用于电子、通信、航空航天、机械等领域。



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所以总的来说,EDA集成电路产业 产值小但极其重要的小而精环节。根据赛迪智库数据,2018-2020年全球EDA市场规模从62.2亿美元增长到72.3亿美元,年复合增长率达到7.81%。与几千亿美元的集成电路行业相比,不值一提,但如果没有这个产品,世界上所有的芯片设计公司都要停摆。



第一梯队:现在EDA行业市场集中度高,是国际三大EDA近80%的巨头垄断:Synopsys(新思科技),Cadence(铿锵电子),Mentor Graphics(明导国际)(2016年被德国西门子收购)。



EDA三巨头拥有绝对的主导地位,其产品在中国的市场份额达到85%,在产品上有自己的特点和特点IP重点和优势差别很大。因此,许多一线芯片设计制造商同时使用两三家制造商EDA IP设计芯片。



第二梯队:ANSYS、Silvaco、Aldec Inc、华大九天代表企业。这类企业在特定领域有全过程,在局部领域技术领先。



第三梯队:Altium、Concept Engineering、电子、广立微、思尔芯、DownStream Technologies代表企业。这类企业在EDA上面的布局主要是点工具,缺乏EDA全过程产品在特定领域。



EDA国产化任重道远



根据开源证券研究报告,受益于集成电路国产化政策的支持,EDA国产化率从2018年的6.24%提高到2020年的11.48%。



据《中国电子报》报道,最近,华大九天和概伦电子公司EDA公司登陆a股市场,首日大幅上涨,与前段时间部分半导体公司上市突破形成明显对比,说明资本市场对比EDA行业乐观。人工智能,3D在封装等新技术、新应用的加持下,EDA该行业的新增长空间正在开放。



7月29日,国产EDA龙头华大九天正式登陆创业板,首日上涨126%,市值突破400亿元,发行市盈率333倍也打破了创业板历史纪录。广立于8月5日登陆创业板,收盘价较发行价上涨156%。同日,概伦电子大幅上涨12.86%。



EDA股市表现出逆势向上的韧性。华西证券研究报告指出,EDA工具是集成电路设计、制造、包装、测试的必要工具,需要不断更新。行业对中国EDA对行业发展的迫切性和必要性的认识显著提高。



然而,一个新问题——国内EDA小而分散的行业问题也出现了。



在之前的采访中,国微思尔芯高级副总裁林指出,目前国内EDA行业正处于行业发展的早期竞争阶段。一些企业在个别点工具或部分细分领域可能有一定的优势,但缺点是产品不够全面,无法用任何力量覆盖整个领域EDA产业链。难以提供全供全流程的产品EDA企业的主要问题。



鉴于这种情况,新华章科技产品和业务规划总监杨叶认为:国内产业在发展初期应更加注重倡导‘开放’,加强企业间协调,加强工具间协调,建设更完善的产业生态,提高芯片验证效率。国内EDA在早期阶段,企业不应贪多求全,而应集中精力做自己最好的部分,共同构建开放共荣的生态系统。





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