美国商务部本周五BIS (BureauofIndustryandSecurity) 发布最终暂行规定，主要控制四种技术的出口：氧化镓，包括宽禁带半导体相关材料 (Ga2O3) 和金刚石；特别针对GAAFET晶体管结构ECAD (ElectronicComputer-AidedDesign) 软件；燃气涡轮发动机增压燃烧 (PressureGainCombustion) 技术。

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规定生效时间为8月15日。这项出口限制并没有特别指出中国，但显然对美国竞争对手以外的国家和地区半导体技术的发展起到了持续的抑制作用，这是出口限制的进一步扩大。

在4项技术中，更引人注目的是特别针对GAAFET晶体管结构ECAD软件”。BIS新闻稿中明确提到，ECAD软件工具用于设计、分析、优化和验证集成电路或印刷电路板的性能；GAAFET半导体尖端制造技术的未来nm以及更先进节点的基础。这里的ECAD我们常说的基本上可以常说的话EDA工具。

但一些微信官方账号和国内媒体只是把这一事件解读为断供EDA，甚至把范围指向全部EDA工具片面错误。全文参见：Implementation of Certain 2021 Wassenaar Arrangement Decisions on Four Section 1758 Technologies

主要针对GAAFET晶体管的EDA工具出口限制对中国和更多国家和地区有什么影响？

我们在在之前的文章中多次解读3，预计明年将大规模上市nm工艺-三星（Samsung Foundry）将在3nm采用这一代工艺节点GAAFET晶体管的结构。

随着半导体制造工艺的进步，晶体管结构也经历了多次迭代。nm过程前，平面结构Planar FET晶体管是半导体制造技术的主流。但节点发展到20nm在工艺过程中，由于晶体管越来越小，短沟效应开始突出，无法进行有效的静电控制。

来源：Lam Research

所以FinFET结构晶体管出现了，Fin(鳍)伸出来，如上图所示。这种结构有效地增加了沟的接触面积。只要把它拉出来。Fin为了提高输出电流，可以实现更宽的有效宽度。

但时代进入3nm节点前后，FinFET结构也开始暴露问题。首先，随着问题的出现。gate length进一步缩短，FinFET结构也难以提供有效的静电控制。同时，单元应该被控制（cell）结构进一步缩小，Fin减少数量，问题变得更大。

归根结底，在晶体管持续变小的过程中，性能越来越难以保证。于是GAAFET结构出现：相当于原始结构FinFET的Fin水平水平水平出来，以前叫Fin，掉个方向就叫nanosheet（所以GAAFET也叫nanosheet FET）。由于nanosheet被gate(栅极)四面环抱，所以叫gate-all-around FET（GAAFET），接触面积自然会更大。

来源：三星via WikiChip

三星准备大规模生产3nm工艺上采用GAAFET结构晶体管；台积电和Intel这种结构的使用将推迟到2nm——两家都认为FinFET在3nm性能挖掘在节点上仍有潜力。从台积电计划表来看，2nm GAAFET2025年底，晶体管大规模量产。所以GAAFET可以说是尖端制造技术的未来。

对于芯片设计企业来说，如果要使用的话GAAFET晶体管自然需要对应EDA协助芯片设计的工具——毕竟晶体管这么小，不会手动完成每个晶体管和布局布线。EDA美国几家主要企业暂时掌握了技术的核心（Synopsys、Cadence、西门子EDA）手里。

台积电、三星等foundry工厂自然会在第一时间和美国的三个人在一起EDA企业共同推动芯片设计客户EDA工具。在过去的一年里，我们听到了闻。

所以美国商务部BIS宣布这一类EDA工具的出口限制自然需要用于其他国家GAAFET芯片设计企业实施芯片方案，影响很大。那么，哪些芯片将在未来率先应用呢？GAAFET晶体管的结构呢？

通常，尖端制造工艺的成本很高，因此需要大量稀释制造和设计成本。2022年，台积电等企业CapEx预计成本投资将达到440亿美元PLX代理且其2nm GAAFET工艺暂时只占很小一部分，未来几年GAAFET晶体管制造技术的持续投资只会使这个数字更加夸张。

所以短期内可以用GAAFET晶体管只会是大量的芯片，比如PC与手机的CPU、数据中心的GPU和AI芯片、受众和应用广泛FPGA大芯片。事实上，我们认为早期阶段GAAFET这种先进的晶体管暂时不太可能应用于大规模生产，至少需要等待成本下降。

现阶段有能力建造GAAFET晶体管的foundry暂时只有三星、台积电和Intel。有关三星3nm GAAFET我们之前对工艺技术做过很多分析。预计三星这一代工艺在性能上不会比台积电3强nm FinFET工艺强。

事实上，在短期内（或至少在2026年之前），美国商务部BIS暂行规定暂时不会显示出太大的力量。但基于芯片设计12-18个月的周期，出口限制实际上将在未来1-2年产生持续影响。

这国际形势和环境多变的现实世界中，这实世界中造成了行业更大的不确定性。

实际上早在本月初，国外媒体报道拜登政府可能会对尖端芯片制造技术实施新的出口禁令EDA软件工具。因此，新规定的出现并不令人惊讶。虽然美国商务部和白宫当时没有回应，新规定也没有提到指向中国，但中美之间的对抗不是最近形成的。

这不是美国第一次限制芯片制造工具的出口，不仅仅是EDA，类似的情况发生在更上游的设备和材料上。当然，这样的规定对中国来说是个坏消息。毕竟，对尖端技术的技术封锁将在中短期内对某一国家或地区产生深远的影响，尤其是GAAFET晶体管涉及摩尔定律的不断进步。从长远来看，以中国为代表的国家和地区也必须寻求技术突破来对抗这些不合理的霸道规则。

这种技术封锁也会导致半导体行业的区域化（Regionalization/Localization）进一步加深趋势。作为一个需要全球合作的全球化产业，反全球化的现状是由于各方的争端。不仅是中国，韩国、日本、欧洲等地的市场环境也在加剧。掌握更全面的技术似乎已经成为整个行业的一个大问题。