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美國對華斷供EDA軟件,對中國半導體意味著什麽?

美國再次對中國芯片產業重拳出擊。

8 月 15 日,美國對設計 GAAFET(全柵場效應晶體管)結構集成電路所必須的 EDA
軟件禁令正式生效。所有關於設計 GAAFET(全柵場效應晶體管)結構集成電路所必須的美國 EDA
軟件出口,都需要接受美國政府的審查和批準。顯然,這一禁令就是針對中國的。

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在這道禁令裏有兩個關鍵詞:其一是,EDA 軟件。其二是,GAAFET(全柵場效應晶體管)結構集成電路。

首先,隊長給大家說清楚:什麽是 EDA 軟件?簡單地來說,它是芯片的軟件設計工具。EDA
廠商是高通、三星以及華為海思等芯片設計公司的上遊供應商。要設計出先進的芯片,就離不開 EDA
軟件的支持。如果說,芯片是一道菜,那麽,EDA
軟件就是廚具。一個廚子失去了廚具,給他原料,他也做不出美味佳肴。

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美國勒令台積電斷供華為,推出《芯片法案》,打造芯片聯盟,要切斷的是中國芯片產業鏈下遊的代工製造,而 EDA
出口管製則是切斷中國芯片產業的上遊設計工具,讓中國芯片設計公司陷入既無米下鍋,也沒鍋做飯的境地。

一頭掐住中國芯片產業的 EDA
軟件供應,另一頭掐住中國芯片產業的代工製造,兩手掐,兩手都很硬。這已經不是卡脖子的問題了,這是一手掐脖子,一手摁腦袋,讓中國芯片產業不得呼吸,一步步陷入窒息的絕境。

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美國是看準了中國芯片產業的弱點,看準了芯片產業對高科技的基礎性作用,鐵了心全方位圍堵中國高科技產業升級。在芯片設計中,EDA
軟件有多重要?

隊長可以負責任地說:” 沒有先進、完善的 EDA
軟件設計工具,就沒有先進的高端芯片。”

EDA 被譽為 ” 芯片之母 “,是真正締造出芯片的工具。

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其次,什麽是
GAAFET(全柵場效應晶體管)結構集成電路呢?它是一種全新的晶體管結構技術。由於技術原理比較複雜,隊長作為非專業人士也看不大懂。但是,可以明白的是,要實現
3 納米芯片的量產,就離不開 GAAFET 技術。台積電和三星為了實現 3 納米芯片工藝的量產,走的都是 GAAFET
技術路線。其中,台積電更進一步,已經率先在 GAAFET 技術路線之上研發 2 納米芯片生產工藝。

在台積電和三星的生產工藝開發中,都離不開 EDA 軟件的支持。

台積電和三星作為全球僅有的兩家 3 納米芯片生產商,他們的生產工藝是基於 GAAFET
技術路線,那麽,上遊的蘋果、高通、華為海思等芯片設計廠商,就都必須基於 GAAFET
技術去做芯片開發,以保證跟下遊芯片製造商的工藝一致性。

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但是,美國對關於設計 GAAFET 結構芯片的 EDA
軟件實施出口管控,他要威脅的還不隻是中國芯片設計廠商。對中國芯片設計廠商,美國可以直接踢出去,封鎖,把門關上。但對韓國三星、台灣台積電,美國則可以有條件地開放,比如要求台積電和三星必須加入美國主導的芯片聯盟。否則,美國
EDA 軟件對三星也禁用。

這是對全球頂尖芯片設計和生產實施雙重綁架。誰敢不服,美國就把誰踢出局。麵對這樣的技術封鎖,台積電和三星很難說拒絕。

可以說,GAAFET 技術是一個分水嶺,也是邁入 3 納米芯片生產工藝的一道門。但是,美國現在把這道門給關上了。

那麽,中國芯片設計 EDA 軟件產業能否實現國產替代呢?答案是悲觀的。2020 年,中國國產 EDA 軟件的市占率隻有
11.5%,對外依賴率高達 88.5%。中國 EDA 廠商在全球 EDA 市場中的份額更是低至
1.8%,幾乎可以說是毫無存在感。

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在全球 EDA 市場中有三大巨頭,分別是 Synopsys ( 新思科技 ) 、Cadence ( 鏗騰電子 ) 以及
Mentor Graphics ( 明導國際 ) 。這三大巨頭全部都是美國公司,位於美國本土。毫無疑問,美國穩穩地站在芯片設計 EDA
軟件的頂峰,沒有對手。

國內排名第一的 EDA 廠商是華大九天,但一個殘酷的現實是,2020 年,美國
Synopsys 的研發投入為 12.8 億美元,而華大九天的總營收才 4.15 億人民幣。中國國產 EDA
一哥的年度總收入連人家研發費用的零頭都比不上。這種差距是巨大的。要論研發費用,中國所有 EDA 公司的研發費用總和,隻有
Synopsys 一家研發費用的 6%。

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在對 EDA 軟件的出口管製中,美國玩了一個陽謀。它隻管製跟 GAAFET 技術相關的 EDA 軟件出口,而 GAAFET
技術又隻跟 3 納米芯片設計和生產相關。也就是說,美國隻管製了 3 納米以上的先進芯片設計,對 3 納米以下的芯片設計 EDA
軟件工具,它是不管製的。

為什麽?因為早在 2019 年時,華為海思就已經成功設計並找台積電量產了 5 納米麒麟 9000
芯片。後來,台積電斷供華為後,麒麟 5
納米芯片才被迫停產。也就是說,美國的目的是,要讓中國芯片設計無限延長地停留於 5 納米,最好是永遠也邁不進 3
納米。

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在這個陽謀裏,更壞的是,對 5 納米以下的芯片設計 EDA 軟件,美國繼續供應,對中國市場進行持續占領,擠占國產 EDA
軟件生產商的生存空間。從商業角度來看,目前國內的頭部國產 EDA 生產商完全沒有和美國 EDA 巨頭正麵一戰的實力。因為中國國產
EDA 軟件根本沒有全鏈條參與高端芯片設計的能力,主要集中於一部分設計功能的開發和完善。

在全流程設計和開發工具方麵,中國芯片設計廠商幾乎離不開國際 EDA 巨頭。這才是國產 EDA 軟件市占率隻有 11.5%
的根源所在。完全憑市場競爭,國產 EDA 軟件生產商連湯都喝不上,能夠活下來,並且形成一定的規模,主要得益於國家補貼。

像國產 EDA 軟件一哥華大九天在 2019-2021 年期間,利潤分別為 0.57 億元、1.04 億元和
1.39 億元。但是,在這 3 年裏,國家補貼就分別達到 0.54 億元、0.70 億元和 1.08
億元,占當期利潤總額的比例更是分別高達 95.00%、67.99% 和 77.48%。

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沒有國家補貼,中國國產 EDA 廠商就幾乎沒有利潤。現狀總結就是,市場被美國 EDA
巨頭所壟斷,常規市場競爭根本打不過,最先進的 3 納米芯片設計工具被掐斷,5 納米以下的芯片設計則繼續由美國 EDA
巨頭所主導。

在隊長看來,要想突圍,就必須發揮我國集中力量辦大事的優越性。補貼企業,讓中國 EDA
企業去跟美國 EDA 巨頭進行商業競爭,就好像是讓幼兒園小朋友去跟拳王泰森打比賽,可以直接棄賽了。

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最好,也最容易見效的方式是,以科研院所為中心,由國家統一立項,組織院士團隊,直接進行大型國產 EDA
軟件工具開發。錢由民間資本來出,研發出來後相關專利權益由研發單位和民間資本共享,通過民間資本成立相關企業,將技術成果進行商業轉化。

與其拿錢去補貼弱勢企業,不如讓強勢企業出錢來支持國家隊搞科研。就像農夫山泉董事長鍾睒睒投資廈門大學,研發宮頸癌疫苗,就成功打破了美國默沙東和英國葛蘭史素克兩大巨頭的壟斷。

國家芯片大基金砸了那麽多錢,又何曾培養出一個能打的國產芯片廠商?


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