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正在進行的EDA浪潮,誰是主力?

發布時間:2022-03-17作者來源:薩科微瀏覽:1141


上個世紀90年代初,在北京國營712廠一個年代久遠的五樓,王陽元院士為正在埋頭苦干的EDA攻堅小組加油打氣:這是我們科技人員報效祖國的[敏感詞]機遇!隨后,王院士身邊的助手拿出一包海參和肘子放在桌上,房間里響起了一片歡呼聲。


EDA,電子設計自動化,一個最近頻繁出現的名詞,早在80年代引起了中國科技界的關注。彼時,傾全國財力支持的華晶,從日本引進彩電模擬芯片生產線,EDA成為芯片設計掣肘的關鍵。這個新興的細分行業,對于芯片產業來說發揮三個作用:出設計圖紙、出施工圖紙和施工過程輔助。


可以說,沒有EDA,就只能用手去畫一個又一個晶體管,人力的極限不過數百上千個,一旦過萬,便已非人力所及。更不用說,現在一顆5nm的臺積電芯片,包含上百億個晶體管。


因此對華晶來說,EDA不可或缺,但巴統禁運阻礙了對這類軟件的進口,無奈之下,國家只能自行研發。EDA的國產化工程,從全國17個單位調來117名學者和技術人員,聘請之前專門從事EDA行業的海外博士作為總設計師。對EDA完全沒有概念的年輕人孫堅,從C語言、數據庫學到版圖編輯,直到把自己學成了一個芯片通才。


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經過長達四年的努力,1993年,中國[敏感詞]個自研EDA面世。為了紀念研發人員長期熬夜形成的黑眼圈,這套國產EDA系統被命名為“熊貓系統”。熊貓一經出世,便將中國與世界水平拉至只有5年的差距,而且國內單位踴躍使用,短時間內,熊貓EDA被裝至20家設計公司,完成近200個芯片品種。


證明熊貓系統獲得巨大成功的,莫過于此前巴統對中國EDA的封禁解除了。熊貓出世不到一年,外國EDA公司紛紛來華。


但歷史吊詭的地方就在于,二十多年后,當普羅大眾談起華為斷供,耳熟能詳的名詞還是:EDA。既然我國的EDA早在九幾年實現了突破,為什么今天依然被卡脖子?解決卡脖子問題的,除了往往以悲劇性歷史面孔示人的國產老兵,還有其他力量可以倚靠么?


中國EDA產業的發展歷史,或許可以為我們提供耳目一新的線索。



1994年,人民大會堂見證了兩家外資EDA公司的來華。首先是跑步前進的楷登,緊接著是新思。楷登和新思,是彼時也是現在最為強大的EDA公司。在上個世紀九十年代,EDA產業勃興之初,兩大EDA公司順利渡過產品化階段,開始頻繁收購,并網羅了一批芯片產業的革命性人才。


楷登的CEO是東南亞的華人風險投資家陳立武,他入主之時,正值楷登業績有所下滑。陳立武與客戶開了上百次會議,逢人便問,楷登的產品打幾分?幾個嚴苛的客戶直言不諱,D或F。陳立武深受觸動,轉變楷登銷售驅動的策略,定期與客戶開聯席會,與合作伙伴深度綁定。


新思的副總裁陳志寬,則是EDA業另一位銳意進取的美籍華人。他師從英特爾CPU業務線職級[敏感詞]的華人高管,虞有澄。到新思后,陳志寬深受創始人信任,短短數年,被提升為副總裁。


無論是陳立武,還是陳志寬,兩位硅谷的半導體精英都意識到,中國市場代表著未來。彼時還屈居于楷登之后的新思,對于這個新興市場展現出了更強的渴望,接連打出一系列組合拳。


在人民大會堂舉辦的捐贈儀式上,陳志寬給清華大學周祖成教授送去了20套Design Compiler,這種EDA工具一套價值25萬美金。從一位剛在飛利浦工作的清華學生那里,周教授得知了價格,大為震驚。清華與新思的緣分,就此結下,雙方隨后在1995年成立了合辦的EDA中心。


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新思與清華的合作,表面上看,只是一個美商私營公司與一所中國大學的合作,但這個合作深遠的影響了中國芯片業之后的走向,新思這步棋一舉三得:


首先是抓住標準的制定權。清華接到編寫芯片設計自動化教材的任務,當然少不了新思所提供的工具的幫助。后來,新思更加廣泛的參與中國本土EDA教材的編撰工作,先后引進了130余門本科與研究生課程。


其次是便利的產業擴散。清華在受新思捐助后,一舉成為北京乃至全國[敏感詞]的EDA實驗室,當年電子工業部的各批人員,被送到清華培訓。借助于培訓中心的EDA,清華開始著手研發通訊專用芯片,讓本土業者開始見識到EDA的威力。由于清華EDA中心的名氣實在過響,海爾和華為設立設計中心的時候,都參考了清華的經驗。


當然,最后也是最重要的,便是EDA在高等教育體系的普及。新思的臺灣工程師跑去給清華師生講課,生動形象,旁聽的清華教師深為受益,開始有意識的運用設計語言親自實踐,待他們精通之后,再及時教與微電子系的學生。中國最優秀的芯片人才,在學校便接受了EDA的實踐,之后愈加難以擺脫了。


新思此舉,正是充分享受了中國市場自身蘊含的超級人才紅利。


從寫代碼到最終交給代工廠生產的版圖,EDA橫跨物理學、數學、半導體器件等學科,需求極為多樣的人才類型。中國的大學教育體系健全,培養出的一部分理工科人才,未來將從事芯片產業,他們決定了本土的發展方向,往大學積極推廣,也就意味著預先培養他們的使用習慣,一方面奠定使用基礎,另一方面,這些使用者天然是EDA產業人才的后備軍。


抓住標準制定權、在產業內加快技術擴散、建立高等教育的人才后備軍,新思憑借三板斧在中國快速打開局面。進入新世紀后,新思在并購節奏上同步提高,2008年,新思超越楷登,成為全球[敏感詞]的EDA廠商。


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兩大EDA巨頭在中國建立根據地的時候,熊貓EDA卻在國內待不下去了,遠赴美國。


熊貓EDA在被發明出來后,再沒有爹疼娘養,被拋給了國企華大集團。為了在美推廣中國的EDA,熊貓的研發骨干孫堅被派往美國負責海外銷售。在每一次通話前,孫堅都要把準備說的話寫下來,然后照著念,以免自己的嘴皮子不利索影響拓展客戶。長期堅持下,在世紀之初,國產EDA已在國外賣了不少客戶。 


但是,一個本土誕生的EDA,為什么拋開國內市場不搞,偏偏要跑到美國?答案是,國內當時的市場環境,容不下一個正版的國產EDA。 


國內的芯片設計產業,在起步之初完全處于一個逆向工程的階段,通俗來說就是抄別人的芯片,這也就不需要用來正向設計的EDA工具;同時,盜版EDA已經可以滿足大部分低端需求;最后,那些僅存的中高端的付費用戶,當然要用就用好的外國EDA。


這樣一來,國內市場實際上反倒沒有國內正版EDA的事。 


而這種尷尬局面的根源,在于本土晶圓制造與EDA的脫節。熊貓EDA為配套華晶而生,但是華晶在908工程遭遇重大挫折,之后的909工程和中芯國際在工藝制程上窮追猛打,自然要用[敏感詞]的EDA。如此,本土EDA還沒有大規模銷售,也不知道性能如何,就要面臨下一次工藝進步所帶來的激烈競爭,久而久之,陷入惡性循環。 


也就是說,中國的芯片業從來是一個松耦合的局面:從晶圓代工、芯片設計再到封測,無不如此,這種上下游結合的疏松體制,導致每個環節都是各自目標[敏感詞]化,國產EDA作為全局中最落后腿的那一個,自然不受待見。但是,發達的產業環境孕育出來的兩大EDA巨頭,往下滿足用戶需求卻是輕而易舉的事情。 


于是,國產EDA行業天然處在了一個困境里面: 


生態孱弱,占據賽道很小,熊貓EDA當時匹配華晶,局限于模擬芯片,門類太少,無法補齊,溢價能力弱;增值服務幾乎沒有,IP是EDA產業的自然外延,會加深設計客戶對于EDA公司的依賴,但本土EDA廠商極其缺乏,因為與晶圓代工廠是松耦合;正因為生態孱弱,增值服務幾乎沒有,本土EDA無法獲得客戶青睞,沒有正向循環的積累,追趕仍然乏力。 


在美國頻頻斷供的背景下,EDA已經關乎到產業安全。這個行業的問題出在know-how上,而這個東西又不是天上掉下來的。那么,該怎么辦?



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從2020年到現在,國內突然興起一波EDA熱潮。


在2020年,9月,思爾芯完成新一輪數億元融資,用于打造全流程數字EDA工具平臺。該公司創建于2003年,2018年被國微收購。值得一提的是,公司創始人林俊雄是一個日本人,從業30余年,創業前在美國公司工作。

11月,芯華章完成近億元Pre-A+輪融資。

12月,九同方獲得華為旗下哈勃投資,該公司聚焦射頻EDA領域,核心團隊為留美博士。


在2021年,1月,國產EDA公司概倫電子開始科創板輔導。

2月,熊貓EDA的主體公司華大九天公布創業板輔導消息。


熊貓之后,國產EDA陷入僵局,為什么在如此短的時間內,雨后春筍般冒出這么多的新選手?


答案是,這些動輒大手筆融資的新選手,大多是楷登和新思等美系EDA公司培養出來的高階經理人所創辦。兩大EDA公司,都選擇了本土化研發和銷售并舉的策略,這為國內培養了一批領軍人才。國產EDA明星的創始團隊,經由一個全球化的環境培養與孕育,現在活躍于國產EDA行業的新興公司,都有兩大EDA的影子:


概倫電子總裁劉志宏曾任楷登副總裁。芯華章創辦人王禮賓,更是兩大EDA的骨干人才,先后做過工程師、銷售和高管,積累了20年工作經驗,也積累了海思、展銳等國內芯片大客戶的行業人脈。


為什么這些人才能夠在關鍵時刻站出來?


這與EDA行業人才的自然流動不無關系。中國EDA行業一個頗為有趣的現象是,新思和楷登兩家公司都頗為“佛系”,兩個公司之間的中高階人才流動本已十分頻繁,這些人才出去創業,老東家與他們的關系,也維持和平。這與芯片行業其他細分領域的激烈競爭,形成了一個鮮明對比。


而這種常態化的人才流動,將寶貴的行業知識和經驗,外溢到了整個行業。從而,整個EDA行業唯獨在中國發生了大規模的“細胞裂變”。原有的EDA巨頭三十年的成長歷史,其實是不斷兼并、吸收、消化數十個中小技術實體的過程,很少再度發生自立門戶或者迎來新挑戰。中國市場的巨變,為古老的EDA行業注入了新鮮的血液。


在外資EDA紛紛出來創業之際,本土EDA熊貓升級而來的華大九天,也取得了突破。華大九天采取了三個策略:


由點到面突破,不再局限于只是解決個別點問題的工具,覆蓋全流程,增加定制化服務,提高粘性;由芯片擴展至面板領域,[敏感詞]個針對面板做全流程的EDA方案,順利在國內平板顯示器市場占下九成份額;繼續在日本等國全球化擴張,成為一些巨頭不可或缺的技術供應商。


外資EDA培養眾多本土人才,在新的時間節點開宗立派;國內EDA擴展行業應用服務本土,同時高歌猛進一路出海。兩大EDA與華大九天看似是對立的競爭對手,但其實共同為中國的芯片行業做出了互為補充的貢獻。


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剛進入2021年,華為繼投資九同方之后,再次投資了一家新的EDA公司。這家被美國卡住脖子的站在全球科技樹上[敏感詞]位置的中國企業,為解決芯片技術的缺口問題,正在不遺余力拼命追趕。


在華為全國范圍內搜獵EDA標的時,美國[敏感詞]部旗下的高級研究計劃局(簡稱DARPA),也在傾心于先進EDA項目。DARPA希望能夠普及EDA開源,降低芯片設計成本。在二戰后的數十年,DARPA這樣的官營組織投入民間鮮少會愿意涉足的長線科研任務,或者說“共性關鍵技術”,然后在成熟時轉與私營公司,從互聯網革命到今天的航天革命,無不如此。


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可以說,在華為與DARPA之間,差了好幾個數量級的人才。


自動駕駛領域的創業者劉少山,曾在哈佛肯尼迪政府學院研究美國科技政策,在他看來,DARPA組織之所以能夠長盛不衰,根源便在于,美國人打破了“體制墻”,科技人才在官營機構與私營機構之間的流動是暢通的,在人生的不同階段,這些精英會選擇為國效力還是財務自由,而不必在做出一個選擇時有過多顧慮。


由于中國“體制墻”仍然牢固存在,實際上導致,在[敏感詞]科技領域的兩軌不并行,也就是公私經濟之間的差距過大,掣肘了如EDA領域的長期發展。


也正因如此,對于[敏感詞]技術的攻堅,把泰山之重的任務放在老同志的身上,是勉為其難的。科研體制的轉變是一個漫長的過程,其中充滿了掙扎和幻滅。但是摩爾定律不會等人,在自力更生的同時,中國建設[敏感詞]科技產業鏈還有另外一條路:在廣闊的本土市場上,利用好資本市場,做好知識產權保護,讓那些外資企業中成長起來的經理人自發的參與市場競爭。

注:本文轉載自“ 遠川科技評論”,支持保護知識產權,轉載請注明原出處及作者,如有侵權請聯系我們刪除。


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