熟悉半导体行业各位可能都知道,EDA是中国芯片设计心中的一块抹不去的伤疤,EDA行业长期以来一直被美国公司主导,主要由行业巨头新思科技(Synopsys)、楷登电子(Cadence)和西门子EDA(SiemensEDA,原来的MentorGraphics)等占据大部分市场。
但据韩国媒体Chosun Biz报道,三星代工部门的半导体设计自动化(EDA)合作企业中有三分之一是中国公司。中国企业EDA在全球市场的影响力不断扩大,三星电子也在加大与中国EDA企业的合作。
根据三星电子透露的EDA核心供应商名录,目前上述6家公司进入了三星半导体设计核心供应商。如下图:
其中最具代表性的国产EDA大厂有:华大九天、行芯科技、阿卡思、鸿芯微纳、广立微、芯和等公司。接下来,飙叔就和大家一起详细了解一下国产EDA6巨头,以及国产EDA的进展情况。
成立于2009年的华大九天是国内EDA龙头企业,主要聚焦于EDA工具的开发、销售及相关服务业务,产品和服务主要应用于集成电路设计、制造及封装领域。市场份额稳居本土EDA企业首位。华大九天凭借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
和晶圆制造EDA工具等领域的优势,占国内 2020 年
EDA市场约6%份额,紧随国际三巨头之后,成为国内市场第四大 EDA 工具企业。
目前,华大九天已经形成了行业领先的技术优势,是国内规模最大、产品线最完整、综合技术实力最强的EDA工具提供商,同时也是我国唯一能够提供模拟电路设计全流程EDA工具系统的本土EDA企业。
同时也是华为EDA国产化攻关支持的重点企业之一,在华为的协助之下,华大九天实现了EDA14nm以上的全覆盖。华大九天也是最早进入三星半导体核心供应链公司之一。
二、行芯科技——国内唯一通过三星签核精度提取工具
行芯科技则成立于2018年,专注于集成电路芯片的设计软件与IP开发,并提供人工智能时代算力与能耗、芯片性能与研发能力的解决方案,帮助芯片设计公司研发高性能低功耗的量产芯片。目前研发的核心技术已经被成功地运用在了多款大数据服务器CPU的设计和量产。近年来,行芯科技也取得令人瞩目的成果,如基于FinFET先进工艺的全芯片参数提取解决方案GloryEX,并成功通过了三星先进工艺的高标准认证,是国内唯一通过认证的签核(signoff)精度提取工具;另外还有EM/IR/可靠性分析解决方案GloryBolt、多物理域分析解决方案PhyBolt等。三、阿卡思——国内唯一的芯片数字前端形式化验证EDA阿卡思由硅谷回国的资深芯片设计自动化(EDA)专家,毕业清华大学的袁军于2020年5月在上海创立。公司核心人员来自于新思科技(Synopsys)、楷登电子(Cadence)等国际知名EDA公司和芯片设计公司,具有平均超过15年的全球EDA行业经验,是多项业内知名软件工具的主研或管理者。
另一位创始人曹皖林,是中国第一个自主研发的ICCAD系统——熊猫系统的研发者之一,担任过海外知名企业EDA架构师及研发主管等职位。
阿卡思是目前国内唯一的芯片数字前端形式化验证EDA软件供应商,目前主要产品为两款逻辑验证产品:AveMC自动化验证工具软件和AveCEC等价验证工具软件。它也是目前三星EDA合作伙伴中最年轻的中国初创公司。
鸿芯微纳成立于2018年,主要聚焦于国产数字芯片后端全流程,主要涉及逻辑实现、物理实现和签核。2019年发布国内第一款布局布线工具,2020年在国内第一次成功实现本土7nm先进工艺手机芯片流片验证;2022年7月完成对三星5nm EUV工艺的支持;2022年12月发布逻辑综合RocSyn、时序签核ChVimeTime、功能签核HesVesPower,成为本土第一且唯一的数字芯片后端全流程的企业。
目前,鸿芯微纳基本实现对成熟工艺和FinFET工艺的完整覆盖,而且有流片验证和批量生产经验。鸿芯微纳已经完成20多个本土先进工艺流片,工具功能和性能可以比肩世界先进水平。同时,鸿芯微纳在数字后端全流程工具链,是关键点工具深度融合,构建起的系统完整的解决方案等具有相对优势。
公司成立于 2003 年,以 EDA 软件和电性测试快速监控技术为起点,形成软件工具授权、软件技术开发、测试机及配件与测试服务四大业务相辅相成、协同发展的商业模式,为客户提供电性测试工艺监控和成品率提升的一站式服务。广立微聚焦的是制造类EDA,主要技术优势在提升芯片成品率。目前已经实现在成品率提升领域的全流程覆盖,包括用于测试芯片设计的SmtCell、TCMagic及ATCompiler等EDA工具、用于测试数据采集的WAT电性测试设备及高效快捷的半导体数据分析软件系统DATAEXP,是市场上极少数规模化采用软硬件协同方案提供成品率服务的EDA公司。
芯和半导体创建于2010年,芯和半导体通过自研EDA产品和解决方案,提供覆盖IC、封装到系统的全产业链高速高频仿真EDA解决方案,可满足高速链路中不同应用场景的设计要求。芯和半导体自主创新的下一代集成无源器件IPD平台,以高集成、高性能、小型化为特色,为移动终端、IoT、HPC、汽车电子等客户提供系列集成无源芯片,累计出货量超20亿颗,并被 Yole 评选为全球IPD 滤波器的主要供应商之一。通过其大规模生产验证的IPD开发平台,芯和集成无源器件(IPD)出货量已突破20亿颗,广泛应用于射频前端模组。
七、三星使用国产EDA的主要考量三星作为韩国最大的半导体制造商,在美国制裁的背景之下与中国EDA设计公司合作的主要考量是什么呢?是在帮助中国EDA产业发展吗?显然不可能,飙叔认为,三星主要有以下几点的考虑:
1、绕过美国制裁,深挖中国芯片制造市场
我们知道三星目前是全球半导体代工三强之一,但近几年以来一直被台积电死死的压制着,尤其是7nm以下制程的高端芯片代工制造方面几乎被台积电横扫。
因此,三星电子晶圆代工事业部的许多客户是中国IC设计公司。从三星代工的角度来看,由于美国的制裁,相关IC设计公司无法再使用美国的EDA软件,因此自然而然地转向使用中国的EDA工具。
2、降低使用成本
根据韩国半导体行业的相关人士说,与美国EDA公司相比,中国EDA公司的授权费用更具吸引力。虽然在技术方面可能还不及美国企业,但考虑到性价比,中国EDA公司依然有一定的竞争优势。2019年华大九天也成为了三星电子晶圆代工事业部的合作伙伴。
3、三星希望摆脱EDA受制美国的被动局面
随着中国企业进军EDA市场,美国EDA企业的垄断局面正在被打破,韩国半导体业界部分人士也积极接受中国EDA公司。三星电子、SK海力士等韩国半导体企业很难自主开发EDA软件或通过韩国的公司进行采购,因此对Synopsys、Cadence等美国企业的依赖度较高。
一位熟悉三星电子的相关人士表示:“此前少数EDA企业掌握着整个市场,现在在最高端工艺中,如果没有这些公司的技术,就无法进行生产,依赖度非常高,因为接近垄断市场,所以成本越来越高,甚至达到了乙方定价权的程度。”他解释说:“从三星电子、SK海力士的立场来看,中国企业的渗透反而是一个机会,可以通过鼓励市场竞争来降低许可费用并减少对少数公司的依赖。”
据韩国半导体协会的统计数据,中国EDA公司在三星电子晶圆代工事业部的EDA合作伙伴中占据的比例仅次于美国EDA公司。特别是在最近一两年,中国EDA公司积极扩大营销,并与三星电子的合作伙伴关系不断加深。
三星作为韩国半导体的领军企业,中国EDA公司进入其供应链体系,说明了中国整体EDA企业的水平在稳步提升的,一方面说明了国产EDA厂商的发展已经进入一个新的阶段,中国EDA企业在全球市场上的影响力在不断增强。需要全面了解国产EDA情况,可参看飙叔小文:深度分析!国产芯片设计工具突破真相!打破三巨头垄断!
但同时我们也可以看到三星主要使用的还是美国新思科技(Synopsys)、楷登电子(Cadence)等国际知名EDA公司和芯片设计公司的产品。
相信未来会有越来越多的本土EDA厂商能够脱颖而出,在突破封锁的同时,也能在国际舞台上与国外EDA厂商同台竞技。
飙叔感谢您花时间关注与分享,感谢在我的人生道路中多了这么多的志同道合的朋友,使我的生活变得不再孤单,不再无聊。