美國斷供EDA，國內企業能否化危為機

當地時間上周五(8月12日)，美國商務部國際清算銀行(BIS)在《聯邦公報》中披露了一項新的出口限制臨時最終規則，該規則對于設計具有GAAFET(全柵場效應晶體管)結構的集成電路的EDA/ECAD軟件是必要的。以金剛石、氧化鎵為代表的超寬帶隙半導體材料；包括用于燃氣渦輪發動機的增壓燃燒(PGC)在內的四項技術受到新的出口管制。禁令的生效日期是今天(8月15日)。

四項技術中，EDA引人注目，被市場解讀為繼《芯片與科學法案》之后，美國對中國芯片產業的進一步限制，直接影響到國內設計3 nm及更先進芯片產品的企業。但目前國內很少使用3 nm設計，短期影響有限。除了3 nm工藝，800V快充或影響EDA(電子設計自動化)是集成電路設計不可或缺的一部分，屬于芯片制造的上游產業，涵蓋了集成電路設計、布線、驗證、仿真的所有流程。EDA在業界被稱為“芯片之母”。

天風國際研究報告指出，如果把芯片制造比作蓋大樓，IC設計就是設計圖紙，EDA軟件就是圖紙的設計工具，但EDA軟件的復雜度遠高于建筑設計軟件。ECAD(計算機輔助設計軟件)的范圍比EDA大，ban是指覆蓋所有相關軟件。美國商務部稱，ECAD是一種用于設計、分析、優化和驗證集成電路或印刷電路板性能的軟件工具。它用于在軍事、航空航天和國防工業的各種應用中設計復雜的集成電路。GAAFET晶體管技術比FinFET晶體管(鰭式場效應晶體管)更先進。FinFET技術最高可以做到3納米，GAAFET可以做到2納米。這是美國在EDA領域對中國發起的第三次出口管制。第一次是2018年給中興，第二次是2019年給華為。目前市場上采用最先進工藝的芯片，除了蘋果手機、電腦等消費類電子產品外，都是大功率芯片，比如用于人工智能的GPU，用于數據中心、云計算的服務器芯片。

有芯片設計人員表示，這一管控措施短期影響有限，因為國內很少使用3 nm設計，部分AI芯片和GPU芯片使用7 nm，而大部分電視、機頂盒和汽車級芯片仍為28 nm或16 nm。有行業觀察人士認為，美國想讓沒有工具設計3納米以下的高端芯片，設計卡在5納米，制造卡在7納米。然后拉開中美在高速計算和人工AI上的距離。在一位芯片人士看來，美國打擊EDA的核心是控制國產芯片的產能。這次除了EDA軟件，還涉及到兩種半導體材料:氧化鎵(Ga2O3)和金剛石襯底，都屬于超寬帶隙半導體材料。這種材料有望在更苛刻的條件下工作，比如更高的電壓或更高的溫度。這些材料還在研發中，沒有大規模產業化，而技術主要集中在日本和美國。而這些材料制成的芯片會更適用于新能源、電網儲能、通信等工業環境，因此也非常敏感和重要。以新能源汽車為例。目前，鵬程汽車、比亞迪、李、福克斯等新能源汽車企業已布局800V快充技術，將于今年左右量產。在這些快速充電技術中，可以使用氧化鎵制成的功率器件。國產EDA“突圍”的機會“如果設計一個5納米芯片產品，使用世界頂級EDA軟件，成本可以控制在4000萬美元左右，但如果沒有EDA軟件的支持，設計一個5納米芯片的成本可能高達77億美元，接近200倍左右的差距。”國內某CAD軟件公司相關負責人算了一筆賬。

目前，EDA行業的全球市場集中度相對較高。EDA三巨頭，新思科技(Xinsi……echnology)、Cadence(鄧凱電子)和Mentor Graphics(明道國際，2016年被德國西門子收購)，牢牢占據全球70%以上的市場份額，能夠提供完整的EDA工具，覆蓋集成電路設計和制造的全部或大部分流程。三家公司在產品上各有特色，IP(知識產權)側重點和優勢差異較大，產品在中國的市場占有率達85%。三星今年6月剛剛突破的3 nm GAAFET架構制程技術，是在Synopsys和Cadence的協助下完成的。第二梯隊的公司以ANSYS、Silvaco、Aldec Inc、華大九天等為代表。他們有特定領域的全流程，在局部領域更先進。第三梯隊的公司有Altium，Concept Engineering，Introduction Electronics，廣利威，Silcore，DownStream Technologies等。EDA的布局主要是點工具，缺乏特定領域的全流程產品。國內大部分芯片設計公司還在用進口EDA工業軟件設計芯片。1993年，華大九天發布了第一款國產ed a軟件——熊貓ICCAD系統，實現了國產EDA從0到1的突破。2020年，中國EDA市場，華大九天營收規模排名第四。7月29日，華大時隔九天正式登陸創業板(GEM)。上市首日漲幅126%，市值超過400億元。華大九天在招股書中表示，其大部分數字電路設計EDA產品可支持5 nm工藝；根據年報，部分工具可以支持7納米、5納米、3納米的工藝。華大九天2021年營收5.8億元，吉倫電子營收不足2億元。全球第一的新思公司，營收約260億元，利潤超過50億元。天風國際研究報告指出，本土化勢在必行。EDA工具鏈中大約有40個子部分。三巨頭目前已經實現了全產業鏈覆蓋，而國內龍頭華大九天目前覆蓋率在40%左右。國內其他EDA廠商的產品多為點工具。據統計，全國約有100家設計工具企業。EDA分為模擬芯片設計工具和數字芯片設計工具。國內一些企業解決了模擬芯片的整個設計流程。數字芯片的設計工具難度更大。設計過程中涉及的“點工具”大約有120個，在每個點工具上開發。有人認為，對于美國的遏制，只有提高國內EDA軟件水平，國內企業聯合起來，甚至華為海思和國內高校都要參與進來，結成聯盟，共同發展。隨著國產芯片的需求越來越大，國產EDA在買方市場并非沒有機會。當地時間上周五(8月12日)，美國商務部國際清算銀行(BIS)在《聯邦公報》中披露了一項新的出口限制臨時最終規則，該規則對于設計具有GAAFET(全柵場效應晶體管)結構的集成電路的EDA/ECAD軟件是必要的。以金剛石、氧化鎵為代表的超寬帶隙半導體材料；包括用于燃氣渦輪發動機的增壓燃燒(PGC)在內的四項技術受到新的出口管制。禁令的生效日期是今天(8月15日)。

四項技術中，EDA引人注目，被市場解讀為繼《芯片與科學法案》之后，美國對中國芯片產業的進一步限制，直接影響到國內設計3 nm及更先進芯片產品的企業。但目前國內很少使用3 nm設計，短期影響有限。除了3 nm工藝，800V快充或影響EDA(電子設計自動化)是集成電路設計不可或缺的一部分，屬于芯片制造的上游產業，涵蓋了集成電路設計、布線、驗證、仿真的所有流程。EDA在業界被稱為“芯片之母”。

天風國際研究報告指出，如果把芯片制造比作蓋大樓，IC設計就是設計圖紙，EDA軟件就是圖紙的設計工具，但EDA軟件的復雜度遠高于建筑設計軟件。ECAD(計算機輔助設計軟件)的范圍比EDA大，ban是指覆蓋所有相關軟件。美國商務部稱，ECAD是一種用于設計、分析、優化和驗證集成電路或印刷電路板性能的軟件工具。它用于在軍事、航空航天和國防工業的各種應用中設計復雜的集成電路。GAAFET晶體管技術比FinFET晶體管(鰭式場效應晶體管)更先進。FinFET技術最高可以做到3納米，GAAFET可以做到2納米。這是美國在EDA領域對中國發起的第三次出口管制。第一次是2018年給中興，第二次是2019年給華為。目前市場上采用最先進工藝的芯片，除了蘋果手機、電腦等消費類電子產品外，都是大功率芯片，比如用于人工智能的GPU，用于數據中心、云計算的服務器芯片。

有芯片設計人員表示，這一管控措施短期影響有限，因為國內很少使用3 nm設計，部分AI芯片和GPU芯片使用7 nm，而大部分電視、機頂盒和汽車級芯片仍為28 nm或16 nm。有行業觀察人士認為，美國想讓沒有工具設計3納米以下的高端芯片，設計卡在5納米，制造卡在7納米。然后拉開中美在高速計算和人工AI上的距離。在一位芯片人士看來，美國打擊EDA的核心是控制國產芯片的產能。這次除了EDA軟件，還涉及到兩種半導體材料:氧化鎵(Ga2O3)和金剛石襯底，都屬于超寬帶隙半導體材料。這種材料有望在更苛刻的條件下工作，比如更高的電壓或更高的溫度。這些材料還在研發中，沒有大規模產業化，而技術主要集中在日本和美國。而這些材料制成的芯片會更適用于新能源、電網儲能、通信等工業環境，因此也非常敏感和重要。以新能源汽車為例。目前，鵬程汽車、比亞迪、李、福克斯等新能源汽車企業已布局800V快充技術，將于今年左右量產。在這些快速充電技術中，可以使用氧化鎵制成的功率器件。國產EDA“突圍”的機會“如果設計一個5納米芯片產品，使用世界頂級EDA軟件，成本可以控制在4000萬美元左右，但如果沒有EDA軟件的支持，設計一個5納米芯片的成本可能高達77億美元，接近200倍左右的差距。”國內某CAD軟件公司相關負責人算了一筆賬。

目前，EDA行業的全球市場集中度相對較高。EDA三巨頭，新思科技(Xinsi……echnology)、Cadence(鄧凱電子)和Mentor Graphics(明道國際，2016年被德國西門子收購)，牢牢占據全球70%以上的市場份額，能夠提供完整的EDA工具，覆蓋集成電路設計和制造的全部或大部分流程。三家公司在產品上各有特色，IP(知識產權)側重點和優勢差異較大，產品在中國的市場占有率達85%。三星今年6月剛剛突破的3 nm GAAFET架構制程技術，是在Synopsys和Cadence的協助下完成的。第二梯隊的公司以ANSYS、Silvaco、Aldec Inc、華大九天等為代表。他們有特定領域的全流程，在局部領域更先進。第三梯隊的公司有Altium，Concept Engineering，Introduction Electronics，廣利威，Silcore，DownStream Technologies等。EDA的布局主要是點工具，缺乏特定領域的全流程產品。國內大部分芯片設計公司還在用進口EDA工業軟件設計芯片。1993年，華大九天發布了第一款國產ed a軟件——熊貓ICCAD系統，實現了國產EDA從0到1的突破。2020年，中國EDA市場，華大九天營收規模排名第四。7月29日，華大時隔九天正式登陸創業板(GEM)。上市首日漲幅126%，市值超過400億元。華大九天在招股書中表示，其大部分數字電路設計EDA產品可支持5 nm工藝；根據年報，部分工具可以支持7納米、5納米、3納米的工藝。華大九天2021年營收5.8億元，吉倫電子營收不足2億元。全球第一的新思公司，營收約260億元，利潤超過50億元。天風國際研究報告指出，本土化勢在必行。EDA工具鏈中大約有40個子部分。三巨頭目前已經實現了全產業鏈覆蓋，而國內龍頭華大九天目前覆蓋率在40%左右。國內其他EDA廠商的產品多為點工具。據統計，全國約有100家設計工具企業。EDA分為模擬芯片設計工具和數字芯片設計工具。國內一些企業解決了模擬芯片的整個設計流程。數字芯片的設計工具難度更大。設計過程中涉及的“點工具”大約有120個，在每個點工具上開發。有人認為，對于美國的遏制，只有提高國內EDA軟件水平，國內企業聯合起來，甚至華為海思和國內高校都要參與進來，結成聯盟，共同發展。隨著國產芯片的需求越來越大，國產EDA在買方市場并非沒有機會。

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