Vendredi 12 août, heure locale, le Bureau de l'Industrie et de la Sécurité (BIS) du Département américain du Commerce a publié dans le Federal Register une nouvelle règle finale provisoire sur les restrictions à l'exportation qui restreintla conception du GAAFET (Full Gate Field Effect Transistor). ) Logiciel EDA/ECAD nécessaire aux circuits intégrés structurels ; les matériaux semi-conducteurs à bande interdite ultra large représentés par le diamant et l'oxyde de gallium ; quatre technologies telles que la combustion à gain de pression (PGC) utilisées dans les moteurs à turbine à gaz pour mettre en œuvre de nouveaux contrôles à l'exportation, la date d'entrée en vigueur de l'interdiction étant aujourd'hui (15 août).
Parmi les quatre technologies, l'EDA est la plus accrocheuse, ce qui est interprété par le marché comme de nouvelles restrictions imposées par les États-Unis à l'industrie chinoise des puces après le « Chip and Science Act », qui affecte directement les entreprises nationales qui conçoivent des puces de 3 nm et plus. produits à base de chips.Cependant, la conception à 3 nanomètres est actuellement rarement utilisée en Chine et son impact à court terme est limité.
En plus du processus 3 nm, la charge rapide 800 V peut être affectée
EDA (Electronics Design Automation) est l'automatisation de la conception électronique, qui est un élément indispensable et important de la conception des puces IC (circuit intégré). Elle appartient à l'industrie en amont de la fabrication de puces, couvrant tous les processus tels que la conception, le câblage, la vérification et la simulation de circuits intégrés.EDA est surnommée la « mère des puces » dans l’industrie.
Le rapport de recherche international de Tianfeng a souligné que si la fabrication de puces est comparée à la construction d'un bâtiment, la conception de circuits intégrés est un dessin de conception et le logiciel EDA est un outil de conception pour les dessins, mais le logiciel EDA est beaucoup plus complexe qu'un logiciel de conception architecturale.
L'ECAD (logiciel de conception électronique assistée par ordinateur) a une portée plus large que l'EDA, et l'interdiction signifie que tous les logiciels associés sont couverts.Selon le Département américain du Commerce, ECAD est une classe d'outils logiciels utilisés pour concevoir, analyser, optimiser et vérifier les performances d'un circuit intégré ou d'une carte de circuit imprimé.Utilisé pour concevoir des circuits intégrés complexes dans diverses applications dans les secteurs militaire, aérospatial et de la défense.
La technologie des transistors GAAFET est une technologie plus avancée que les transistors FinFET (transistors à effet de champ fin), la technologie FinFET peut atteindre jusqu'à 3 nanomètres, tandis que GAAFET peut atteindre 2 nanomètres.
Il s'agit du troisième contrôle des exportations initié par les États-Unis contre la Chine dans le domaine de l'EDA.Le premier était contre ZTE en 2018 et le second contre Huawei en 2019.Outre les appareils électroniques grand public tels que les téléphones mobiles et les ordinateurs Apple, les puces utilisant le processus de fabrication le plus avancé du marché sont toutes des puces à haute puissance de calcul, telles que les GPU utilisés pour l'intelligence artificielle et les puces de serveur utilisées dans les centres de données et le cloud computing. .
Certains concepteurs de puces ont déclaré que l'impact à court terme de cette mesure de contrôle est limité, car les conceptions à 3 nanomètres sont rarement utilisées en Chine. Certaines puces IA et puces GPU utilisent 7 nanomètres, tandis que les téléviseurs, les décodeurs et les puces de qualité automobile utilisent principalement 28 nm. nanomètre ou 16 nanomètre.Certains observateurs de l'industrie estiment que les États-Unis veulent que la Chine continentale ne dispose pas d'outils pour concevoir des puces haut de gamme de 3 nanomètres et moins, et que la conception est bloquée à 5 nanomètres et la fabrication est bloquée à 7 nanomètres.Ensuite, la distance entre la Chine et les États-Unis en matière de calcul à haut débit, d’IA artificielle, etc. sera élargie.
De l'avis d'un spécialiste des puces, la principale raison pour laquelle les États-Unis suppriment l'EDA est de contrôler la capacité de production des puces nationales.
En plus du logiciel EDA, cette fois, deux matériaux semi-conducteurs sont également impliqués : des substrats d'oxyde de gallium (Ga2O3) et de diamant, qui sont tous deux des matériaux semi-conducteurs à bande interdite ultra large.Ces matériaux sont censés fonctionner dans des conditions plus difficiles, telles que des tensions ou des températures plus élevées.
Ces matériaux sont encore en développement et n’ont pas été industrialisés à grande échelle, et la technologie est principalement concentrée au Japon et aux États-Unis.Cependant, les puces fabriquées à partir de ces matériaux seront plus adaptées à de multiples environnements industriels tels que les nouvelles énergies, le stockage d'énergie sur réseau, les communications, etc., et deviendront donc très sensibles et importantes.
En prenant comme exemple les véhicules à énergies nouvelles, à l'heure actuelle, les sociétés de véhicules à énergies nouvelles telles que Xiaopeng Motors, BYD, Li Auto et BAIC Jihu ont déjà déployé une technologie de charge rapide de 800 V et seront produites en série vers cette année.Des appareils électriques fabriqués à partir de matériaux à base d'oxyde de gallium peuvent être utilisés dans ces technologies de charge rapide.
Opportunité de « percée » de l’EDA nationale
"Si vous concevez un produit à puce de 5 nanomètres et utilisez le meilleur logiciel EDA au monde, le coût peut être contrôlé à environ 40 millions de dollars américains, mais sans le support logiciel EDA, le coût de conception d'une puce de 5 nanomètres peut atteindre 7,7 milliards de dollars américains. Le dollar américain est proche d’un écart d’environ 200 fois. La personne concernée responsable d'une société nationale de logiciels de CAO (conception assistée par ordinateur) a calculé un compte.
À l’heure actuelle, la concentration du marché mondial de l’industrie EDA est relativement élevée. Les trois géants de l'EDA Synopsys (Synopsys), Cadence (Kedence Electronics) et Mentor Graphics (Mentor International, acquis par Siemens en Allemagne en 2016) occupent fermement plus de 70 % du marché mondial. part de marché et peut fournir des outils EDA complets, couvrant l'ensemble du processus ou la majeure partie du processus de conception et de fabrication de circuits intégrés.
Les trois sociétés ont leurs propres caractéristiques en matière de produits, et l'orientation et les avantages de la propriété intellectuelle (propriété intellectuelle) sont très différents. Leurs produits détiennent une part de marché de 85 % en Chine.La technologie de processus d'architecture GAAFET de 3 nanomètres que Samsung vient de percer en juin de cette année a été achevée avec l'aide de Synopsys et Cadence.
Les entreprises de deuxième rang sont représentées par ANSYS, Silvaco, Aldec Inc, Huada Jiutian, etc. Elles maîtrisent l'ensemble du processus dans des domaines spécifiques et sont plus avancées en technologie dans les domaines locaux.Les entreprises du troisième échelon comprennent Altium, Concept Engineering, Introduction Electronics, Guangliwei, Sierxin, DownStream Technologies, etc. La structure de l'EDA est principalement basée sur des outils ponctuels et il existe un manque de produits complets dans des domaines spécifiques.
La plupart des entreprises nationales de conception de puces utilisent encore des logiciels industriels EDA importés pour concevoir des puces. En 1993, Huada Jiutian a lancé le premier logiciel EDA national – le système Panda ICCAD, qui a réalisé une percée dans l'EDA domestique de 0 à 1.En 2020, sur le marché chinois de l'EDA, en termes d'échelle de revenus, Huada Jiutian s'est classée quatrième.
Le 29 juillet, Huada Jiutian a officiellement atterri sur le marché des entreprises de croissance, avec une augmentation de 126 % le premier jour de cotation, et sa valeur marchande a dépassé 40 milliards de yuans.Huada Jiutian a déclaré dans le prospectus que la plupart de ses produits EDA de conception de circuits numériques peuvent prendre en charge le processus de 5 nanomètres ; Gelun Electronics a déclaré dans son rapport annuel que certains outils peuvent prendre en charge les processus à 7 nanomètres, 5 nanomètres et 3 nanomètres.
Les revenus de Huada Jiutian en 2021 sont de 580 millions de yuans et ceux de Gailun Electronics sont inférieurs à 200 millions de yuans.Le numéro un mondial Synopsys a un chiffre d'affaires d'environ 26 milliards de yuans et un bénéfice de plus de 5 milliards de yuans.
Le rapport de recherche international de Tianfeng a souligné que la localisation est impérative. Il existe environ 40 sous-secteurs dans la chaîne d’outils EDA. Les trois géants ont atteint la couverture de l'ensemble de la chaîne industrielle, tandis que le leader national Huada Jiutian a actuellement un taux de couverture d'environ 40 %. Autres Les produits des fabricants nationaux d'EDA sont pour la plupart des outils ponctuels.
Selon les statistiques, il existe environ 100 sociétés d'outils de conception en Chine.EDA est divisé en outils de conception de puces analogiques et en outils de conception de puces numériques.Certaines entreprises nationales ont résolu l'ensemble du processus de conception de puces analogiques.Les outils de conception de puces numériques sont plus difficiles à réaliser. Environ 120 « outils ponctuels » sont impliqués dans le processus de conception, et la recherche et le développement sont effectués sur chaque outil ponctuel.
Certains pensent que pour contenir les États-Unis, la seule façon d'améliorer le niveau des logiciels EDA nationaux est d'améliorer rapidement le niveau des logiciels EDA nationaux, et les entreprises nationales devraient s'unir, et même Huawei HiSilicon et les universités nationales devraient participer. en formant des alliances pour un développement commun.Avec la demande croissante de puces nationales, l'EDA nationale n'est pas sans opportunités sur le marché des acheteurs.
Heure de publication : 15 août 2022