Op vrijdag 12 augustus, lokale tijd, heeft het Bureau of Industry and Security (BIS) van het Amerikaanse ministerie van Handel in het Federal Register een nieuwe tussentijdse definitieve regel bekendgemaakt over exportbeperkingen diehet ontwerp van GAAFET (Full Gate Field Effect Transistor). ) EDA/ECAD-software die nodig is voor structurele geïntegreerde schakelingen; halfgeleidermaterialen met ultrabrede bandafstand, vertegenwoordigd door diamant en galliumoxide; vier technologieën zoals drukversterking (PGC) die worden gebruikt in gasturbinemotoren om nieuwe exportcontroles te implementeren, de ingangsdatum van het verbod voor vandaag (15 augustus).
Van de vier technologieën is EDA de meest in het oog springende, die door de markt wordt geïnterpreteerd als verdere beperkingen op de Chinese chipindustrie door de Verenigde Staten na de “Chip and Science Act”, die rechtstreeks gevolgen heeft voor binnenlandse bedrijven die 3nm en geavanceerder ontwerpen. chipproducten.Het 3-nanometerontwerp wordt momenteel echter zelden gebruikt in China en de impact ervan op de korte termijn is beperkt.
Naast het 3 nm-proces kan het snelladen van 800 V worden beïnvloed
EDA (Electronics Design Automation) is elektronische ontwerpautomatisering, die een onmisbaar en belangrijk onderdeel is van het ontwerp van chip-IC's (geïntegreerde circuits). Het behoort tot de upstream-industrie van de chipproductie en omvat alle processen zoals het ontwerp van geïntegreerde schakelingen, bedrading, verificatie en simulatie.EDA wordt in de industrie de ‘moeder der chips’ genoemd.
Het Tianfeng International Research Report wees erop dat als chipproductie wordt vergeleken met het bouwen van een gebouw, IC-ontwerp een ontwerptekening is en EDA-software een ontwerptool voor tekeningen, maar EDA-software veel complexer is dan architectonische ontwerpsoftware.
ECAD (Electronic Computer Aided Design-software) heeft een breder toepassingsgebied dan EDA, en het verbod betekent dat alle gerelateerde software hieronder valt.Volgens het Amerikaanse ministerie van Handel is ECAD een klasse softwaretools die worden gebruikt voor het ontwerpen, analyseren, optimaliseren en verifiëren van de prestaties van een geïntegreerde schakeling of printplaat.Wordt gebruikt voor het ontwerpen van complexe geïntegreerde schakelingen in een verscheidenheid aan toepassingen in de militaire, ruimtevaart- en defensie-industrie.
GAAFET-transistortechnologie is een geavanceerdere technologie vergeleken met FinFET-transistors (fin field effect-transistors), FinFET-technologie kan tot 3 nanometer bereiken, terwijl GAAFET 2 nanometer kan bereiken.
Dit is de derde exportcontrole die de Verenigde Staten tegen China op het gebied van EDA hebben geïnitieerd.De eerste was tegen ZTE in 2018 en de tweede was tegen Huawei in 2019.Naast consumentenelektronica zoals mobiele telefoons en computers van Apple, zijn de chips die gebruik maken van het meest geavanceerde productieproces op de markt allemaal chips met een hoge rekenkracht, zoals GPU's die worden gebruikt voor kunstmatige intelligentie, en serverchips die worden gebruikt in datacenters en cloud computing. .
Sommige chipontwerpers zeiden dat de kortetermijnimpact van deze controlemaatregel beperkt is, omdat ontwerpen van 3 nanometer in China zelden worden gebruikt. Sommige AI-chips en GPU-chips gebruiken 7 nanometer, terwijl tv's, settopboxen en chips van autokwaliteit meestal 28 nm zijn. nanometer of 16 nanometer.Sommige waarnemers uit de industrie zijn van mening dat de Verenigde Staten ervoor willen zorgen dat het Chinese vasteland geen tools meer heeft om hoogwaardige chips van 3 nanometer en lager te ontwerpen, en dat het ontwerp vastzit op 5 nanometer, en de productie op 7 nanometer.Dan zal de afstand tussen China en de Verenigde Staten op het gebied van high-speed computing, kunstmatige AI, enz. groter worden.
Volgens de mening van een chipmens is de belangrijkste reden waarom de Verenigde Staten EDA onderdrukken het controleren van de productiecapaciteit van binnenlandse chips.
Naast de EDA-software zijn dit keer ook twee halfgeleidermaterialen betrokken: galliumoxide (Ga2O3) en diamantsubstraten, beide halfgeleidermaterialen met ultrabrede bandafstand.Van dergelijke materialen wordt verwacht dat ze onder zwaardere omstandigheden werken, zoals hogere spanningen of hogere temperaturen.
Deze materialen zijn nog in ontwikkeling en nog niet op grote schaal geïndustrialiseerd, en de technologie is vooral geconcentreerd in Japan en de Verenigde Staten.Chips gemaakt van deze materialen zullen echter geschikter zijn voor meerdere industriële omgevingen zoals nieuwe energie, energieopslag in het elektriciteitsnet, communicatie, enz., en zullen daarom zeer gevoelig en belangrijk worden.
Als we nieuwe energievoertuigen als voorbeeld nemen: bedrijven op het gebied van nieuwe energievoertuigen, zoals Xiaopeng Motors, BYD, Li Auto en BAIC Jihu, hebben momenteel al snellaadtechnologie van 800 V ingezet, en zullen rond dit jaar in massa worden geproduceerd.Bij deze snellaadtechnologieën kunnen vermogensapparaten gemaakt van galliumoxidematerialen worden gebruikt.
Binnenlandse EDA-doorbraakmogelijkheid
“Als je een chipproduct van 5 nanometer ontwerpt en de beste EDA-software ter wereld gebruikt, kunnen de kosten op ongeveer 40 miljoen dollar worden gehouden, maar zonder ondersteuning van EDA-software kunnen de kosten voor het ontwerpen van een chip van 5 nanometer misschien wel oplopen tot wel 40 miljoen dollar. 7,7 miljard dollar. De Amerikaanse dollar nadert een kloof van ongeveer 200 keer.” De relevante persoon die verantwoordelijk is voor een binnenlands CAD-softwarebedrijf (computerondersteund ontwerp) heeft een rekening berekend.
Momenteel is de mondiale marktconcentratie van de EDA-industrie relatief hoog. De drie EDA-giganten Synopsys (Synopsys), Cadence (Kedence Electronics) en Mentor Graphics (Mentor International, overgenomen door Siemens in Duitsland in 2016) bezetten ruim 70% van de wereldmarkt. marktaandeel, en kan complete EDA-instrumenten leveren, die het hele proces of het grootste deel van het proces van het ontwerp en de productie van geïntegreerde schakelingen bestrijken.
De drie bedrijven hebben hun eigen kenmerken op het gebied van producten, en de focus en voordelen van IP (intellectueel eigendom) zijn behoorlijk verschillend. Hun producten hebben een marktaandeel van 85% in China.De 3-nanometer GAAFET-architectuurprocestechnologie waar Samsung zojuist in juni van dit jaar doorheen brak, werd voltooid met de hulp van Synopsys en Cadence.
De tweedelijnsbedrijven worden vertegenwoordigd door ANSYS, Silvaco, Aldec Inc, Huada Jiutian, enz. Zij hebben het hele proces op specifieke gebieden in handen en zijn technologisch geavanceerder op lokale gebieden.Bedrijven in het derde echelon zijn onder meer Altium, Concept Engineering, Introduction Electronics, Guangliwei, Sierxin, DownStream Technologies, enz. De lay-out van EDA is voornamelijk gebaseerd op punttools en er is een gebrek aan volledige procesproducten op specifieke gebieden.
De meeste binnenlandse chipontwerpbedrijven gebruiken nog steeds geïmporteerde industriële EDA-software om chips te ontwerpen. In 1993 bracht Huada Jiutian de eerste binnenlandse EDA-software uit: het Panda ICCAD-systeem, dat een doorbraak bereikte in de binnenlandse EDA van 0 naar 1.In 2020 stond Huada Jiutian op de Chinese EDA-markt qua omzet op de vierde plaats.
Op 29 juli belandde Huada Jiutian officieel op de Growth Enterprise Market, met een stijging van 126% op de eerste dag van notering, en de marktwaarde bedroeg meer dan 40 miljard yuan.Huada Jiutian verklaarde in het prospectus dat de meeste van zijn EDA-producten met digitaal circuitontwerp het 5-nanometerproces kunnen ondersteunen; Gelun Electronics verklaarde in zijn jaarverslag dat sommige tools de 7-nanometer-, 5-nanometer- en 3-nanometerprocessen kunnen ondersteunen.
De omzet van Huada Jiutian in 2021 bedraagt 580 miljoen yuan, en de omzet van Gailun Electronics bedraagt minder dan 200 miljoen yuan.'s Werelds nummer 1 Synopsys heeft een omzet van ongeveer 26 miljard yuan en een winst van ruim 5 miljard yuan.
Het Tianfeng International Research Report wees erop dat lokalisatie absoluut noodzakelijk is. Er zijn ongeveer 40 subsectoren in de EDA-toolketen. De drie giganten hebben de dekking van de hele industriële keten bereikt, terwijl de binnenlandse leider Huada Jiutian momenteel een dekkingsgraad van ongeveer 40% heeft. Anderen De producten van binnenlandse EDA-fabrikanten zijn meestal puntgereedschappen.
Volgens statistieken zijn er ongeveer 100 bedrijven voor ontwerptools in China.EDA is onderverdeeld in analoge chipontwerptools en digitale chipontwerptools.Sommige binnenlandse bedrijven hebben het hele proces van het ontwerpen van analoge chips opgelost.Ontwerptools voor digitale chips zijn moeilijker. Bij het ontwerpproces zijn ongeveer 120 “puntgereedschappen” betrokken, en op elk puntgereedschap wordt onderzoek en ontwikkeling uitgevoerd.
Er is een mening dat voor de inperking van de Verenigde Staten de enige manier om het niveau van binnenlandse EDA-software te verbeteren is om het niveau van binnenlandse EDA-software snel te verbeteren, en dat binnenlandse bedrijven zich moeten verenigen, en zelfs Huawei HiSilicon en binnenlandse universiteiten moeten meedoen. bij het vormen van allianties voor gezamenlijke ontwikkeling.Met de toenemende vraag naar binnenlandse chips is binnenlandse EDA niet zonder kansen op de kopersmarkt.
Posttijd: 15 augustus 2022