Na sexta-feira (12 de agosto), horário local, o Bureau de Indústria e Segurança (BIS) do Departamento de Comércio dos EUA divulgou no Federal Register uma nova regra final provisória sobre restrições à exportação que restringeo projeto do GAAFET (Full Gate Field Effect Transistor). ) Software EDA/ECAD necessário para circuitos integrados estruturais; materiais semicondutores de bandgap ultralargo representados por diamante e óxido de gálio; quatro tecnologias, como combustão com ganho de pressão (PGC), usadas em motores de turbina a gás para implementar novos controles de exportação, a data efetiva da proibição é hoje (15 de agosto).
Entre as quatro tecnologias, a EDA é a que mais chama a atenção, o que é interpretado pelo mercado como novas restrições à indústria de chips da China pelos Estados Unidos após a “Lei de Chip e Ciência”, que afeta diretamente as empresas nacionais que projetam 3nm e mais avançados produtos de chips.No entanto, actualmente, o design de 3 nanómetros raramente é utilizado na China e o seu impacto a curto prazo é limitado.
Além do processo de 3 nm, o carregamento rápido de 800 V pode ser afetado
EDA (Electronics Design Automation) é automação de projeto eletrônico, que é uma parte indispensável e importante do projeto de chip IC (circuito integrado). Pertence à indústria upstream de fabricação de chips, abrangendo todos os processos, como projeto de circuitos integrados, fiação, verificação e simulação.A EDA é chamada de “mãe dos chips” na indústria.
O Relatório de Pesquisa Internacional da Tianfeng apontou que se a fabricação de chips for comparada à construção de um edifício, o design de IC é um desenho de projeto e o software EDA é uma ferramenta de design para desenhos, mas o software EDA é muito mais complexo do que o software de projeto arquitetônico.
O ECAD (software de Design Eletrônico Assistido por Computador) tem um escopo mais amplo do que o EDA, e a proibição significa que todos os softwares relacionados são cobertos.De acordo com o Departamento de Comércio dos EUA, ECAD é uma classe de ferramentas de software utilizadas para projetar, analisar, otimizar e verificar o desempenho de um circuito integrado ou placa de circuito impresso.Usado para projetar circuitos integrados complexos em diversas aplicações nas indústrias militar, aeroespacial e de defesa.
A tecnologia de transistor GAAFET é uma tecnologia mais avançada em comparação com os transistores FinFET (transistores de efeito de campo fin), a tecnologia FinFET pode atingir até 3 nanômetros, enquanto GAAFET pode atingir 2 nanômetros.
Este é o terceiro controlo de exportação iniciado pelos Estados Unidos contra a China no domínio da EDA.A primeira foi contra a ZTE em 2018 e a segunda foi contra a Huawei em 2019.Além de eletrônicos de consumo, como telefones celulares e computadores da Apple, os chips que utilizam o processo de fabricação mais avançado do mercado são todos chips com alto poder de computação, como GPUs usados para inteligência artificial e chips de servidores usados em data centers e computação em nuvem .
Alguns projetistas de chips disseram que o impacto a curto prazo desta medida de controle é limitado, porque os designs de 3 nanômetros raramente são usados na China. Alguns chips de IA e chips de GPU usam 7 nanômetros, enquanto TVs, decodificadores e chips automotivos têm, em sua maioria, 28 nm. nanômetro ou 16 nanômetros.Alguns observadores da indústria acreditam que os Estados Unidos querem fazer com que o continente chinês não tenha ferramentas para projetar chips de última geração de 3 nanômetros ou menos, e o design está estagnado em 5 nanômetros e a fabricação está estagnada em 7 nanômetros.Então, a distância entre a China e os Estados Unidos em computação de alta velocidade, IA artificial, etc.
Na opinião de um especialista em chips, a principal razão pela qual os Estados Unidos suprimem a EDA é controlar a capacidade de produção de chips domésticos.
Além do software EDA, desta vez, dois materiais semicondutores também estão envolvidos: óxido de gálio (Ga2O3) e substratos de diamante, ambos materiais semicondutores de bandgap ultralargo.Espera-se que tais materiais funcionem sob condições mais severas, como tensões ou temperaturas mais altas.
Esses materiais ainda estão em desenvolvimento e não foram industrializados em larga escala, e a tecnologia está concentrada principalmente no Japão e nos Estados Unidos.No entanto, os chips feitos com estes materiais serão mais adequados para múltiplos ambientes industriais, como novas energias, armazenamento de energia em rede, comunicações, etc., e portanto tornar-se-ão muito sensíveis e importantes.
Tomando como exemplo os veículos de novas energias, atualmente, as empresas de veículos de novas energias, como Xiaopeng Motors, BYD, Li Auto e BAIC Jihu, já implantaram a tecnologia de carregamento rápido de 800V e serão produzidas em massa por volta deste ano.Dispositivos de energia feitos de materiais de óxido de gálio podem ser usados nessas tecnologias de carregamento rápido.
Oportunidade “inovadora” da EDA doméstica
“Se você projetar um chip de 5 nanômetros e usar o melhor software EDA do mundo, o custo pode ser controlado em cerca de 40 milhões de dólares americanos, mas sem o suporte do software EDA, o custo de projetar um chip de 5 nanômetros pode ser tão alto quanto 7,7 bilhões de dólares americanos. O dólar americano está perto de uma diferença de cerca de 200 vezes.” A pessoa responsável responsável por uma empresa nacional de software CAD (desenho auxiliado por computador) calculou uma conta.
Actualmente, a concentração do mercado global da indústria EDA é relativamente elevada. Os três gigantes da EDA Synopsys (Synopsys), Cadence (Kedence Electronics) e Mentor Graphics (Mentor International, adquirida pela Siemens na Alemanha em 2016) ocupam firmemente mais de 70% do mercado global. participação de mercado e pode fornecer ferramentas EDA completas, cobrindo todo o processo ou a maior parte do processo de projeto e fabricação de circuitos integrados.
As três empresas possuem características próprias em produtos, e o foco e as vantagens da IP (propriedade intelectual) são bem diferentes. Seus produtos têm uma participação de mercado de 85% na China.A tecnologia de processo da arquitetura GAAFET de 3 nanômetros que a Samsung acaba de lançar em junho deste ano foi concluída com a ajuda da Synopsys e Cadence.
As empresas de segundo nível são representadas por ANSYS, Silvaco, Aldec Inc, Huada Jiutian, etc. Elas possuem todo o processo em áreas específicas e são mais avançadas em tecnologia em áreas locais.As empresas do terceiro escalão incluem Altium, Concept Engineering, Introdução Electronics, Guangliwei, Sierxin, DownStream Technologies, etc. O layout da EDA é baseado principalmente em ferramentas pontuais e há falta de produtos de processo completo em campos específicos.
A maioria das empresas nacionais de design de chips ainda usa software industrial EDA importado para projetar chips. Em 1993, Huada Jiutian lançou o primeiro software EDA doméstico – o sistema Panda ICCAD, que alcançou um avanço no EDA doméstico de 0 a 1.Em 2020, no mercado EDA da China, em termos de escala de receitas, Huada Jiutian ficou em quarto lugar.
Em 29 de julho, Huada Jiutian desembarcou oficialmente no Growth Enterprise Market, com um aumento de 126% no primeiro dia de listagem, e seu valor de mercado ultrapassou 40 bilhões de yuans.Huada Jiutian afirmou no prospecto que a maioria de seus produtos EDA de design de circuito digital podem suportar o processo de 5 nanômetros; A Gelun Electronics declarou em seu relatório anual que algumas ferramentas podem suportar os processos de 7 nanômetros, 5 nanômetros e 3 nanômetros.
A receita da Huada Jiutian em 2021 é de 580 milhões de yuans, e a receita da Gailun Electronics é inferior a 200 milhões de yuans.A Synopsys número 1 do mundo tem uma receita de cerca de 26 bilhões de yuans e um lucro de mais de 5 bilhões de yuans.
O Relatório de Pesquisa Internacional da Tianfeng apontou que a localização é imperativa. Existem cerca de 40 subsetores na cadeia de ferramentas da EDA. Os três gigantes alcançaram a cobertura de toda a cadeia do setor, enquanto a líder nacional Huada Jiutian tem atualmente uma taxa de cobertura de cerca de 40%. Outros Os produtos dos fabricantes nacionais de EDA são principalmente ferramentas pontuais.
Segundo as estatísticas, existem cerca de 100 empresas de ferramentas de design na China.O EDA é dividido em ferramentas de design de chips analógicos e ferramentas de design de chips digitais.Algumas empresas nacionais resolveram todo o processo de projeto de chips analógicos.As ferramentas de design para chips digitais são mais difíceis. Cerca de 120 “ferramentas pontuais” estão envolvidas no processo de design, e pesquisa e desenvolvimento são realizados em cada ferramenta pontual.
Há uma opinião de que, para a contenção dos Estados Unidos, a única maneira de melhorar o nível do software EDA doméstico é melhorar rapidamente o nível do software EDA doméstico, e as empresas nacionais devem se unir, e até mesmo a Huawei HiSilicon e as universidades nacionais devem participar na formação de alianças para o desenvolvimento conjunto.Com a crescente demanda por chips nacionais, a EDA doméstica não deixa de ter oportunidades no mercado comprador.
Horário da postagem: 15 de agosto de 2022