У п’ятницю (12 серпня) за місцевим часом Бюро промисловості та безпеки (BIS) Міністерства торгівлі США оприлюднило у Федеральному реєстрі нове тимчасове остаточне правило щодо експортних обмежень, яке обмежуєконструкція GAAFET (польовий транзистор із повним затвором). ) програмне забезпечення EDA/ECAD, необхідне для структурних інтегральних схем; надширокозонні напівпровідникові матеріали, представлені алмазом і оксидом галію; чотири технології, такі як спалювання з підвищенням тиску (PGC), які використовуються в газотурбінних двигунах для впровадження нових заходів експортного контролю, дата вступу в силу заборони на сьогодні (15 серпня).
Серед чотирьох технологій EDA є найбільш привертає увагу, що інтерпретується ринком як подальші обмеження китайської індустрії чіпів Сполученими Штатами після «Закону про чіпи та науку», який безпосередньо впливає на вітчизняні компанії, які розробляють 3-нм і більш просунуті. чіпсові продукти.Однак 3-нанометровий дизайн наразі рідко використовується в Китаї, і його короткостроковий вплив обмежений.
Окрім 3-нм процесу, це може вплинути на швидку зарядку 800 В
EDA (Electronics Design Automation) — це автоматизація електронного проектування, яка є невід’ємною та важливою частиною розробки мікросхем (інтегральних схем). Він належить до передової індустрії виробництва мікросхем, охоплюючи всі процеси, такі як проектування інтегральних схем, підключення, перевірка та моделювання.EDA називають «матір’ю чіпів» у галузі.
У міжнародному дослідницькому звіті Tianfeng зазначено, що якщо порівнювати виробництво чіпів із будівництвом будівлі, проектування IC є кресленням, а програмне забезпечення EDA є інструментом для проектування креслень, але програмне забезпечення EDA набагато складніше, ніж програмне забезпечення для архітектурного проектування.
ECAD (Electronic Computer Aided Design software) має ширшу сферу застосування, ніж EDA, і заборона означає, що поширюється все пов’язане програмне забезпечення.За даними Міністерства торгівлі США, ECAD — це клас програмних засобів, які використовуються для розробки, аналізу, оптимізації та перевірки продуктивності інтегральної схеми або друкованої плати.Використовується для розробки складних інтегральних схем у різноманітних застосуваннях у військовій, аерокосмічній та оборонній промисловості.
Транзисторна технологія GAAFET є більш передовою технологією порівняно з транзисторами FinFET (польовими транзисторами), технологія FinFET може досягати до 3 нанометрів, тоді як GAAFET може досягати 2 нанометрів.
Це третій експортний контроль, ініційований Сполученими Штатами проти Китаю в сфері EDA.Перший був проти ZTE у 2018 році, а другий – проти Huawei у 2019 році.На додаток до споживчої електроніки, такої як мобільні телефони та комп’ютери Apple, чіпи, які використовують найсучасніший виробничий процес на ринку, є чіпами з високою обчислювальною потужністю, такими як графічні процесори, що використовуються для штучного інтелекту, і чіпи серверів, що використовуються в центрах обробки даних і хмарних обчисленнях. .
Деякі розробники чіпів сказали, що короткостроковий вплив цього заходу контролю обмежений, оскільки 3-нанометрові конструкції рідко використовуються в Китаї. Деякі мікросхеми штучного інтелекту та чіпи GPU використовують 7-нанометри, тоді як телевізори, приставки та автомобільні чіпи здебільшого мають 28-нм. нанометр або 16 нанометр.Деякі галузеві спостерігачі вважають, що Сполучені Штати хочуть змусити материковий Китай не мати інструментів для розробки високоякісних мікросхем 3 нанометрів і нижче, а дизайн застряг на 5 нанометрах, а виробництво застрягло на 7 нанометрах.Тоді відстань між Китаєм і Сполученими Штатами у високошвидкісних обчисленнях, штучному штучному інтелекті тощо буде збільшена.
На думку фахівця з чіпів, основною причиною, чому Сполучені Штати пригнічують EDA, є контроль над виробничими потужностями вітчизняних мікросхем.
На додаток до програмного забезпечення EDA цього разу також задіяні два напівпровідникові матеріали: оксид галію (Ga2O3) і алмазні підкладки, обидва з яких є напівпровідниковими матеріалами з надширокою забороненою зоною.Очікується, що такі матеріали працюватимуть у жорсткіших умовах, наприклад при вищих напругах або температурах.
Ці матеріали все ще знаходяться в розробці та не були індустріалізовані у великих масштабах, а технологія в основному зосереджена в Японії та Сполучених Штатах.Однак чіпи, виготовлені з цих матеріалів, будуть більш придатними для багатьох промислових середовищ, таких як нова енергетика, мережеве зберігання енергії, комунікації тощо, і тому стануть дуже чутливими та важливими.
Візьмемо як приклад транспортні засоби з новою енергією. Наразі компанії, які займаються виробництвом нових енерготранспортних засобів, як-от Xiaopeng Motors, BYD, Li Auto та BAIC Jihu, вже розгорнули технологію швидкої зарядки 800 В, і її серійне виробництво розпочнеться приблизно цього року.У цих технологіях швидкої зарядки можна використовувати пристрої живлення, виготовлені з оксиду галію.
Вітчизняна можливість «прориву» EDA
«Якщо ви розробляєте 5-нанометровий чіп і використовуєте найкраще у світі програмне забезпечення EDA, вартість можна контролювати на рівні приблизно 40 мільйонів доларів США, але без підтримки програмного забезпечення EDA вартість розробки 5-нанометрового чіпа може досягати 7,7 мільярдів доларів США. Долар США близький до розриву приблизно в 200 разів». Відповідна особа, відповідальна за вітчизняну компанію, що займається програмним забезпеченням САПР (комп’ютерне проектування), розрахувала рахунок.
В даний час глобальна ринкова концентрація галузі EDA є відносно високою. Три гіганти EDA Synopsys (Synopsys), Cadence (Kedence Electronics) і Mentor Graphics (Mentor International, придбана Siemens у Німеччині в 2016 році) міцно займають понад 70% світового ринку. частку ринку та може надати повні інструменти EDA, що охоплюють увесь процес або більшу частину процесу проектування та виробництва інтегральних схем.
Ці три компанії мають свої особливості в продуктах, а фокус і переваги ІВ (інтелектуальна власність) досить різні. Їхня продукція займає 85% ринку Китаю.Технологія процесу 3-нанометрової архітектури GAAFET, яку Samsung щойно прорвав у червні цього року, була завершена за допомогою Synopsys і Cadence.
Компанії другого рівня представлені ANSYS, Silvaco, Aldec Inc, Huada Jiutian тощо. Вони володіють усім процесом у певних галузях і є більш просунутими в технологіях у місцевих галузях.Компанії в третьому ешелоні включають Altium, Concept Engineering, Introduction Electronics, Guangliwei, Sierxin, DownStream Technologies тощо. Схема EDA в основному базується на точкових інструментах, і існує брак повноцінних продуктів у певних галузях.
Більшість вітчизняних компаній, що займаються розробкою чіпів, досі використовують імпортне промислове програмне забезпечення EDA для розробки чіпів. У 1993 році Huada Jiutian випустив перше вітчизняне програмне забезпечення EDA – систему Panda ICCAD, яка досягла прориву у вітчизняному EDA з 0 до 1.У 2020 році на ринку EDA Китаю за масштабом доходу Huada Jiutian посіла четверте місце.
29 липня Huada Jiutian офіційно вийшов на Growth Enterprise Market, збільшившись на 126% у перший день лістингу, а його ринкова вартість перевищила 40 мільярдів юанів.Huada Jiutian заявив у проспекті, що більшість його цифрових схемотехнічних продуктів EDA можуть підтримувати 5-нанометровий процес; У своєму річному звіті Gelun Electronics заявила, що деякі інструменти можуть підтримувати 7-нанометрові, 5-нанометрові та 3-нанометрові процеси.
Дохід Huada Jiutian у 2021 році склав 580 мільйонів юанів, а дохід Gailun Electronics — менше 200 мільйонів юанів.Synopsys № 1 у світі має дохід близько 26 мільярдів юанів і прибуток понад 5 мільярдів юанів.
Міжнародний дослідницький звіт Tianfeng зазначив, що локалізація є обов’язковою. У ланцюжку інструментів EDA існує близько 40 підгалузей. Три гіганти досягли охоплення всього ланцюжка галузі, тоді як вітчизняний лідер Huada Jiutian наразі має рівень охоплення близько 40%. Інше Продукція вітчизняних виробників ЕДА - це переважно точкові інструменти.
Згідно зі статистичними даними, в Китаї існує близько 100 компаній, що займаються проектуванням.EDA поділяється на інструменти проектування аналогових чіпів та засоби проектування цифрових чіпів.Деякі вітчизняні компанії вирішили весь процес розробки аналогових мікросхем.Засоби проектування цифрових чіпів складніші. Близько 120 «точкових інструментів» задіяні в процесі проектування, і дослідження та розробки проводяться на кожному точковому інструменті.
Існує думка, що для стримування Сполучених Штатів єдиний спосіб підвищити рівень вітчизняного програмного забезпечення EDA — це швидко підвищити рівень вітчизняного програмного забезпечення EDA, і вітчизняні підприємства повинні об’єднатися, і навіть Huawei HiSilicon і вітчизняні університети повинні брати участь у формуванні альянсів для спільного розвитку.Зі зростанням попиту на вітчизняні мікросхеми вітчизняні EDA не позбавлені можливостей на ринку покупців.
Час публікації: 15 серпня 2022 р