作為“芯片之母”的EDA工具,是集成電路產(chǎn)業(yè)鏈最上游、最高端和最核心的產(chǎn)業(yè),它幾乎沉淀了整個半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中所有的核心技術(shù)問題,其涉及的芯片IC設(shè)計、布線、驗證和仿真等方面都直接決定著集成電路的產(chǎn)業(yè)競爭力。
眾所周知,目前全球的EDA市場集中度較高,被新思科技、楷登電子以及西門子EDA三家公司所壟斷。但近幾年,我國的EDA產(chǎn)業(yè)發(fā)展也取得了令人矚目的成績,根據(jù)中國半導(dǎo)體協(xié)會平臺發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,2022年我國EDA行業(yè)市場規(guī)模達到了115.6億元,增長率達到11.80%,超過全球行業(yè)發(fā)展速率。預(yù)計2022-2025年中國EDA市場將保持高速增長,復(fù)合年均增長率為15.64%,到2025年,中國EDA行業(yè)總投資規(guī)模將超過184億元。
國產(chǎn)EDA廠商也在持續(xù)發(fā)力,如作為本土EDA龍頭企業(yè)的華大九天在2021年時就在國內(nèi)EDA市場以5.9%的市占率排名第四,超越了另外兩家海外廠商Ansys和Keysight。
國內(nèi)EDA產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和挑戰(zhàn)
通過三十多年的發(fā)展,我國的EDA產(chǎn)業(yè)已經(jīng)初具規(guī)模,不僅誕生了像華大九天這樣在多個領(lǐng)域擁有全流程EDA工具的廠商,也有數(shù)十家以點工具見長的EDA公司。近年來,受益于國家政策以及在細分領(lǐng)域的產(chǎn)品突破,我國本土EDA廠商競爭力有所增強,但不可否認的是,目前國內(nèi)的EDA市場仍由國際領(lǐng)先企業(yè)占據(jù)主導(dǎo)地位。
北京華大九天科技股份有限公司副總經(jīng)理郭繼旺表示:“目前,國產(chǎn)EDA面臨的挑戰(zhàn)主要有以下三個方面,一是在應(yīng)用方面,國內(nèi)很多集成電路企業(yè)對使用國產(chǎn)EDA工具仍有顧慮,需要國家出臺相關(guān)政策大力鼓勵、引導(dǎo)企業(yè)使用國產(chǎn)EDA軟件;二是在生態(tài)支撐方面,國產(chǎn)EDA需要制造企業(yè)給予積極的配合和支撐,從而加快國產(chǎn)EDA的研發(fā)進程;三是EDA企業(yè)小而散,需要以EDA龍頭企業(yè)為核心,整合優(yōu)勢資源,突破關(guān)鍵技術(shù),盡快形成對集成電路產(chǎn)業(yè)的全面支撐能力?!?/p>
另外,也有一些初創(chuàng)企業(yè)或小型企業(yè),他們的資金較為緊缺,運營壓力較大,無法大量采購EDA軟件。華大九天通過與各地方集成電路公共服務(wù)平臺合作,由公共服務(wù)平臺采購EDA軟件并向這些芯片設(shè)計企業(yè)提供使用服務(wù)。芯片設(shè)計企業(yè)可以通過分時租賃的方式來使用這些軟件。這種方式大大降低了企業(yè)的運營成本,并能夠享受到完善的技術(shù)支持服務(wù),有利于降低企業(yè)運營風險,加速企業(yè)發(fā)展。
七大產(chǎn)品系列,鑄造國內(nèi)最全EDA工具系列
目前,華大九天在EDA軟件工具領(lǐng)域的市場份額在本土EDA企業(yè)中位列榜首,是國內(nèi)規(guī)模最大、產(chǎn)品線最完整、綜合技術(shù)實力最強的本土EDA企業(yè)。郭繼旺表示:“華大九天目前擁有七大系列產(chǎn)品,包括模擬電路設(shè)計全流程EDA工具系統(tǒng)、存儲電路設(shè)計全流程EDA工具系統(tǒng)、射頻電路設(shè)計全流程EDA工具系統(tǒng)、數(shù)字電路設(shè)計EDA工具、平板顯示電路設(shè)計全流程EDA工具系統(tǒng)、晶圓制造EDA工具以及先進封裝設(shè)計EDA工具?!?/p>
尤其是模擬電路設(shè)計全流程EDA工具系統(tǒng),它是國內(nèi)目前唯一能夠完全支撐模擬集成電路設(shè)計所有環(huán)節(jié)的一套系統(tǒng),包括了原理圖編輯、電路仿真、版圖編輯、物理驗證、寄生參數(shù)提取、可靠性分析等一系列點工具。
針對存儲電路的設(shè)計特點,華大九天推出了存儲電路全定制設(shè)計全流程EDA工具系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括存儲電路原理圖編輯工具、存儲電路版圖編輯工具、電路仿真工具、存儲電路快速仿真工具、存儲電路物理驗證工具、存儲電路寄生參數(shù)提取工具和存儲電路可靠性分析工具等,為用戶提供了從電路到版圖、從設(shè)計到驗證的一站式完整解決方案。
2023年,華大九天新推出了化合物射頻電路設(shè)計全流程EDA工具系統(tǒng),形成了完整的射頻電路設(shè)計全流程EDA工具系統(tǒng)。該系統(tǒng)是國內(nèi)目前唯一的射頻電路設(shè)計全流程EDA工具系統(tǒng),具體包括射頻模型提取工具、射頻電路原理圖編輯工具、射頻電路版圖編輯工具、射頻電路仿真工具、射頻電路物理驗證工具等。同時,通過開放標準接口集成了合作伙伴的電磁場仿真工具,實現(xiàn)了射頻電路設(shè)計全流程的貫通,為用戶提供了從電路到版圖、從設(shè)計到仿真驗證的完整解決方案。
華大九天的數(shù)字電路設(shè)計EDA工具為數(shù)字電路設(shè)計的部分環(huán)節(jié)提供了解決方案,具體包括單元庫特征化提取工具、存儲器電路特征化提取工具、混合信號電路模塊特征化提取工具、單元庫/IP質(zhì)量驗證工具、邏輯綜合工具、時序功耗優(yōu)化工具、高精度時序仿真分析工具、時鐘質(zhì)量檢視與分析工具、版圖集成與分析工具、大規(guī)模數(shù)字物理驗證和大規(guī)模數(shù)字寄生參數(shù)提取工具等。
平板顯示電路設(shè)計全流程EDA工具系統(tǒng),則包含了平板顯示電路設(shè)計器件模型提取工具、平板顯示電路設(shè)計原理圖編輯工具、平板顯示電路設(shè)計版圖編輯工具、平板顯示電路設(shè)計電路仿真工具、平板顯示電路設(shè)計物理驗證工具、平板顯示電路設(shè)計寄生參數(shù)提取工具和平板顯示電路設(shè)計可靠性分析工具等。
華大九天的晶圓制造EDA工具包括了器件模型提取工具、IBIS模型建模工具、光刻掩模版布局設(shè)計工具、存儲器編譯器開發(fā)工具、單元庫特征化提取工具、存儲器電路特征化提取工具、混合信號電路模塊特征化提取工具、單元庫/IP質(zhì)量驗證工具、版圖集成與分析工具以及模擬電路設(shè)計全流程EDA工具等。
針對先進封裝設(shè)計,華大九天的先進封裝自動布線工具Storm支持業(yè)界主流的先進封裝硅基工藝和有機RDL(ReDistribution Layer,重布線層)工藝,實現(xiàn)了多芯片間的大規(guī)?;ヂ?lián)布線、高密度逃逸式布線以及大面積電源地平面布線等功能。
未來規(guī)劃和人才培養(yǎng)
EDA行業(yè)也是一個需要不斷進行研發(fā)投入的領(lǐng)域,不僅是針對產(chǎn)品和技術(shù)方面,還有人才梯隊的建設(shè)。對于產(chǎn)品和技術(shù),郭繼旺表示:“華大九天作為國內(nèi)EDA龍頭企業(yè),一直在產(chǎn)品和技術(shù)研發(fā)方面保持著高投入,并致力于成為全流程、全領(lǐng)域、全球領(lǐng)先的EDA提供商。為此,我們也對我們的產(chǎn)品和技術(shù)進行了詳盡的發(fā)展規(guī)劃?!?/p>
華大九天的發(fā)展目標是,到2025年,重點補齊集成電路設(shè)計和晶圓制造關(guān)鍵環(huán)節(jié)核心EDA工具產(chǎn)品短板,同時加強對既有工具先進工藝的支持能力。進一步加大設(shè)計、仿真、驗證等核心技術(shù)研發(fā),與產(chǎn)業(yè)協(xié)同實現(xiàn)集成電路設(shè)計工具全流程覆蓋,實現(xiàn)晶圓制造和封測核心工具覆蓋,部分產(chǎn)品達到國際領(lǐng)先水平。
到2027年,完成集成電路設(shè)計工具系統(tǒng)的開發(fā)和市場推廣,全面實現(xiàn)設(shè)計類工具國產(chǎn)化替代,同時使更多產(chǎn)品達到國際領(lǐng)先水平。與產(chǎn)業(yè)協(xié)同實現(xiàn)制造、封測工具全流程覆蓋,支持國內(nèi)最先進工藝。到2030年,全面實現(xiàn)集成電路設(shè)計、制造和封測領(lǐng)域的EDA工具全流程國產(chǎn)化替代,多個產(chǎn)品達到國際領(lǐng)先水平,成為全球EDA行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者。
當然,對于人才隊伍的建設(shè),華大九天也尤為重視,建立了一套完善的、有層次的培訓(xùn)體系,員工可以接受來自公司級、部門級和匹配自身需求的社會培訓(xùn)。對新員工采用入職培養(yǎng)制度,為每位新員工均配備了入職導(dǎo)師,對新員工熟悉公司、進入角色、工作績效負責,有效地加強了新員工的培養(yǎng),大大提高了新員工的成長速度。對于技術(shù)人員,實行任職資格制度,將高級別技術(shù)人員對低級別技術(shù)人員的培養(yǎng)納入任職資格評價體系,有效提高了整個團隊成長的速度和效果。華大九天通過定期開展面向全員的“九天加油站”和針對不同技術(shù)人員的專題培訓(xùn),以及各部門內(nèi)部的專業(yè)培訓(xùn),提高了人才培養(yǎng)的深度、廣度和效果。
另外,華大九天不僅注重公司內(nèi)部員工培養(yǎng),也注重對未來EDA行業(yè)人才的培養(yǎng),目前已與國內(nèi)30余所高校緊密合作,通過培訓(xùn)、大賽、崗位實習(xí)、科研項目等多種形式開展EDA人才聯(lián)合培養(yǎng),涵蓋本科、碩士、博士、博士后各層次人才,致力于培養(yǎng)出滿足行業(yè)需求的創(chuàng)新型、應(yīng)用型、復(fù)合型EDA人才。
寫在最后
作為國內(nèi)的領(lǐng)先EDA企業(yè),華大九天不斷加大在產(chǎn)品、技術(shù)和人才方面的投入,以期能夠形成完整產(chǎn)品線,在不斷擴大市場份額的同時,也能夠具備能與國際領(lǐng)先廠商競爭的實力,致力于成為全流程、全領(lǐng)域、全球領(lǐng)先的EDA提供商。相信隨著應(yīng)用需求的變化,以及云計算和人工智能等新技術(shù)的快速發(fā)展,國內(nèi)EDA產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也會取得更大的突破和成績,誕生更多、更具競爭力的產(chǎn)品和技術(shù)。不積跬步無以至千里,相信未來的國產(chǎn)EDA產(chǎn)業(yè)能夠涌現(xiàn)出更多如華大九天這樣的公司。