美国断供EDA，国内企业能否化危为机

当地时间上周五(8月12日)，美国商务部国际清算银行(BIS)在《联邦公报》中披露了一项新的出口限制临时最终规则，该规则对于设计具有GAAFET(全栅场效应晶体管)结构的集成电路的EDA/ECAD软件是必要的。以金刚石、氧化镓为代表的超宽带隙半导体材料；包括用于燃气涡轮发动机的增压燃烧(PGC)在内的四项技术受到新的出口管制。禁令的生效日期是今天(8月15日)。

四项技术中，EDA引人注目，被市场解读为继《芯片与科学法案》之后，美国对中国芯片产业的进一步限制，直接影响到国内设计3 nm及更先进芯片产品的企业。但目前国内很少使用3 nm设计，短期影响有限。除了3 nm工艺，800V快充或影响EDA(电子设计自动化)是集成电路设计不可或缺的一部分，属于芯片制造的上游产业，涵盖了集成电路设计、布线、验证、仿真的所有流程。EDA在业界被称为“芯片之母”。

天风国际研究报告指出，如果把芯片制造比作盖大楼，IC设计就是设计图纸，EDA软件就是图纸的设计工具，但EDA软件的复杂度远高于建筑设计软件。ECAD(计算机辅助设计软件)的范围比EDA大，ban是指覆盖所有相关软件。美国商务部称，ECAD是一种用于设计、分析、优化和验证集成电路或印刷电路板性能的软件工具。它用于在军事、航空航天和国防工业的各种应用中设计复杂的集成电路。GAAFET晶体管技术比FinFET晶体管(鳍式场效应晶体管)更先进。FinFET技术最高可以做到3纳米，GAAFET可以做到2纳米。这是美国在EDA领域对中国发起的第三次出口管制。第一次是2018年给中兴，第二次是2019年给华为。目前市场上采用最先进工艺的芯片，除了苹果手机、电脑等消费类电子产品外，都是大功率芯片，比如用于人工智能的GPU，用于数据中心、云计算的服务器芯片。

有芯片设计人员表示，这一管控措施短期影响有限，因为国内很少使用3 nm设计，部分AI芯片和GPU芯片使用7 nm，而大部分电视、机顶盒和汽车级芯片仍为28 nm或16 nm。有行业观察人士认为，美国想让没有工具设计3纳米以下的高端芯片，设计卡在5纳米，制造卡在7纳米。然后拉开中美在高速计算和人工AI上的距离。在一位芯片人士看来，美国打击EDA的核心是控制国产芯片的产能。这次除了EDA软件，还涉及到两种半导体材料:氧化镓(Ga2O3)和金刚石衬底，都属于超宽带隙半导体材料。这种材料有望在更苛刻的条件下工作，比如更高的电压或更高的温度。这些材料还在研发中，没有大规模产业化，而技术主要集中在日本和美国。而这些材料制成的芯片会更适用于新能源、电网储能、通信等工业环境，因此也非常敏感和重要。以新能源汽车为例。目前，鹏程汽车、比亚迪、李、福克斯等新能源汽车企业已布局800V快充技术，将于今年左右量产。在这些快速充电技术中，可以使用氧化镓制成的功率器件。国产EDA“突围”的机会“如果设计一个5纳米芯片产品，使用世界顶级EDA软件，成本可以控制在4000万美元左右，但如果没有EDA软件的支持，设计一个5纳米芯片的成本可能高达77亿美元，接近200倍左右的差距。”国内某CAD软件公司相关负责人算了一笔账。

目前，EDA行业的全球市场集中度相对较高。EDA三巨头，新思科技(Xinsi……echnology)、Cadence(邓凯电子)和Mentor Graphics(明道国际，2016年被德国西门子收购)，牢牢占据全球70%以上的市场份额，能够提供完整的EDA工具，覆盖集成电路设计和制造的全部或大部分流程。三家公司在产品上各有特色，IP(知识产权)侧重点和优势差异较大，产品在中国的市场占有率达85%。三星今年6月刚刚突破的3 nm GAAFET架构制程技术，是在Synopsys和Cadence的协助下完成的。第二梯队的公司以ANSYS、Silvaco、Aldec Inc、华大九天等为代表。他们有特定领域的全流程，在局部领域更先进。第三梯队的公司有Altium，Concept Engineering，Introduction Electronics，广利威，Silcore，DownStream Technologies等。EDA的布局主要是点工具，缺乏特定领域的全流程产品。国内大部分芯片设计公司还在用进口EDA工业软件设计芯片。1993年，华大九天发布了第一款国产ed a软件——熊猫ICCAD系统，实现了国产EDA从0到1的突破。2020年，中国EDA市场，华大九天营收规模排名第四。7月29日，华大时隔九天正式登陆创业板(GEM)。上市首日涨幅126%，市值超过400亿元。华大九天在招股书中表示，其大部分数字电路设计EDA产品可支持5 nm工艺；根据年报，部分工具可以支持7纳米、5纳米、3纳米的工艺。华大九天2021年营收5.8亿元，吉伦电子营收不足2亿元。全球第一的新思公司，营收约260亿元，利润超过50亿元。天风国际研究报告指出，本土化势在必行。EDA工具链中大约有40个子部分。三巨头目前已经实现了全产业链覆盖，而国内龙头华大九天目前覆盖率在40%左右。国内其他EDA厂商的产品多为点工具。据统计，全国约有100家设计工具企业。EDA分为模拟芯片设计工具和数字芯片设计工具。国内一些企业解决了模拟芯片的整个设计流程。数字芯片的设计工具难度更大。设计过程中涉及的“点工具”大约有120个，在每个点工具上开发。有人认为，对于美国的遏制，只有提高国内EDA软件水平，国内企业联合起来，甚至华为海思和国内高校都要参与进来，结成联盟，共同发展。随着国产芯片的需求越来越大，国产EDA在买方市场并非没有机会。当地时间上周五(8月12日)，美国商务部国际清算银行(BIS)在《联邦公报》中披露了一项新的出口限制临时最终规则，该规则对于设计具有GAAFET(全栅场效应晶体管)结构的集成电路的EDA/ECAD软件是必要的。以金刚石、氧化镓为代表的超宽带隙半导体材料；包括用于燃气涡轮发动机的增压燃烧(PGC)在内的四项技术受到新的出口管制。禁令的生效日期是今天(8月15日)。

四项技术中，EDA引人注目，被市场解读为继《芯片与科学法案》之后，美国对中国芯片产业的进一步限制，直接影响到国内设计3 nm及更先进芯片产品的企业。但目前国内很少使用3 nm设计，短期影响有限。除了3 nm工艺，800V快充或影响EDA(电子设计自动化)是集成电路设计不可或缺的一部分，属于芯片制造的上游产业，涵盖了集成电路设计、布线、验证、仿真的所有流程。EDA在业界被称为“芯片之母”。

天风国际研究报告指出，如果把芯片制造比作盖大楼，IC设计就是设计图纸，EDA软件就是图纸的设计工具，但EDA软件的复杂度远高于建筑设计软件。ECAD(计算机辅助设计软件)的范围比EDA大，ban是指覆盖所有相关软件。美国商务部称，ECAD是一种用于设计、分析、优化和验证集成电路或印刷电路板性能的软件工具。它用于在军事、航空航天和国防工业的各种应用中设计复杂的集成电路。GAAFET晶体管技术比FinFET晶体管(鳍式场效应晶体管)更先进。FinFET技术最高可以做到3纳米，GAAFET可以做到2纳米。这是美国在EDA领域对中国发起的第三次出口管制。第一次是2018年给中兴，第二次是2019年给华为。目前市场上采用最先进工艺的芯片，除了苹果手机、电脑等消费类电子产品外，都是大功率芯片，比如用于人工智能的GPU，用于数据中心、云计算的服务器芯片。

有芯片设计人员表示，这一管控措施短期影响有限，因为国内很少使用3 nm设计，部分AI芯片和GPU芯片使用7 nm，而大部分电视、机顶盒和汽车级芯片仍为28 nm或16 nm。有行业观察人士认为，美国想让没有工具设计3纳米以下的高端芯片，设计卡在5纳米，制造卡在7纳米。然后拉开中美在高速计算和人工AI上的距离。在一位芯片人士看来，美国打击EDA的核心是控制国产芯片的产能。这次除了EDA软件，还涉及到两种半导体材料:氧化镓(Ga2O3)和金刚石衬底，都属于超宽带隙半导体材料。这种材料有望在更苛刻的条件下工作，比如更高的电压或更高的温度。这些材料还在研发中，没有大规模产业化，而技术主要集中在日本和美国。而这些材料制成的芯片会更适用于新能源、电网储能、通信等工业环境，因此也非常敏感和重要。以新能源汽车为例。目前，鹏程汽车、比亚迪、李、福克斯等新能源汽车企业已布局800V快充技术，将于今年左右量产。在这些快速充电技术中，可以使用氧化镓制成的功率器件。国产EDA“突围”的机会“如果设计一个5纳米芯片产品，使用世界顶级EDA软件，成本可以控制在4000万美元左右，但如果没有EDA软件的支持，设计一个5纳米芯片的成本可能高达77亿美元，接近200倍左右的差距。”国内某CAD软件公司相关负责人算了一笔账。

目前，EDA行业的全球市场集中度相对较高。EDA三巨头，新思科技(Xinsi……echnology)、Cadence(邓凯电子)和Mentor Graphics(明道国际，2016年被德国西门子收购)，牢牢占据全球70%以上的市场份额，能够提供完整的EDA工具，覆盖集成电路设计和制造的全部或大部分流程。三家公司在产品上各有特色，IP(知识产权)侧重点和优势差异较大，产品在中国的市场占有率达85%。三星今年6月刚刚突破的3 nm GAAFET架构制程技术，是在Synopsys和Cadence的协助下完成的。第二梯队的公司以ANSYS、Silvaco、Aldec Inc、华大九天等为代表。他们有特定领域的全流程，在局部领域更先进。第三梯队的公司有Altium，Concept Engineering，Introduction Electronics，广利威，Silcore，DownStream Technologies等。EDA的布局主要是点工具，缺乏特定领域的全流程产品。国内大部分芯片设计公司还在用进口EDA工业软件设计芯片。1993年，华大九天发布了第一款国产ed a软件——熊猫ICCAD系统，实现了国产EDA从0到1的突破。2020年，中国EDA市场，华大九天营收规模排名第四。7月29日，华大时隔九天正式登陆创业板(GEM)。上市首日涨幅126%，市值超过400亿元。华大九天在招股书中表示，其大部分数字电路设计EDA产品可支持5 nm工艺；根据年报，部分工具可以支持7纳米、5纳米、3纳米的工艺。华大九天2021年营收5.8亿元，吉伦电子营收不足2亿元。全球第一的新思公司，营收约260亿元，利润超过50亿元。天风国际研究报告指出，本土化势在必行。EDA工具链中大约有40个子部分。三巨头目前已经实现了全产业链覆盖，而国内龙头华大九天目前覆盖率在40%左右。国内其他EDA厂商的产品多为点工具。据统计，全国约有100家设计工具企业。EDA分为模拟芯片设计工具和数字芯片设计工具。国内一些企业解决了模拟芯片的整个设计流程。数字芯片的设计工具难度更大。设计过程中涉及的“点工具”大约有120个，在每个点工具上开发。有人认为，对于美国的遏制，只有提高国内EDA软件水平，国内企业联合起来，甚至华为海思和国内高校都要参与进来，结成联盟，共同发展。随着国产芯片的需求越来越大，国产EDA在买方市场并非没有机会。

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