EDA 美國寡占,中國落差 20 年

作者 | 發布日期 2019 年 06 月 04 日 13:05 | 分類 國際貿易 , 晶片 , 零組件 follow us in feedly


華為與美國之間的衝突越演越烈,每週都有新發展,繼上週 ARM 配合中美貿易戰政策,停止所有與華為和其附屬公司的有效合約、支援服務等往來後,這週輪到全球最大晶片設計工具供應商(EDA)新思科技(Synopsys)出招,傳出將暫停軟體更新服務,跟進美國政府的強硬態度。市場更傳言,另外兩大廠益華電腦(Cadence)、明導國際(Mentor Graphics)也將跟進,對華為再開槍。當晶片設計沒有了 ARM,又沒有了 EDA 工具,到底對華為影響有多大?

EDA 由美主導,三大廠商壟斷 8 成市場

所謂的 EDA,是指電子設計自動化(Electronic Design Automation),用於晶片設計時的重要工具,設計時工程師會用程式碼規劃晶片功能,再透過 EDA 工具讓程式碼轉換成實際的電路設計圖,簡單的說,業內人士比喻,就像是用電腦編輯文字檔案會使用微軟(Microsoft) 的 Word 一樣,EDA 就是開發晶片時的 Word,有了 EDA 才有辦法開發晶片,使用各式工具,以縮短開發時程。

從商業模式來看,EDA 公司多與晶圓代工廠合作開發先進製程技術,依照製程別通過代工廠驗證後,EDA 公司則可開始接洽客戶,進行設計開發。也就是說, EDA 公司對於先進製程的技術熟悉度高,除此之外,對於 PCB、半導體材料、各種新興技術等技術熟悉度都很高,才能提供客戶完整的系統解決方案。

目前 EDA 市場當中,由 Synopsys、Cadence、Mentor Graphics 三家廠商壟斷,三家加總穩居市占率八成,且清一色都是美國廠商,而 Synopsys 又居市場龍頭地位。你可能好奇,為何在晶片設計時這麼重要的 EDA,怎麼會由 3 家廠商寡占呢?

事實上,EDA 產業有三大特色,包含產業創新力、人才需求高、購併活動興盛等。當中持續的「購併」是擴大市占率與深化技術層次的關鍵,以 Synopsys 為例,成立在 1986 年,根據業內人士統計,從 90 年代後期至今陸續購併小型 EDA 公司、矽智財公司等,不下四十餘家。而當中關鍵購併案,包含 2002 年購併當時市占率第 3 名的前達科技(Avant)正是完整了晶片設計前段到後段的技術,以及 2012 年底購併台灣思源科技(Spring Soft),也正是讓台灣少數 EDA 公司從市場上消失,也讓 Synopsys 穩坐市場龍頭。

中國 EDA 廠商又小又落後?

既然美國三大廠商都是靠併購才能累積技術實力,站穩市場,那中國廠商目前發展況狀又是如何呢?業內人士透露,中國 EDA 技術實力確實落後國際大廠許多,且多為小型業者,僅用於中低階晶片的設計,要做到高階晶片真的還難以自足,技術甚至落後 20 年之久。

中國半導體廠商透露,在中國非常要求速成,立刻看到成效,特別是政府投資的技術項目,因此在中國其實累積技術深厚的實力相對難,加上中國文化當中,對於失敗的接受度又更低,因此 EDA 這種並非能立即見效的產業,在中國發展相對緩慢。

而小型業者為何難以生存,形成寡占市場呢?第一,EDA 公司的價值之一絕對是與代工廠配合與驗證,簡單的說,客戶需要知道這個工具使用之後,能否順利設計並進入量產,失敗率低;第二,特別是在客戶多希望 EDA 公司提供完整的系統解決方案的需求下,最好能提供製程技術、矽智財授權、新興技術知識等,因此小型業者要存活更是困難,所具有一定程度技術含金量,則很快就會被大公司購併,否則就只能等著被市場淘汰。這兩點同時也可以說明,中國 EDA 公司未來發展的隱憂。

在以製程來區分,部分成熟的產品若採用中低階晶片,且製程為成熟製程,中國晶片確實可以用自有 EDA 來設計,但是要進一步做到先進製程,恐怕難度還非常高。另外,就實務面來說,中國廠商與國際廠商的設計平台是否能兼容,讓工程師能夠將技術順利轉換、採用,也是未來能否回歸自給自足的一個考驗。

少了美商支援的華為,時間拉長恐風吹草地見牛羊

而少了美國 EDA 公司的支援後,華為究竟有沒有辦法存活?業內人士說明,過去美國發展半導體歷經很長的時間,EDA 公司發展時間也非常長,短期之內,中國要有足以與之抗衡的 EDA 工具真的非常困難。

據了解,目前華為 5 奈米與 7 奈米的晶片開發仍可持續進行,但 Synopsys 軟體不再更新之下,未來 3 奈米或更先進的製程,可能受到阻礙,因此未來華為若要再推出高效能的手機晶片,難度將大大提升。

特別是在先進製程當中,EDA 也成為晶片設計開發到量產能否成功的關鍵,畢竟先進製程的光罩費用上千萬起跳,出錯可不是輕易能解決並承擔的,因此未來美國與華為若持續這場抗爭,時間一拉長,恐怕華為的產業立足點很快就能見真章。

(本文由 MoneyDJ新聞 授權轉載;首圖來源:Synopsys

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