今起 美國正式封殺「芯片之母」EDA軟件
美國對半導體行業的封鎖，又進了一步。
上周五，美國商務部工業和安全局發佈了最新公告，將用於GAAFET 架構的半導體 EDA 軟件，以及用於燃氣渦輪發動機的壓力增益燃燒技術，還有金剛石，氧化鎵這兩種材料加入到了商業管制清單中，進行出口管控。
這項條例於今天（ 當地時間8 月 15 日）正式生效。
果然，上周那個 520 億的《 芯片法案 》只能算個開胃菜，美國對半導體行業的這套組合拳是一波連着一波。如果把前段時間被禁止出售的光刻機看作 「 芯片之父 」 的話，那這次 Ban 掉的 EDA 可以說是 「 芯片之母 」 了。
在設計出來的芯片被卡的造不了之後，現在用於設計芯片的軟件 EDA 也被美國拉入黑名單。
所以：這次的 EDA 軟件限制，和先前的光刻機禁令相比影響有多少不同？對我們國內的半導體生態，又會有怎樣的影響？
為什麼做芯片要用 EDA ？
半導體行當，離不開 EDA （ Electronic design automation ），也叫 ECAD （ electronic computer-aided design ）。從名字上看就知道，這是一種通過計算機輔助，來設計電路的軟件。
EDA 之於芯片，大家差不多可以理解為 Adobe 全家桶之於設計， office 之於辦公。芯片的設計、製造、封裝、測試這些流程，哪一個都離不開 EDA 的幫助。咱知道，設計芯片嘛。。。就有點像連連看。
也就複雜了億點點。
咱們自己做個簡單的電路圖，可能連上百個原件就得眼花繚亂了。2022 年了， PCB 都能免費打樣了，不會還有人用覆銅板自己做吧 ▼
而蘋果上的一塊 A15 里，就塞進去了150億個晶體管。
這個數量級，可不興用手數啊。所以這時候，我們就需要藉助 EDA 的 「 模塊化設計 」 。
一些前人設計好的電路部分，欸我可以直接拿過來用！這就是芯片的 IP 化設計，將一些具有獨立功能的電路模塊的成熟設計復用在其它項目中。就好像搭積木一樣做芯片設計。
這樣一來，就不必每次都從頭開始畫板子。
既可以大大的減少開發成本，還能提高芯片設計的成功率。
而且除了設計。仿真驗證，邏輯綜合，靜態時序分析，版圖分析，電路設計，前後仿真。。。在整個芯片設計的流程中， EDA 可以說是貫穿始終，舉足輕重。
想做芯片，離不開 EDA 。
為啥不用盜版
那。。。這麼重要的軟件被禁了，我們能不能直接用盜版呢？
美國臉都不要了，那咱們自己偷偷做出芯片設計圖之後，再找代工廠生產不行嗎？問得好，這就轉到了 EDA 和其它軟件最不同的地方上來了。EDA 雖然是個軟件，但是它和芯片生產，也就是硬件息息相關。
如果它只是個連連看的軟件，反而事情還好辦了。但把芯片連起來，只是芯片生產的第一步。把芯片連的正確，發揮它們的潛力，才是最重要的一步。
EDA 軟件有個非常重要的功能，就是驗證，它在軟件里就可以驗證你設計的芯片跑不跑地起來，能不能到達你設計的要求。
這樣你最終交付給代工廠的設計圖，可以保證大概率沒有什麼問題。欸，你說為啥硬件能不能跑的事情，EDA 軟件能大概率保證呢？
沒錯，這個功能，是由 EDA 公司，和代工廠一起保證效果的。代工廠會隨着生產，不斷地更新最新的工藝庫，最新的元器件，最新的設計模型。以保證良率可以穩定提高。咱如果用盜版的話，可能過個十天半個月，代工廠就鑽研出了新工藝。版本更新了
你說假如盜版 PhotoShop 每隔兩天就要更新一次，麻不麻煩。
或許當時盜版的版本還可以繼續用，但是你沒法體驗代工廠新技術的紅利啊。良率，性能都比不上別人的正版。
而且，代工廠商還會在生產前對數據進行校驗。EDA 廠商賣了哪軟件給了哪些客戶，賣給他們了哪些版本，都有備份校對。你如果用了自己沒買過的技術，別人一查就發現了。。。除非說你肯找一家買了 EDA 的第三方廠家幫你做中介，幫你潤一潤設計。（ 還得承擔泄密的風險 ）你說這氣不氣人？那麼，這玩意有沒有可能國產化呢？
別人不給，咱們就不伺候了可以么？
國產 EDA ，走到哪一步了？
說起來，中國的半導體產業現在的半導體現狀，幾乎已經是美國這些發達國家的老陰謀了。通過《 瓦森納協定 》禁止向中國輸出技術，嚴重限制了中國半導體行業的發展。
但是這不是最難的，我們靠自己也做成了很多事，最賤的是，當年半導體行業的壁壘還沒這麼高的時候，我們自主研發成功，美國那邊就馬上解禁降價。熊貓系統就是如此， 1991 年的熊貓系統斬獲兩項國際大獎之後，沒兩個月，國際 EDA 巨頭 Cadence 和 Syonpsys 就光速 「 滑跪 」 ，解除封鎖，順帶一波降價。
目的就是傾銷，在當年的 「 造不如買，買不如租 」 的想法下。
沒多久熊貓就涼了，帶着國產 EDA 也一起沉寂了十幾年。一直到 2008 年，這樣的情況才有所緩解，中國工信部啟動了 「 核高基 」 （ 核心電子元器件，高端通用芯片及基礎軟件產品 ）重大科技專項。
在這期間，華大九天、芯願景、概倫電子等一系列國產 EDA 企業也相繼成立。但說實話，直到現在，我們國內的 EDA 軟件第一梯隊，放到世界上也只能算二流。EDA 軟件國產化率雖然從 2018 年的不足 6% ，上升到 2020 年的接近 12% 。
但依舊不算高。Synopsys （ 新思科技 ）， Cadence （ 鏗騰電子 ）， Siemens （ 西門子公司 ）三家外國公司牢牢地把握着全流程的 EDA 產品。加起來佔據了 70% 左右的全球 EDA 市場營收。
而且這些公司吧，都多少會受到這次美國限制的影響，不能給我們出售 GAAFET 相關的 EDA 軟件。
另外，別人可以做到全流程覆蓋，也就是你從芯片的提出需求開始，到芯片真真切切做出仿真，都可以選擇一家的產品從一而終。
但是目前我們國產的 EDA 市場由於起步晚，發力遲，人才的空缺。。。都是選擇芯片製造流程中的一個或幾個點去突破，在擅長的地方表現不錯。但是距離完整的 「 全流程 」 EDA 產業鏈。說實話，差距還蠻大的。
在這個中美科技脫鉤愈演愈烈的背景下。。。EDA 的國產之路可以說是任重而道遠。
遠非一日之功。/> EDA 的現在，和未來 不過話又說回來，別看我們剛才分析了一大堆關於 EDA 對芯片製造行業的重要性。彷彿今天一過，我們就在美國的壓力下沒法設計芯片了。但實際卻並非如此。這次美國禁止的 EDA 也不是所有 EDA 軟件，而僅是用於 GAAFET 工藝的 EDA 設計。
GAA 可以讓設計出來的芯片具有更好的性能、更小的體積、更好的能耗比控制、更少的漏電。。。咱們之前也寫過相關的文章，感興趣的差友可以看看傳送門
那麼。。。聽起來這麼好的技術，現在有哪些我們熟悉的產品在用呢？
一個也沒有。三星的 3nm GAA 代工在 6 月的最後一天姍姍來遲，但是目前的首家客戶是一家礦機廠商。。。
而台積電則是更加保守，準備在 3nm 依舊採用更成熟的 FinFET 技術，準備在 2025 年才會量產 GAA 。EDA 的國產自主之路，我們必將會走下去。雖然在一兩年內，這次禁令對咱們的影響還看不太出來。但如果時間再往後，等 GAA 相關的技術更加成熟，我們卻缺乏相關的設計，驗證，生產經驗。
到時候美國再把芯片的口子再一開，你們想做芯片？ 「 沒問題，繼續用美國的 EDA 就好，我教你們。 」 「 但是別忘了，九成是我們的。 」
那才是真的被卡住了脖子。
