8月12日，美國商務(wù)部工業(yè)和安全局（BIS）發(fā)布一項臨時最終規(guī)則。該規(guī)則中，對四項新興和基礎(chǔ)技術(shù)確立了新的出口管制，管制原因是國家安全。
臨終最終規(guī)則（interim final rules，IFR），指的是由聯(lián)邦機構(gòu)發(fā)布的規(guī)則，在發(fā)布后生效，無需首先就規(guī)則的實質(zhì)內(nèi)容征求公眾意見。IFR在緊急情況和其他需要時使用，可以幫助加快監(jiān)管流程，以快速實施具有約束力的監(jiān)管要求。后續(xù)會根據(jù)效果決定是否進(jìn)行調(diào)整，有一定期限性。一位資深律師的分析是，這個臨時最終規(guī)則可以被視為是對中國的暫行條例。
“這四項技術(shù)中，最讓外界關(guān)注的是EDA軟件。該規(guī)則規(guī)定，對用于開發(fā)全柵場效應(yīng)晶體管的晶體管（GAAFET）結(jié)構(gòu)的EDA軟件進(jìn)行出口管制?！?/p>
EDA，即電子設(shè)計自動化。這是指利用計算機輔助設(shè)計（CAD）軟件，來完成超大規(guī)模集成電路芯片的功能設(shè)計、綜合、驗證、物理設(shè)計（包括布局、布線、版圖、設(shè)計規(guī)則檢查等）等流程的設(shè)計方式。EDA工具貫穿整個集成電路生產(chǎn)流程，位于這個流程的上游，半導(dǎo)體的設(shè)計、設(shè)備的研發(fā)、芯片的生產(chǎn)和制造，都需要用到EDA工具。
GAAFET工藝是進(jìn)入2納米制程之后的主流工藝架構(gòu)。在摩爾定律下，集成電路上可容納的晶體管數(shù)量大約每18個月就會增加一倍，針對不同制程階段，有不同的主流工藝架構(gòu)，也就有不同的EDA工具。
在此之前，主流的工藝架構(gòu)一直是FinFET，即鰭式場效應(yīng)晶體管，F(xiàn)inFET工藝在22納米制程之后成為半導(dǎo)體的主流工藝架構(gòu)，一直延續(xù)到5納米制程。
多位半導(dǎo)體行業(yè)人士告訴《財經(jīng)十一人》，這一規(guī)則對中國芯片設(shè)計公司來說影響最大。
美國這份規(guī)則中，所提到的GAAFET結(jié)構(gòu)的EDA軟件，是所有半導(dǎo)體公司在進(jìn)入先進(jìn)制程后都無法避開的一個環(huán)節(jié)。
這意味著，中國需要用到先進(jìn)制程芯片的公司，如AI芯片公司、挖礦芯片公司等，未來有可能在2納米、3納米制程及以下的芯片設(shè)計上進(jìn)程受阻。不過，2納米、3納米制程是目前最先進(jìn)的芯片制程，中國公司還在突破5納米和7納米制程中，短期影響不大。
另一類可能受到影響的公司是三星和臺積電。有半導(dǎo)體行業(yè)人士向《財經(jīng)十一人》表示，三星和臺積電在GAAFET工藝上的EDA工具使用也會受到這一規(guī)則的影響，比如，三星如果與中國公司在GAAFET工藝上商業(yè)合作，就會受到限制。目前，涉及GAAFET工藝進(jìn)行芯片生產(chǎn)的，主要是三星和臺積電。
今年6月30日，三星電子宣布，其旗下的華城工廠已經(jīng)利用3納米全環(huán)繞柵極（下稱GAA）制程工藝節(jié)點開始量產(chǎn)首批芯片，三星成了全球首家量產(chǎn)3納米芯片的半導(dǎo)體晶圓代工廠。先不說三星這次3納米GAA芯片良率如何，這也意味著全球3納米進(jìn)程往前推進(jìn)了關(guān)鍵的一步。臺積電則宣布將在2022年下半年量產(chǎn)3納米芯片的計劃。作為全球第一家宣布啟動2納米工藝研發(fā)的代工廠，臺積電預(yù)計于2025年開始生產(chǎn)2納米芯片。
盡管EDA工具的市場規(guī)模只有大概不到100億美元，相比于5000億美元的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，可謂是九牛一毛。但EDA環(huán)節(jié)非常關(guān)鍵，它深入到半導(dǎo)體設(shè)計生產(chǎn)的各環(huán)節(jié)，雖然市場規(guī)模不大，但不可或缺。
上海交大中國質(zhì)量研究院客座研究員，北京聯(lián)訊動力咨詢公司總經(jīng)理林雪萍在一篇文章中描述EDA工具的重要性是，在芯片那么小的空間進(jìn)行布局、走線和事前分析，如同在一個米粒上刻出航空母艦?zāi)Ｐ湍菢印?/p>
根據(jù)第三方數(shù)據(jù)分析機構(gòu)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院統(tǒng)計，全球EDA市場有大約80%被新思科技、Cadence和Mentor Graphics三家國外公司占領(lǐng)。其中，新思科技和Cadence總部在美國。中國也是這三家EDA公司的主要市場。根據(jù)第三方研究機構(gòu)賽迪智庫的統(tǒng)計，2020年，中國的EDA市場中，Cadence的市場份額為32%，其次為新思科技，為29.1%，Siemens EDA排名第三，為16.6%。
不過，近些年，中國EDA產(chǎn)業(yè)發(fā)展較快，賽道內(nèi)的公司正在逐漸增多，例如華大九天、概倫電子、芯華章和廣立微電子等。
但一位EDA領(lǐng)域的資深專家告訴《財經(jīng)十一人》，國內(nèi)很多實際應(yīng)用大部分停留在IC仿真驗證的環(huán)節(jié)，以點工具公司為主。EDA流程繁復(fù)，需要長時間的積累，融合是目前的趨勢，哪怕是EDA巨頭新思科技、Cadence，也是通過三十多年不斷收購形成如今的規(guī)模和地位。
目前，一些頭部企業(yè)的產(chǎn)業(yè)基金正在做這方面的布局，以華為為例，華為通過哈勃投資正在對EDA領(lǐng)域進(jìn)行重點投資布局，例如九同方微電子、無錫飛譜電子和立芯軟件。這些公司都還在初創(chuàng)階段，以立芯軟件為例，這家公司所做的是EDA的數(shù)字流程里一項點工具，屬于芯片設(shè)計的模塊布局階段。
上述EDA領(lǐng)域?qū)＜腋嬖V《財經(jīng)十一人》，這是一項不錯的技術(shù)，但也存在一定的問題：首先，距離工業(yè)化仍有一段距離；其次，點工具的公司很難單獨生存下來，其需要得到其他廠家的輸入數(shù)據(jù)、同時其輸出數(shù)據(jù)也要被廠商認(rèn)可。
中國要建立一個覆蓋EDA全流程的生態(tài)鏈，做好這件事情非常重要，進(jìn)入3納米以下先進(jìn)制程的路，還有很長的路要走。
文 | 陳伊凡
編輯 | 謝麗容
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