僅在2022年下半年,因為諸多因素影響,身處半導體行業的我們經常性地會看到行業內巨頭裁員、市場營收下降等很多負面消息:這無外乎是一種國際半導體行業正處在暫時的下行期階段的市場表現。
在半導體行業浪潮褪去時,我們才真正看見了自己
事實上,我們身處的半導體行業也如一句俗語所說的那樣——西方不亮,東方亮。
ESD(Electronic System Design)電子系統設計聯盟是SEMI旗下的一個代表電子系統和半導體設計生態系統成員的技術社區,其在10月18日的最新報告給我們帶來了一個“驚喜”:
全球電子系統設計(ESD)行業收入從 2021年第二季度的31.914億美元增長到2022年第二季度的37.487億美元,同比增長17.5%;
并且,SEMI電子設計市場數據報告的執行發起人Wally Rhines表示:電子設計自動化(EDA)行業在2022年第二季度實現了十多年來的最高同比增長,季度收入達到創紀錄的37.487億美元。
由此我們便產生出一個疑問:為何在全球半導體行業的“下行”期,作為芯片之母的EDA產業營收卻能突破新高?
EDA全流程需求
論其中原因,或許需要我們逐點分析:
其一是:EDA設計工具在半導體行業地位舉足輕重。
我們在之前的文章中就已經提到過,EDA設計工具貫穿半導體產業鏈各個環節,是半導體行業不可或缺的研發和生產類工具。
按照集成電路產業鏈劃分,集成電路EDA工具可以分為制造類EDA工具、設計類EDA工具及封測類EDA工具;若沒有EDA設計工具,那么大規模集成電路設計和制造等都將面臨停擺困境。
舉一個簡單的例子來說明:EDA工具就相當建筑師手中的畫圖軟件,只有按照設計思路畫出圖紙,工人才能將大樓建造出來。
其二是:EDA行業由全球三家寡頭壟斷,競爭格局集中。
EDA 行業具有較高的技術、人才儲備、用戶協同等行業壁壘,經過30余年的行業整合發展,形成較高集中度的行業競爭格局。
新思科技(Synopsys)、鏗騰電子(Cadence)、西門子 EDA(Siemens EDA)這三家廠商是處于全球EDA行業第一梯隊的巨頭,因為其具備半定制、全定制IC設計全流程的覆蓋能力,能夠為客戶提供整套的IC設計工具,所以已建立起完善且成熟的行業生態圈。
由此,形成了較高的行業壁壘和用戶粘性,占據了全球主要的EDA市場;賽迪顧問統計的數據顯示,2020年這三家巨頭公司在全球EDA市場占有率合計共超過 77%。
其三是:EDA產業營收的穩定性,側重于其行業特有的商業模式。
目前,EDA軟件的收費模式為“定期授權”模式,并且軟件版本會存在定期的升級迭代;這種收費模式的最大優勢就是受行業波動較小。
此外,EDA軟件通常會因半導體制程的進步、設計工藝的升級做出相應的軟件更新,每次更新后,下游芯片設計廠商需要重新購買新版本以獲得權限,授權的有效時長約在3年左右。
相比于按下游芯片產量收費的“版稅”模式,“定期授權”模式是保持整個EDA行業保持平穩增長的一大“訣竅”。
諸如以上我們論證了:EDA行業自身擁有顯著優勢并能夠長期穩定盈利,使得半導體行業的從業者愈加窺得這個基礎工藝的重要性。
然而,真正將國內行業人員的視覺重心拉到EDA上,就不得不提到近些年我國半導體行業受到的外部制裁。
當發展工藝成熟且相對便宜的進口EDA軟件被禁止對華企銷售,問題的嚴重性方才凸顯。
尤其是,今年八月份美政府將EDA軟件加入其對華出口管制清單。
我們繼續秉持“西方不亮,東方亮”的精神,或許可以發現:
就在現在,不僅僅是半導體從業者,各行各業的人們似乎都在關注本次制裁的核心技術之一——EDA工具。
而這也給我們每一位國人帶來了發人深省的思索:如何才能真正把握EDA工具這一芯片制造源頭已顯得至關重要!
其實,我國早已在EDA基礎工藝及發展的產業鏈上有所成就:
前有中國第一款具有自主知識產權的EDA工具“熊貓”系統正式發布,后有華大九天成為國內唯一一家在模擬電路設計和FPD設計EDA實現全流程工具覆蓋的廠商。
前期由政府主導對EDA進行布局和建設,現如今卻更需要產業鏈上的其他企業和普通從業者迅速轉變觀念:腳踏實地注重基礎工藝,眼觀八方尋求破解之道。
但,要成為國內半導體困境的破解之道,或許仍有一下這兩點需要注意:
一是:保證國產EDA替代之路的可持續性,保證自身國產化EDA之路的穩定性:
首先,我們都知道國際EDA三大巨頭之中的兩家都由美國政府掌控,因此美政府另其向中企斷供EDA,則是企圖用最小成本在源頭上徹底將我國與國際先進芯片行業隔絕。
盡管EDA行業是“定期授權”模式,但也有一定更新迭代的過程;在這過程中,勢必會給國內EDA市場釋放出相當大的一部分空間,屆時國產EDA企業可以抓緊機會,填補“真空期”;其次,我國EDA產業本身也具有較大發展空間。
根據 WSTS、ESD Alliance的數據顯示:2020年全球EDA市場規模與全球集成電路市場規模比例為3.17%,而中國半導體行業協會數據顯示,中國EDA市場規模與中國集成電路市場規模比例為1.05%,明顯低于全球水平,發展空間還是很大的。
在此背景下,國產EDA軟件的市占率有望突破新高,也會在我國巨大市場需求的倒逼下抓緊研發,進一步提升核心競爭力。
二是:另辟蹊徑,以先進制程的需求助力EDA與先進封裝協同優化:
現如今,國際半導體行業進入后摩爾時代。系統異質整合是提升系統性能,降低成本的關鍵技術之一,這需要依賴先進封裝技術。
這與EDA能夠大幅減少研發人員工作量,極大提升集成電路設計效率,縮短周期并且節約成本的初衷不謀而合。
因此,或許將貫穿半導體產業鏈的EDA與先進封裝的思路結合起來,可以達到1+1大于2的奇效:
例如:可重復使用的平臺模塊、異構并行處理器的應用、基于先進封裝集成技術的Chiplet技術等成為驅動設計效率提升、降低設計成本的重要方式,而這種方式的應用與EDA技術的進步相輔相成的。
不過,EDA本質是一個要求較高準確度的效率工具,所以未來Chiplet領域的EDA的發展,還是得要反觀Chiplet自身的發展。
可預見的是:隨著我國半導體產業從技術研發、產品生產、企業布局到市場規模的不斷發展,上述這種“1+1模式”或許也將被更多人去尋覓、去實踐。
當然,這一切的前提是:這需要國內半導體行業的從業者的共同努力,去探索、去發現、去落實......
本次的EDA探索之路我們就先講到這兒~
最后的最后,借用藏族的一句諺語:
獨木蓋不成房屋,一個人成不了社會。
愿每一位半導體從業者可以——
獨于身,聚于本!
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