2018中國晶片企業現狀

目前中國能提供晶片EDA設計工具的本土企業很少，大部分晶片企業從事晶片代工行業。

從現狀來看，中國企業還沒有掌握最尖端的EDA工具的核心原理，所以中國企業在這一領域還處於初級階段。

也正因為EDA工具的原理沒有被中國企業完全掌握，所以中國企業也不太擅長設計晶片。

中國晶片產業的命門在哪裡？

2018年4月，中興被美國禁運晶片，川普打出中美貿易戰中最厲害的組合拳。

中國的普羅大眾這才如夢方醒，認識到中國在晶片設計領域落後於美國等已開發國家。

而晶片設計就好像是造房子之前畫設計圖，需要用到專用的設計工具，設計工具的欠缺已經成為中國晶片行業的「命門」。

晶片設計是上游產業，整個下遊行業都不可避免地受到上游產業的控制。

而EDA工具是這個上游產業的核心技術，是中國最需要攻艱克難的地方。

晶片設計是上游產業

在全球晶片工業分工中，美國主要從事晶片的設計工作，而剩下的流程（包括流片、生產、封裝與測試）則分散到全球比如台灣與中國大陸等地進行。

晶片設計就好像是造房子之前建築設計師畫設計圖——如果讓建築設計師設計一間房子，很多設計師都能做這個事情，但現代的晶片設計相當於要在一畝地上設計出幾十萬個故宮的房子（每個故宮都有近萬間房子，可見設計難度很大），在世界上都沒有幾個設計師團隊能幹這樣的事情。

美國人通過大規模資金投入（肯定超過了1萬億人民幣）與時間投入（至少30年），在晶片設計方向上占據了產業鏈的上游。

晶片設計成為賺錢最多的部分，這一部分工作相當於是靠腦子吃飯，賣的是智慧財產權。

美國的晶片設計公司主要有英特爾、高通與英偉達等。

比如高通設計的手機晶片一直占據著智慧型手機晶片的第一把交椅。

而英偉達公司擅長設計GPU晶片，在最近比較流行的比特幣挖礦中，英偉達的GPU發揮了很大的作用。

晶片設計需要什麼工具？

無論多大的晶片設計公司，都需要藉助晶片設計工具進行晶片設計。

為什麼需要用到晶片設計工具呢？

因為晶片內的電晶體的數量動輒上億個，這就好像地球上有70億人，如果我們想把這70億人之間的人物關係全部標清楚，這就是一個巨大的工程：比如張三是李四的舅舅，王五是張三的侄子，王五的老婆又是李四的表外甥女……這樣複雜的人物關係在晶片中就代表了各個電晶體之間複雜的電路連接與邏輯連接，沒有晶片設計工具的幫助，工程師靠蠻力無法處理如此巨大的資料庫之間的邏輯關係。

在1980年，卡弗爾·米德(Carver Mead)和琳·康維（Lynn Conway）發表了著名的論文《超大規模集成電路系統導論》，在這個論文中，他們首先提出了通過程式語言來進行晶片設計的新思想。

如果這一想法得到實現，那麼電腦軟體就可以幫助工程師進行晶片設計。

這種電腦軟體叫做EDA工具。

EDA 是一個英文縮寫，全稱是Electronic Design Automation，翻譯成中文是「電子設計自動化」。

這是一種以計算機為工作平台，以 EDA 軟體工具為開發環境，以硬體描述語言為設計語言，以可編程器件為實驗載體，以晶片為設計目標器件，以電子系統設計為應用方向的電子產品自動化設計過程。

EDA工具與相關公司有哪些？

EDA 設計工具成為大規模集成電路設計行業發展的基礎。

隨著晶片規模的不斷擴大，晶片內線路的複雜程度不斷增加，採用傳統的設計方法根本無法完成其功能設計。

因此，晶片設計工程師們必須在先進的 EDA 開發工具的基礎上, 採用自上至下的結構化設計方法，才能實現軟硬體的協同工作。

利用 EDA 工具，電子設計師可以從概念、算法、協議等開始設計電子系統，大量工作可以通過計算機完成，並可以將電子產品從電路設計、性能分析到設計出集成電路版圖或 PCB 版圖的整個過程的計算機上自動處理完成。

就目前情況來講，進入我國並具有廣泛影響的 EDA 軟體有： EWB、 PSPICE、 OrCAD、PCAD、Protel、Viewlogic、Mentor Graphics、Synopsys、LSIlogic、 Cadence、MicroSim 等。

這些工具都有較強的功能，一般可用於幾個方面，例如很多軟體都可以進行電路設計與仿真，同時也可以進行 PCB 自動布局布線，可輸出多種網表文件與第三方軟體接口。

從最高精尖的晶片設計工具的市場排名來看，目前已經形成了Mentor Graphics、Synopsys與Cadence「三足鼎立」的局面。

有哪些開發晶片設計EDA工具的中國公司？

在美國公司占據晶片設計領域壟斷地位的背景下，中興事件爆發了。

中國人開始意識到快速提升中國的晶片基礎設計能力迫在眉睫，而從實踐層面來說，改變目前中國晶片設計業嚴重依賴進口EDA工具的現狀是未來工作的重點方向之一。

很明顯，如果美國對中國晶片產業進行全面的封鎖，中國必須面對沒有美國的EDA設計工具可用的窘境。

在這種不利的情況下，有哪些正在攻堅晶片設計EDA工具的中國公司呢？

據《網際網路周刊》了解，北京華大九天軟體有限公司是一家自主設計EDA工具的中國公司。

這家公司成立於2009年6月，當時由中國華大集成電路設計集團有限公司與國投高科技投資有限公司共同投資設立。

該公司總部位於北京市望京高科技園區。

華大九天是中國本土的EDA軟體提供商。

曾經參與國家的「核高基」重大專項的研發任務，因此它被稱為「中國的EDA國家隊」。

華大九天推出的EDA工具能滿足40納米工藝製程以上的晶片設計，雖然這與美國公司適用於7納米的工藝製程以上的晶片設計還有不小的技術差距。

目前，華大九天的用戶包括華為海思、紫光展訊通信等通訊類設計廠商以及京東方、華星光電、惠科等面板廠商。

除了華大九天稍具規模外，中國幾乎沒有別的能提供晶片EDA工具的公司，深圳嘉立創公司建立了基於雲端的「立創EDA」，可讓在線用戶製作簡單電路所需的PCB板。

該公司提供的產品與晶片設計所需要的電路複雜度還有較大的差距。

按一般邏輯，為何中國在EDA工具上無法追上美國？北京世紀金光半導體公司是一家專業從事功率晶片開發設計製造與銷售的高科技公司，該公司器件研發總監倪煒江告訴《網際網路周刊》，他們正在用新思科技（Synopsys）公司的EDA工具做產品開發。

他認為中國本土如果想要開發出性能優越的EDA工具，一方面要有良好的算法，另一方面需要和晶片技術相結合。

雖然在算法方面中國有可能取得一定的技術突破，但EDA設計工具特別是底層的元器件級要和晶片製造的技術相結合，國內晶園製造廠的工藝處於相對落後狀態，對EDA工具的開發也帶來了限制。

同時，倪煒江認為，EDA工具的技術發展也離不開商業因素，在美國的三巨頭公司占有壟斷地位的情況下，國產EDA工具很難打開市場，也很難從市場得到資金支持與技術反饋，從而失去自我疊代更新的能力。

因此，中國國內的EDA工具目前還不可能趕超美國。

結語

雖然如此，世界歷史上、地區史上、行業史上無數個人間奇蹟都是怎麼創造出來的呢？因為，有很普遍、很深刻的動力！

（文/面壁者）