美國斷供這軟件 中國芯片製程3納米止步?

國情動向 15:11 2022/08/16

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美國斷供這軟件 中國芯片製程3納米止步?

美國商務部上周發佈新規,禁止對中國出口設計先進芯片所必須的EDA 軟件,禁令8月15日起生效。EDA軟件有「芯片之母」之稱,中國目前僅有部分國產EDA軟件可支持5納米製程,但無法支持3納米製程。美國EDA禁令會否令中國芯片製程在3納米止步?中國又如何突圍?

美國是次對華禁運設計GAAFET(全柵場效應晶體管)結構集成電路所必須的EDA(電子設計自動化)軟件。《新京報》指出,GAAFET技術被認為是芯片製造工藝向3納米及更先進節點邁進的基礎。

中國大陸在芯片產業下游的封裝、測試領域站穩陣腳,已實現5納米產品的工藝和認證,然而在中上遊設計、製造領域競爭力較弱,工藝僅及14納米,中芯國際早前傳出突破的亦僅7納米,與國際目前最先進的2納米仍有很大差距。

美國斷供先進EDA,或導致中國大陸芯片設計止步於3納米製程。中國並非沒有發展國產EDA,華大九天、概倫電子、國微集團等多家上市公司,國產EDA的市場份額已經超過10%,惟EDA國產化仍存在諸多挑戰。

一方面,中國EDA企業數量少,且在工具鏈覆蓋和先進製程工藝支持方面還存在不足。國內EDA廠商數量僅有20餘家,而EDA工具鏈非常龐雜,涵蓋設計、仿真、驗證、製造等流程,一站式方案供應能力嚴重不足。此外,國產EDA尚無法全面支持3納米及以下製程工藝,僅個別廠商的部分產品可以支持5納米製程工藝。

另一方面,與光刻機等芯片製造關鍵裝備類似,EDA產品的演進也是與其他產業鏈企業協同合作的結果,有賴於產業鏈上下遊的支持。處於弱勢地位的國產EDA供應商很難獲得頭部芯片製造企業的最新技術和參數支持,因此也無法大規模開展前瞻技術的佈局。

此外,投入不足和人才匱乏也是長期困擾國產EDA全面發展的重要原因。美國新思科技(Synopsys)2020年研發投入約12.8億美元,華大九天營收僅約為4.15億元,研發投入1.8億元,只是Synopsys的零頭。Synopsys在全球擁有約1.2萬名研發人員,華大九天只有約500人。

但突破封鎖並非不可能,中國芯片行業破除美國EDA封鎖有多種策略。

人們最容易想到的,是以國產化來替代,但是全面國產化不一定是最好選擇。

芯片產業的產業鏈很長且技術系統極為複雜,難以將所有的原材料、工具軟件、基礎設備、生產線都國產化。這樣做也意味打破與全球芯片產業的供應關系、資金流動、技術流動,中國會承受巨額的研發費用和非常高的失敗風險。

另外一種策略是,中國芯片業能夠在某一些EDA核心部件和重要功能方面取得突破,或者成為主流EDA核心部件的供應商,如果這一步成功了,戰略博弈的天平就會向中國傾斜。當然,這有賴於EDA的原始創新,而且難度更大,但這種創新意義重大。

美國近期芯片法案相關舉措,集中對華限制先進技術和產能,但未波及成熟而更普及技術,《新京報》稱,這也表明美國非常謹慎,在對華阻斷先進技術的同時,也在極力避免破壞現有的產業生態,防止衝擊現有產業鏈,因為美國自身可能也承受不了這種衝擊。

這表明美國角力的重點放在了科技競爭範疇,核心意圖是阻礙中國高科技領域的發展,而非直接阻斷中美之間的經貿聯繫。回應科技競爭最有力的方式是創新,唯有創新才能夠真正破除技術封鎖。

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責任編輯:連兆鋒

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