再谈国内芯片EDA工具的困境

　　前两天华为创始人任正非先生的一段话在网上引起了热议，还是关于芯片。
　　华为设计的先进芯片，国内的基础工业造不出来，华为不可能又做产品，又去制造芯片。
　　任老的一番话，说出了华为目前的困难，其实也是国内半导体行业的困境。
　　关于国内芯片制造领域的讨论，从台积电、中芯国际的技术、市场的比较，已经非常多，个人之前也专门撰文比较，感兴趣的朋友可以翻看《中芯国际和台积电的距离，中间可能还差了两个半三星半导体》这篇文章。
　　相对于芯片制造行业的巨大差距，其实还有一个细分的专业领域，距离国际的头号玩家，差距也是非常巨大，那就是芯片的EDA工具。EDA工具的重要性
　　按照半导体行业的金科玉律摩尔定律，半导体经过这么多年的发展，芯片的功能越来越复杂，与之对应的是芯片的设计复杂度。
　　几十年前的一块集成电路，芯片设计人员可以通过纯手工的方式进行设计，这样设计出来的芯片，晶体管的个数十分有限。
　　但是如果我们现在来看看业内一些顶级芯片的规模，大家可能更能体会这种复杂度的巨大提升。
　　以处理器芯片为例，目前全球最领先的两款处理器芯片，无疑是苹果的A14以及华为的麒麟9000，根据两家公司的数据，在台积电5nm工艺制程的加持下，A14的晶体管个数是118亿，麒麟9000的晶体管个数达到了惊人的153亿，比苹果的A14多了30。
　　试问一下，这个数量级的芯片，怎么可能通过手工的方式进行设计？
　　所以不难看出，想要设计出更加复杂的芯片，EDA工具显得尤为重要。
　　全球EDA市场现状
　　就目前EDA市场来看，美国依然是一家独大，并且优势巨大。
　　现在美国的Synopsys、Cadence和德国的Mentor，占据全球90以上的市场份额。并且经过这么多年的生态建设，已经和高通、Intel、AMD、三星这些设计行业巨头，建立了超强的合作关系，基本上已经是一个利益共同体的存在。
　　对于国内的芯片设计企业，华为海思、中兴微电子、紫光展锐等巨头来讲同样如此。
　　EDA工具的重要性不言而喻，但是国内的EDA工具发展现状，确实不容乐观。
　　站在国内EDA工具行业第一位的华大九天，就像中芯国际于半导体制造一样，被大家寄予厚望。经过这么多年的发展，在全球市场所占份额，依然很小，并且和上面的三家巨头相比，差距明显。
　　EDA工具复杂度
　　EDA工具为什么这么难？
　　我们尝试从技术和市场的两个角度，来探讨这个问题。
　　技术方面，EDA工具一直在试图用数学模型，对芯片内部复杂的物理问题进行建模，并且试图找出最优解，包括性能、面积、功耗等各个方面。
　　市场方面，工具的优化迭代，对于一款工具的成熟，至关重要。但是优化迭代的基础是被广泛地使用。也就是需要有大量的用户数据、反馈来反推EDA工具的不断完善。
　　通过和芯片设计、制造行业的共同努力，才有可能让EDA工具设计出更优的芯片。
　　但是由于国内起步太晚，技术上面落后太多，加上没有大量的客户和市场，完成工具的迭代优化，使得和国际巨头的差距越来越大。
　　小结
　　从半导体产业链来讲，国内半导体行业在很多细分领域的差距都是比较大的，这里面的任何一个领域，都需要整个行业内的企业、从业者一起努力了。