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掙脫芯片設計“卡脖子”困境 EDA國產化急需人才

2019年10月10日 08:01  第一財經  作 者:來莎莎

國內每年高校以及研究所培養的應屆EDA碩士和博士生只有50人左右,大部分學校都沒有相關專業的教師

[ 據劉偉平介紹,2018年國內EDA銷售額約5億美元(約合人民幣33億元)。其中,國產EDA工具銷售額3.4億元,只占了國內市場的10%。 ]

10月8日,美國的一紙禁令再次將供應鏈安全可控持續問題擺到中國企業面前。

美國商務部將8家中國企業在內的28個實體納入出口管制實體清單,其中包括海康威視和大華股份兩家安防龍頭企業。與華為事件類似,這些企業進口美國商品都將需申請許可證,芯片供應問題再次備受關注。

事實上,芯片最上游的EDA工具更易被“卡脖子”。“EDA在中國集成電路產業里面最弱。”在2019中國集成電路設計大會上,多位專家都表達了這一觀點。

EDA(Electronics Design Automation)軟件被譽為集成電路的“搖籃”、命門,是芯片設計最重要的軟件設計工具。利用EDA工具,工程師將芯片的電路設計、性能分析、設計出IC版圖的整個過程交由計算機處理完成。但就是這一如此重要的產業,不管是國內還是全球的市場份額主要都由三大巨頭Synopsys(新思科技)、Cadence(楷登電子)和Mentor(明導)壟斷。

三大EDA企業占據全球60%以上的市場,各家在部分領域又掌握絕對優勢。而在中國市場,國產EDA只占一成份額,國內EDA廠商的生存空間十分受限。

多位業內人士告訴記者,人才短缺是制約國產EDA發展的最重要原因。目前,國內所有EDA研發人員數量遠不及國外一家巨頭。

國產替代存諸多挑戰

“第一名吃肉,第二名喝湯,第三名舔碗,第三名以后啥也沒了。”在接受第一財經記者采訪時,華大九天董事長劉偉平如此形容EDA行業現狀。寡頭壟斷、技術壁壘高,投資周期長,缺乏產業生態以及人才短缺制約著國內EDA企業發展。

太平洋電子首席分析師劉翔在一份研報中指出,中國集成電路領域最大的差距在于EDA和設備,這些才是集成電路自主可控的終極追求。

市場調研機構Euromonitor數據顯示,2018年Synopsys、Cadence和Mentor全球的市場份額分別為32%、22%和10%。

除了華大九天,國內還有杭州廣立微、蘇州芯禾、濟南槪倫、天津藍海微等企業。與國際巨頭能提供整套EDA工具不同,國內EDA企業產品不全,只在局部形成一定突破。作為國內最大的EDA公司,華大九天也只能提供1/3左右的EDA工具。

一家國內EDA廠商表示,目前的策略就是貼近客戶,在產品上和三大家形成差異,在細分市場上殺出來。

據劉偉平介紹,2018年國內EDA銷售額約5億美元(約合人民幣33億元)。其中,國產EDA工具銷售額3.4億元,只占了國內市場的10%。與之相對,Synopsys、Cadence去年的年銷售額分別達30億美元和21億美元,差距甚大。

作為芯片設計的最上游,EDA軟件技術壁壘非常高。一位來自國際巨頭的技術人員告訴記者,“做EDA算法工具很復雜,不是單一一個工具。EDA工具的高級總工程師不僅要懂硬件設計,也要懂軟件架構,因為我們是用軟件設計硬件。”一旦最上游的芯片設計工具出問題,將直接影響芯片的性能、質量、生產效率及成本。

半導體行業周期長,企業成功背后都至少要經歷“十年冷板凳”的煎熬,EDA也一樣。據悉,一個EDA工具從技術開發到能夠被市場接受基本上需要五六年的時間。

與此同時,國產EDA也需要建立產業生態圈,得到產業鏈上下游的支持。劉偉平稱,“EDA是芯片設計和制造的紐帶和橋梁,需要制造和設計的支持。”與芯片行業的發展需要靠應用帶頭一樣,EDA也只有不斷應用和迭代,產品才能不斷進步。

盲目鼓吹國產化并不能良性促進國內EDA發展,但如果過度依賴進口可能失去供應鏈調整的主動權。此前,有媒體報道稱,華為輪值董事長徐直軍確認,三大EDA廠商和華為停止合作。Mentor IC EDA執行副總裁薩維奇(Joseph Sawicki)在今年8月向第一財經記者表示,根據美國規定,Mentor目前沒辦法給華為供貨,Mentor和其他美國公司正積極申請政府許可,恢復對華為供貨,但最后決定權在于美國商務部。

除了企業內部加大研發,EDA的發展也離不開并購。縱觀EDA領域的三巨頭,并購是其能壯大的重要因素。例如,自1986年成立以來,Synopsys不斷尋找成功的產品及企業,通過幾十余項并購擴大業務規模,并進行技術整合,最終成為最大的EDA企業。劉偉平告訴記者,華大九天也在考慮上市和并購整合,“大家合在一起就有可能更快地把產品做大。”

發展EDA產業最關鍵的還是要靠人,不管是基礎人才還是高端人才,都是國內目前匱乏的。

人才培養刻不容緩

“我們國內所有做EDA研發的人大概能到2000人,其中從事國產EDA研發的才五六百人,真的很缺。首先需要數量,更重要的是還需要一些高層次人才。”劉偉平向記者感慨道。

以華大九天為例,公司員工數大約400人,做研發的有300多人,而國內其他EDA廠商人數普遍不到100人。而Synopsys、Cadence分別有13000名和7600名員工,Synopsys光研發人員就超過7000人。

不僅僅是EDA,在整個集成電路領域,中國人才的儲備都遠遠跟不上行業的發展。《中國集成電路產業人才白皮書(2017-2018)》指出,到2020年前后,我國集成電路行業人才需求規模約72萬人,而我國現有人才存量40萬人,人才缺口將達32萬人。

如何培養人才?上海市集成電路行業協會秘書長徐偉認為,應當從高校培養、企業自主培養和社會培訓等方面有機結合,從加大高校培養力度、開展大規模職業教育培訓、推行集成電路人才優惠政策、加強海外高端人才引進力度和構建集成電路相關領域創新創業的生態體系等多方面努力。

學校是培養人才的搖籃, 教師是培養人才的主力軍。劉偉平告訴記者,就EDA而言,國內每年高校以及研究所培養的應屆EDA碩士和博士生只有50人左右,大部分學校都沒有相關專業的教師。

企業對于員工的培訓也必不可少。華大九天今年60%的新招員工都來自其他專業,之后再進行內部培養。由于目前EDA工具很多是數學問題,數學背景的人才也是企業急需的。

企業和高校合作也是常見的人才培養方式。例如,Synopsys于1995年在清華大學成立了“清華大學——新思科技高層次電子設計中心”。華大九天也與中科院微電子所等國內研究機構合作開發EDA工具。今年9月,中科院青島EDA中心與青島大學、歌爾微電子、新思科技等13家單位共同發起成立了青島集成電路人才創新培養聯盟。

不過,目前有能力且有意愿培養人才的企業并不多,在企業還在生死線上掙扎時,根本無暇顧及人才培養。

一方面,國內人才太少;另一方面,人才容易流失,劉偉平告訴記者,“我們每年差不多有10%的人才流失,這些人去了AI、區塊鏈這些領域。”地平線一位芯片負責人曾對記者表示,“做芯片等硬件太苦,收益不高,不少優秀學生畢業后選擇去從事金融和互聯網。國內最近十幾年,掙錢的機會太多了,做芯片很辛苦,但是來錢沒那么容易。”

而愿意留在EDA行業的也基本去了國外三大家。劉偉平透露,公司平均每年工資上漲10%,但是和國外同行比仍差20%~30%,而與部分互聯網企業差50%。也有業內人士呼吁政府加大支持,要做好持續大投入的準備,并出臺一些人才激勵的政策,從國外吸引優秀的人才回來。

編 輯:值班記者
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