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。
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。
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。
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。
页面更新:2024-05-23
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