Venerdì (12 agosto), ora locale, il Bureau of Industry and Security (BIS) del Dipartimento del Commercio degli Stati Uniti ha pubblicato nel Federal Register una nuova norma definitiva provvisoria sulle restrizioni all’esportazione che limitala progettazione del GAAFET (Full Gate Field Effect Transistor).) Software EDA/ECAD necessario per circuiti integrati strutturali;materiali semiconduttori con bandgap ultra ampio rappresentati da diamante e ossido di gallio;quattro tecnologie come la combustione con guadagno di pressione (PGC) utilizzate nei motori a turbina a gas per implementare nuovi controlli sulle esportazioni, data di entrata in vigore del divieto ad oggi (15 agosto).
Tra le quattro tecnologie, l'EDA è quella più accattivante, che viene interpretata dal mercato come ulteriori restrizioni all'industria cinese dei chip da parte degli Stati Uniti dopo il "Chip and Science Act", che colpisce direttamente le aziende nazionali che progettano 3 nm e tecnologie più avanzate prodotti a base di chip.Tuttavia, la progettazione a 3 nanometri è attualmente utilizzata raramente in Cina e il suo impatto a breve termine è limitato.
Oltre al processo a 3 nm, potrebbe essere compromessa la ricarica rapida a 800 V
EDA (Electronics Design Automation) è l'automazione della progettazione elettronica, che è una parte indispensabile e importante della progettazione di chip IC (circuiti integrati).Appartiene al settore a monte della produzione di chip, che copre tutti i processi come la progettazione di circuiti integrati, il cablaggio, la verifica e la simulazione.L'EDA è chiamata la "madre dei chip" nel settore.
Il rapporto di ricerca internazionale di Tianfeng ha sottolineato che se la produzione di chip viene paragonata alla costruzione di un edificio, la progettazione di circuiti integrati è un disegno di progettazione e il software EDA è uno strumento di progettazione per disegni, ma il software EDA è molto più complesso del software di progettazione architettonica.
L'ECAD (software di progettazione assistita da computer elettronico) ha una portata più ampia dell'EDA e il divieto significa che tutto il software correlato è coperto.Secondo il Dipartimento del Commercio degli Stati Uniti, ECAD è una classe di strumenti software utilizzati per progettare, analizzare, ottimizzare e verificare le prestazioni di un circuito integrato o di un circuito stampato.Utilizzato per progettare circuiti integrati complessi in una varietà di applicazioni nei settori militare, aerospaziale e della difesa.
La tecnologia dei transistor GAAFET è una tecnologia più avanzata rispetto ai transistor FinFET (transistor ad effetto di campo fin), la tecnologia FinFET può raggiungere fino a 3 nanometri, mentre GAAFET può raggiungere 2 nanometri.
Si tratta del terzo controllo sulle esportazioni avviato dagli Stati Uniti contro la Cina nel campo dell’EDA.Il primo è stato contro ZTE nel 2018 e il secondo contro Huawei nel 2019.Oltre all'elettronica di consumo come i telefoni cellulari e i computer Apple, i chip che utilizzano il processo produttivo più avanzato sul mercato sono tutti chip con elevata potenza di calcolo, come le GPU utilizzate per l'intelligenza artificiale e i chip per server utilizzati nei data center e nel cloud computing .
Alcuni progettisti di chip hanno affermato che l’impatto a breve termine di questa misura di controllo è limitato, perché i progetti a 3 nanometri sono usati raramente in Cina.Alcuni chip AI e GPU utilizzano 7 nanometri, mentre TV, set-top box e chip di livello automobilistico sono per lo più 28 nm.nanometro o 16 nanometri.Alcuni osservatori del settore ritengono che gli Stati Uniti vogliano che la Cina continentale non disponga degli strumenti per progettare chip di fascia alta di 3 nanometri e inferiori, e che il design sia bloccato a 5 nanometri e la produzione sia bloccata a 7 nanometri.Quindi, la distanza tra Cina e Stati Uniti nel calcolo ad alta velocità, nell’intelligenza artificiale, ecc. verrà ampliata.
Secondo un esperto di chip, il motivo principale per cui gli Stati Uniti sopprimono l’EDA è controllare la capacità di produzione dei chip nazionali.
Oltre al software EDA, questa volta sono coinvolti anche due materiali semiconduttori: l'ossido di gallio (Ga2O3) e i substrati di diamante, entrambi materiali semiconduttori con bandgap ultra ampio.Si prevede che tali materiali funzionino in condizioni più difficili, come tensioni più elevate o temperature più elevate.
Questi materiali sono ancora in fase di sviluppo e non sono stati industrializzati su larga scala e la tecnologia è concentrata principalmente in Giappone e negli Stati Uniti.Tuttavia, i chip realizzati con questi materiali saranno più adatti a molteplici ambienti industriali come la nuova energia, lo stoccaggio dell’energia nella rete, le comunicazioni, ecc., e quindi diventeranno molto sensibili e importanti.
Prendendo come esempio i veicoli a nuova energia, al momento, le società di veicoli a nuova energia come Xiaopeng Motors, BYD, Li Auto e BAIC Jihu hanno già implementato la tecnologia di ricarica rapida da 800 V e saranno prodotti in serie intorno a quest’anno.In queste tecnologie di ricarica rapida possono essere utilizzati dispositivi di potenza realizzati con materiali di ossido di gallio.
Opportunità “rivoluzionaria” dell’EDA nazionale
“Se si progetta un chip da 5 nanometri e si utilizza il miglior software EDA al mondo, il costo può essere controllato a circa 40 milioni di dollari USA, ma senza il supporto del software EDA, il costo di progettazione di un chip da 5 nanometri potrebbe arrivare a 7,7 miliardi di dollari americani.Il dollaro americano è vicino ad un divario di circa 200 volte”.La persona interessata responsabile di una società di software CAD (computer-aided design) nazionale ha calcolato un conto.
Allo stato attuale, la concentrazione del mercato globale del settore EDA è relativamente elevata.I tre giganti EDA Synopsys (Synopsys), Cadence (Kedence Electronics) e Mentor Graphics (Mentor International, acquisita da Siemens in Germania nel 2016) occupano stabilmente oltre il 70% del mercato globale.quota di mercato e può fornire strumenti EDA completi, che coprono l'intero processo o la maggior parte del processo di progettazione e produzione di circuiti integrati.
Le tre società hanno le proprie caratteristiche nei prodotti e il focus e i vantaggi della proprietà intellettuale (proprietà intellettuale) sono piuttosto diversi.I loro prodotti hanno una quota di mercato dell'85% in Cina.La tecnologia di processo dell'architettura GAAFET a 3 nanometri che Samsung ha appena introdotto nel giugno di quest'anno è stata completata con l'assistenza di Synopsys e Cadence.
Le aziende di secondo livello sono rappresentate da ANSYS, Silvaco, Aldec Inc, Huada Jiutian, ecc. Hanno l’intero processo in campi specifici e sono più avanzate nella tecnologia nei campi locali.Le aziende del terzo livello includono Altium, Concept Engineering, Introduction Electronics, Guangliwei, Sierxin, DownStream Technologies, ecc. Il layout di EDA si basa principalmente su strumenti puntuali e mancano prodotti a processo completo in campi specifici.
La maggior parte delle aziende nazionali di progettazione di chip utilizza ancora software industriale EDA importato per progettare chip.Nel 1993, Huada Jiutian ha rilasciato il primo software EDA domestico: il sistema Panda ICCAD, che ha ottenuto un passo avanti nell'EDA domestico da 0 a 1.Nel 2020, nel mercato EDA cinese, in termini di fatturato, Huada Jiutian si è classificata al quarto posto.
Il 29 luglio Huada Jiutian è ufficialmente sbarcata sul mercato delle imprese in crescita, con un aumento del 126% nel primo giorno di quotazione e il suo valore di mercato ha superato i 40 miliardi di yuan.Huada Jiutian ha dichiarato nel prospetto che la maggior parte dei suoi prodotti EDA di progettazione di circuiti digitali possono supportare il processo a 5 nanometri;Gelun Electronics ha dichiarato nella sua relazione annuale che alcuni strumenti possono supportare i processi a 7 nanometri, 5 nanometri e 3 nanometri.
Le entrate di Huada Jiutian nel 2021 sono di 580 milioni di yuan e le entrate di Gailun Electronics sono inferiori a 200 milioni di yuan.La Synopsys numero 1 al mondo ha un fatturato di circa 26 miliardi di yuan e un profitto di oltre 5 miliardi di yuan.
Il rapporto di ricerca internazionale di Tianfeng ha sottolineato che la localizzazione è fondamentale.Ci sono circa 40 sottosettori nella catena degli strumenti EDA.I tre colossi hanno raggiunto la copertura dell'intera filiera, mentre il leader nazionale Huada Jiutian ha attualmente un tasso di copertura di circa il 40%.Altri I prodotti dei produttori nazionali di EDA sono per lo più strumenti puntuali.
Secondo le statistiche, in Cina ci sono circa 100 aziende produttrici di strumenti di progettazione.L'EDA è suddiviso in strumenti di progettazione di chip analogici e strumenti di progettazione di chip digitali.Alcune aziende nazionali hanno risolto l'intero processo di progettazione dei chip analogici.Gli strumenti di progettazione per i chip digitali sono più difficili.Nel processo di progettazione sono coinvolti circa 120 “strumenti puntuali” e su ciascuno strumento vengono effettuati ricerca e sviluppo.
Si ritiene che per il contenimento degli Stati Uniti, l'unico modo per migliorare il livello del software EDA nazionale sia migliorare rapidamente il livello del software EDA nazionale, e le imprese nazionali dovrebbero unirsi, e anche Huawei HiSilicon e le università nazionali dovrebbero partecipare nella formazione di alleanze per lo sviluppo congiunto.Con la crescente domanda di chip nazionali, l'EDA nazionale non è priva di opportunità nel mercato dell'acquirente.
Orario di pubblicazione: 15 agosto 2022