芯片是中國(guó)科技行業(yè)目前最被卡脖子的一個(gè)環(huán)節(jié)，而EDA是芯片設(shè)計(jì)的必備工具，國(guó)際上主要被Synopsys、Cadence和Mentor Graphics占據(jù)著95%的市場(chǎng)，高端復(fù)雜的芯片設(shè)計(jì)更是依賴這三個(gè)巨頭，最新數(shù)據(jù)顯示，他們的人員總數(shù)是國(guó)內(nèi)全部EDA從業(yè)人員的一百倍，那么中國(guó)的EDA方面存在哪些問(wèn)題呢，是單純的技術(shù)，還是人才，又或者兩者都缺？

人才與技術(shù)窘?jīng)r

EDA一直牽動(dòng)著國(guó)內(nèi)芯片行業(yè)的心，2020年第23屆中國(guó)集成電路制造年會(huì)上，公布了國(guó)內(nèi)十大EDA軟件公司及人員規(guī)模排行榜，如下：

數(shù)據(jù)來(lái)源：2020年第23屆中國(guó)集成電路制造年會(huì)

此外，還有一家：杭州行芯，主要的軟件是電壓降分析及電磁場(chǎng)分析工具，大約有10人左右。

（備注：濟(jì)南概倫與北京博達(dá)微已經(jīng)于2019年合并，對(duì)外統(tǒng)稱概倫電子，公司聲稱總?cè)藬?shù)達(dá)到200人。）

按照上面的統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)前十大EDA軟件公司研發(fā)人員加起來(lái)僅僅800余人！

國(guó)內(nèi)所有公司加在一起，從事EDA工作的人員不到1500人，與國(guó)外大型EDA企業(yè)公司擁有上萬(wàn)人相比，差距顯而易見(jiàn)。這里值得注意的是，我國(guó)所有EDA公司的研發(fā)人員不到1500人。

華大九天成立于2009年，在EDA領(lǐng)域中具有較長(zhǎng)的發(fā)展歷史，在國(guó)內(nèi)同行業(yè)算是擁有較大的發(fā)展規(guī)模的企業(yè)，員工在600人左右，除去一些行政管理人員，研發(fā)人員不到500人。

整個(gè)芯片制造過(guò)程，需要EDA的環(huán)節(jié)很多，通常有四大類(lèi)EDA工具，咱們先來(lái)看下發(fā)展歷程（如圖）。

一是DFM，該工具與可制造性有關(guān)，OPC是其中最突出的一環(huán)；

二是是工藝仿真，開(kāi)發(fā)一個(gè)工藝必須要先通過(guò)軟件來(lái)進(jìn)行仿真，確定一些參數(shù)、配方之后，在開(kāi)始制造；

三是與設(shè)計(jì)接口，EDA工藝實(shí)際上主要為設(shè)計(jì)服務(wù)，通過(guò)提供PDK，庫(kù)以及IP，這些都需要EDA的工具來(lái)支持；

四是生產(chǎn)過(guò)程中的良率分析，以及如何提升良率等問(wèn)題。在設(shè)計(jì)端和制造端的結(jié)合過(guò)程中，想要提高良率也需要一些相關(guān)的工具來(lái)進(jìn)行相關(guān)的良率分析等。

很遺憾，國(guó)內(nèi)這方面做的效果都不是太好，國(guó)內(nèi)大部分都面向制造環(huán)節(jié)，在封測(cè)領(lǐng)域較弱，在EDA市場(chǎng)市占率目前只有15%左右，與國(guó)外巨頭相比，差距很大。

技術(shù)方面怎樣突破？

工欲善其事必先利其器，中國(guó)集成電路與國(guó)外先進(jìn)水平的差距需要彌補(bǔ)，而彌補(bǔ)差距需要工具，只有解決了芯片設(shè)計(jì)方法學(xué)上的難題，才有資格和實(shí)力去追趕。

1、在模擬電路方面，有全流程的工具，在仿真工具領(lǐng)域發(fā)展不錯(cuò)，還獲得不少國(guó)際友商的認(rèn)可，有部分國(guó)外友商還把華大九天在這方面的成績(jī)作為目標(biāo)。

2、在數(shù)字電路方面，華大九天主要在后面做優(yōu)化，以及數(shù)字電路的物理驗(yàn)證，布局布線等相關(guān)的工具。

3、正在努力補(bǔ)全晶圓制造和封測(cè)這一塊，這塊偏弱。

4、全球目前只有華大九天專注于平臺(tái)顯示領(lǐng)域這個(gè)領(lǐng)域，這主要與國(guó)內(nèi)的產(chǎn)業(yè)有關(guān)聯(lián)，可打造完整的產(chǎn)業(yè)閉環(huán)。

只有產(chǎn)業(yè)內(nèi)一起攜手共進(jìn)，通過(guò)補(bǔ)短板加長(zhǎng)板，共同把我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)，尤其一些關(guān)鍵的重要的環(huán)節(jié)能夠把它做好做全，才能真正解決我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的需求。

人才方面怎樣解決？

據(jù)2019年前后水木社區(qū)@edaeda爆料:“目前，全球EDA從業(yè)人數(shù)大約在4萬(wàn)人上下，而國(guó)內(nèi)的EDA從業(yè)人員，大約不到500人，是全球EDA人數(shù)的百分之一左右?！?/p>

雖然中國(guó)的Fabless, Foundry產(chǎn)業(yè)與國(guó)際領(lǐng)先水平相比還有一定差距，但是，國(guó)內(nèi)的Fabless, Foundry在本領(lǐng)域內(nèi)的人員數(shù)目和總產(chǎn)值，均達(dá)到了全球10%以上的水平，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)國(guó)產(chǎn)EDA在本領(lǐng)域內(nèi)只有1%的水平。國(guó)際上一個(gè)EDA人員的平均產(chǎn)值是20萬(wàn)美元左右。如果要提升國(guó)內(nèi)EDA產(chǎn)業(yè)的總產(chǎn)值，首先需要做到把國(guó)內(nèi)EDA人員數(shù)目快速?gòu)?00人提高到5000人以上。

人這么少，要怎么提升呢？

華大九天劉偉平認(rèn)為缺人背后的主要原因是投入不足 。他算了一下，近十年時(shí)間 ，華大九天總投入不到5億人民幣 ， 而“全球最大的EDA公司一個(gè)月投入就是5億， 一年投入11億美元 ， 差距確實(shí)很大 ?！?br />
但盲目的大規(guī)模投入對(duì)EDA發(fā)展的作用可能不太大。

Foundry領(lǐng)域，要快速提升從業(yè)人員規(guī)模相對(duì)容易，因?yàn)橹灰顿Y建一個(gè)大的Foundry廠，資金達(dá)到幾十億，上百億的規(guī)模，一般都會(huì)吸引大批從業(yè)人員加入，規(guī)模容易快速增長(zhǎng)。這也是最近5年來(lái)，為什么國(guó)內(nèi)Foundry廠數(shù)目快速擴(kuò)張的原因。它的好處是：容易在短期內(nèi)見(jiàn)效，人員數(shù)目和產(chǎn)值數(shù)字都容易快速增長(zhǎng)。

但是，在EDA領(lǐng)域，短期內(nèi)的大額投資是沒(méi)有作用的，因?yàn)镋DA不需要大量的廠房和設(shè)備，如果給EDA企業(yè)幾十億、上百億，企業(yè)反而不知道該如何用這筆資金進(jìn)行規(guī)模擴(kuò)充。

同理，EDA的人員數(shù)目增加，也不是短期內(nèi)可以快速達(dá)到的，因?yàn)镋DA的研發(fā)人員與其它領(lǐng)域的研發(fā)人員不太一樣，它的培養(yǎng)周期和成長(zhǎng)周期較長(zhǎng)。

培養(yǎng)一個(gè)EDA人才需要十年

一個(gè)經(jīng)驗(yàn)豐富的EDA人員，需要經(jīng)歷如下幾個(gè)階段：

1.高校課題研究階段：打下良好的理論基礎(chǔ)，并且理解EDA創(chuàng)新思維的重要性。這個(gè)階段需要4到5年。

2.企業(yè)初步的實(shí)用化開(kāi)發(fā)階段：利用高校學(xué)到的理論基礎(chǔ)，開(kāi)發(fā)實(shí)用化的EDA軟件，了解EDA領(lǐng)域內(nèi)工業(yè)界的真實(shí)需求，掌握工業(yè)界開(kāi)發(fā)技能。這個(gè)階段需要2到3年。

3.項(xiàng)目的挫敗和反思階段：EDA領(lǐng)域開(kāi)發(fā)一個(gè)項(xiàng)目一次性成功是一個(gè)小概率事件，往往開(kāi)發(fā)一個(gè)項(xiàng)目會(huì)經(jīng)歷失敗的痛苦。所謂失敗，不是指項(xiàng)目沒(méi)有做出來(lái)，而是指項(xiàng)目開(kāi)發(fā)出來(lái)后，項(xiàng)目的效果沒(méi)有達(dá)到預(yù)期的指標(biāo)，在工業(yè)界沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)力。這時(shí)，開(kāi)發(fā)人員需要反思：失敗的原因在哪里，該如何提升自己的技能和水平，以滿足EDA對(duì)研發(fā)人員的高標(biāo)準(zhǔn)要求。這個(gè)階段需要2到3年。

4.在實(shí)踐中提升階段：EDA從業(yè)人員經(jīng)歷了前期的反思和總結(jié)后，逐步理解了EDA領(lǐng)域內(nèi)產(chǎn)品和技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)，在后續(xù)的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)中不斷提升自己的水平和技能。

其中第4階段是一個(gè)偶然性比較大的階段，即使經(jīng)歷了前期3個(gè)階段的磨練，也不一定能做出一個(gè)成功的產(chǎn)品來(lái)。國(guó)內(nèi)之所以有很多人不愿意加入EDA領(lǐng)域，主要原因就是：我即使付出了10年以上的努力，也不一定能夠做出成功的產(chǎn)品，自己在職業(yè)生涯成功的概率較低，風(fēng)險(xiǎn)較大。

從以上分析可以看到，培養(yǎng)一個(gè)EDA研發(fā)人員大約需要10年左右的時(shí)間，短期內(nèi)靠大幅投資來(lái)提升人員規(guī)模是比較困難的。我們只能是：耐心培養(yǎng)，逐步提高。如果每年國(guó)內(nèi)EDA人員數(shù)目可以提高20%的比例，則20年后大約 EDA人員的數(shù)目可以達(dá)到4000人左右的規(guī)模，初步達(dá)到國(guó)際EDA人員總數(shù)的10%左右，可以在國(guó)際EDA領(lǐng)域內(nèi)占據(jù)一席之地。

結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)中國(guó)在集成電路領(lǐng)域通過(guò)不斷努力。在設(shè)計(jì)、制造和封測(cè)三個(gè)環(huán)節(jié)都取得了一定成績(jī)。但具體到各個(gè)環(huán)節(jié)深入下去的時(shí)候就會(huì)發(fā)現(xiàn)，問(wèn)題很?chē)?yán)重，與國(guó)外差距很大。如今業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，就算光刻機(jī)突破了，在EDA如果不能突破的話，依舊會(huì)出現(xiàn)芯片制造的難題。國(guó)外EDA公司長(zhǎng)期坐擁穩(wěn)定的市場(chǎng)占有率，且技術(shù)也在不斷地更新和迭代。國(guó)產(chǎn)EDA公司在追趕的道路上，需要付出更多的努力，這是一場(chǎng)持久的戰(zhàn)役，需要保證長(zhǎng)期的研發(fā)投入和更多的技術(shù)積累，以及建立好人才培養(yǎng)機(jī)制。

責(zé)任編輯：YYX