搶挖美國人才 中國期望在EDA產業彎道超車

圖一 : 美國商務部禁止華為使用美國EDA工具製造商的軟體和技術支援,暴露了中國晶片製造生態系統的主要弱點。(source:海思)
圖一 : 美國商務部禁止華為使用美國EDA工具製造商的軟體和技術支援,暴露了中國晶片製造生態系統的主要弱點。(source:海思)

【作者: 盧傑瑞】

晶片設計對於EDA工具有著很大的依賴,這也意味著EDA是是積體電路產業的根基技術。但目前中國EDA人才市場情況卻不容樂觀,因此如何培養EDA人才、以人才確保產業創新成為了業界關注的重點之一。

在晶片製造設計中,最重要的工具是EDA,沒有EDA,晶片工業就無法向前發展,EDA是晶片之母,被譽為晶片產業皇冠上的明珠,EDA軟體工具涵蓋了積體電路設計、佈線、驗證和模擬的各個方面,EDA作為高階CAD以及軟體設計的重要組成部分,也是最重要的行業最重要的工具。

因此晶片設計對於EDA工具有著很大的依賴,這也意味著EDA是是積體電路產業的根基技術。但目前EDA人才市場情況卻不容樂觀,因此如何培養EDA人才、以人才確保產業創新成為了業界關注的重點之一。

美中對峙 突顯中國EDA人才荒

美國政府對中國祭出技術輸出禁令後,讓中國驚覺需要全面構築自己的半導體技術,從軟體操作系統、晶片、數據庫、雲端服務、IoT標準生態等,大舉突破在半導體材料、設計、製造、封測等關鍵領域。

目前中國EDA人才相當匱乏,培養一個EDA人才不容易,從高校課題研究到能夠真正實踐從業,往往需要十年的時間。雖然中國共產黨的黨代表在2020年10月下旬開會討論其未來五年的經濟計劃時,半導體產業被定義成為重要的發展重點之一。但自行培育人才實在是緩不濟急,因為中國建立自有技術迫在眉睫,眼下只能靠人才挖角快速填補技術落差。

就像是2019年,美國商務部禁止華為在未經美國批准的情況下使用美國EDA工具製造商的軟體更新和技術支援,暴露了中國晶片製造生態系統的主要弱點。由於晶片製程技術的日益複雜,並且需要與EDA工具供應商密切合作,此舉大大削弱了華為晶片設計部門海思半導體技術的能力,並促使中國採取行動。

因此,包括用於設計集成電路、印刷電路板和其他電子系統的EDA工具領域,都是中國大舉招募美國晶片工具人才的目標,因此中國正積極的從Synopsys和Cadence挖角,期望打破美國對晶片設計工具這一關鍵領域近乎壟斷的控制地位。

例如,2019年9月所成立的三家新創公司X-Epic、上海和健和合肥Amedac,皆是聘請了Synopsys和Cadence 的高階管理菁英和工程師後所成立營運的。同時Synopsys也投資了一些股份。

知名EDA工具業者開始與中國交流技術人才

根據分析師的預測,未來7年,中國EDA工具市場將以12%的複合年增長率增長,是世界其他地區的兩倍。到2027年,中國的EDA市場規模將達到39億美元,而美國目前的市場規模為28億美元。如果將Cadence和Synopsys等公司排除在其產品的全球增長最快市場之外,就無法保持領先地位。

所以隨著美國和中國陷入長期的技術戰爭,整個中國晶片產業意識到在某些領域有著嚴重不足的缺失,他們絕對希望構建自己的晶片設計工具來替代當前所使用的軟體。

有業界人士分析,Synopsys相當清楚,從長遠來看華盛頓與北京之間的緊張關係,可能失去在中國的一些市場佔有,因此改變了一些策略,Synopsys在其中一些具有潛力的中國競爭對手中持有股份,以其保住市場。

因此,Synopsys於2017年為中國市場設立了1億美元的戰略投資基金,來擴大和中國晶片設計產業互動。Synopsys並沒有透露這些年來是否擴大了該基金的規模,還是對中國同行的投資是否屬於該基金範圍的一部分,也沒有評論中國的人才外流。

此外,Cadence也決定在南京建立中國半導體中心,以更好地服務於本地客戶並培養工程人才。Cadence已經承諾對該專案投資1億元人民幣。

圖二 : X-Epic是中國的EDA新創公司,皆是聘請了Synopsys和Cadence 的高階管理菁英和工程師後所成立。(source: X-Epic)
圖二 : X-Epic是中國的EDA新創公司,皆是聘請了Synopsys和Cadence 的高階管理菁英和工程師後所成立。(source: X-Epic)

中國窮極一切全力發展EDA軟體

中國EDA軟體工具從80年代中後期開始,就在特定電子領域有不錯的發展,但對於整體整合方案的能力卻是相當薄弱。華大九天是中國唯一能夠提供全流程FPD設計解決方案的供應商,也取得大部分面板廠的使用。不過華大九天的強項並不是華為所需,因此對華為助益有限。

在中國市場,95%的EDA銷售額被Synopsys、Cadence、和Mentor三家公司瓜分,2019年中國的EDA市場達到5.8億美元,但中國本土企業的銷售額僅為6000萬美元。

因此多年來,中國的EDA技術在自有開發的程度上,仍舊停滯不前。這是因為EDA是人才密集型產業,需要尖端科技人才來進行研發。不過因為利益的吸引,中國產業的這些人才,不是被國外的EDA公司挖走,就是投身網路公司。

另一方面,即使逆流投入這一個產業,經過幾十年的打拼,EDA公司市值能到千億規模就已經算了不起了,而在中國的網路企業只需要3~5年,就能達到這個水準,因此資本也更願意投資於這些領域。

自20世紀80年代中後期中國開始對EDA的研發投入以來,在1993年開發出第一套EDA panda系統,隨後EDA產業的發展就曲折緩慢。中國自製EDA 最大的弱勢就是在數位電路領域。SoC設計主流程的EDA工具中,Synopsys與Cadence佔據絕大部分市場,特別是時序和功耗檢查,及定制兩個製程設計,完全由上述兩大廠壟斷,而這恰恰是華為極需的工具軟體。

另外,中國發展EDA的困難處則是人才不足,以世界級的EDA業者為例,Synopsys在全球就有7000多名的研發工程師,當中有5000多位是專注在EDA的研發。而目前中國約有1500人的EDA軟體發展工程師,但在中資EDA企業和研究單位工作的只有約300人,絕大部份工程師都是在外商工作。

圖三 : 新思科技2019在武漢設立全球研發中心,該中心座落於武漢東湖新技術開發區,是新思在海外首次投資建設的頂級研發中心。(source:新思)
圖三 : 新思科技2019在武漢設立全球研發中心,該中心座落於武漢東湖新技術開發區,是新思在海外首次投資建設的頂級研發中心。(source:新思)

過去幾年來,中國窮極一切力量建設世界一流的晶圓廠產能,而政府也正在籌集必要的資金以確保這一目標的實現,目前雖然已經趕上了14nm finFET的製程技術,且正研究7nm,並進一步發展自己的EUV能力,避免依賴西方國家的設備。

但仍然有一個巨大的問題點,就是中國IC設計產業仍舊依賴於美國EDA作為後端設計軟體。就現今的製程分工來看,當跨進14nm左右的製程,晶圓廠是無法獨自做到這一點,晶圓廠必須與EDA業者緊密合作。

2021.3月(第352期)毫米波 開啟高頻網路時代
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