芯片是中國科技行業(yè)目前最被卡脖子的一個環(huán)節(jié)，而EDA是芯片設(shè)計的必備工具，國際上主要被Synopsys、Cadence和Mentor Graphics占據(jù)著95%的市場，高端復(fù)雜的芯片設(shè)計更是依賴這三個巨頭，最新數(shù)據(jù)顯示，他們的人員總數(shù)是國內(nèi)全部EDA從業(yè)人員的一百倍，那么中國的EDA方面存在哪些問題呢，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一直牽動著國內(nèi)芯片行業(yè)的心，2020年第23屆中國集成電路制造年會上，公布了國內(nèi)十大EDA軟件公司及人員規(guī)模排行榜，如下：

數(shù)據(jù)來源：2020年第23屆中國集成電路制造年會

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分析工具，大約有10人左右。

（備注：濟南概倫與北京博達微已經(jīng)于2019年合并，對外統(tǒng)稱概倫電子，公司聲稱總?cè)藬?shù)達到200人。）

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

國內(nèi)所有公司加在一起，從事EDA工作的人員不到1500人，與國外大型EDA企業(yè)公司擁有上萬人相比，差距顯而易見。這里值得注意的是，我國所有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)域中具有較長的發(fā)展歷史，在國內(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。

整個芯片制造過程，需要EDA的環(huán)節(jié)很多，通常有四大類EDA工具，咱們先來看下發(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，開發(fā)一個工藝必須要先通過軟件來進行仿真，確定一些參數(shù)、配方之后，在開始制造；

三是與設(shè)計接口，EDA工藝實際上主要為設(shè)計服務(wù)，通過提供PDK，庫以及IP，這些都需要EDA的工具來支持；

四是生產(chǎn)過程中的良率分析，以及如何提升良率等問題。在設(shè)計端和制造端的結(jié)合過程中，想要提高良率也需要一些相關(guān)的工具來進行相關(guān)的良率分析等。

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

技術(shù)方面怎樣突破？

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

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，還獲得不少國際友商的認可，有部分國外友商還把華大九天在這方面的成績作為目標。

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)字電路的物理驗證，布局布線等相關(guān)的工具。

3、正在努力補全晶圓制造和封測這一塊，這塊偏弱。

4、全球目前只有華大九天專注于平臺顯示領(lǐng)域這個領(lǐng)域，這主要與國內(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，通過補短板加長板，共同把我國集成電路產(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4萬人上下，而國內(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。”

雖然中國的Fabless, Foundry產(chǎn)業(yè)與國際領(lǐng)先水平相比還有一定差距，但是，國內(nèi)的Fabless, Foundry在本領(lǐng)域內(nèi)的人員數(shù)目和總產(chǎn)值，均達到了全球10%以上的水平，遠遠超過國產(chǎn)EDA在本領(lǐng)域內(nèi)只有1%的水平。國際上一個EDA人員的平均產(chǎn)值是20萬美元左右。如果要提升國內(nèi)EDA產(chǎn)業(yè)的總產(chǎn)值，首先需要做到把國內(nèi)EDA人員數(shù)目快速從500人提高到5000人以上。

人這么少，要怎么提升呢？

華大九天劉偉平認為缺人背后的主要原因是投入不足 。他算了一下，近十年時間 ，華大九天總投入不到5億人民幣 ， 而“全球最大的EDA公司一個月投入就是5億， 一年投入11億美元 ， 差距確實很大 。”

但盲目的大規(guī)模投入對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)模相對容易，因為只要投資建一個大的Foundry廠，資金達到幾十億，上百億的規(guī)模，一般都會吸引大批從業(yè)人員加入，規(guī)模容易快速增長。這也是最近5年來，為什么國內(nèi)Foundry廠數(shù)目快速擴張的原因。它的好處是：容易在短期內(nèi)見效，人員數(shù)目和產(chǎn)值數(shù)字都容易快速增長。

但是，在EDA領(lǐng)域，短期內(nèi)的大額投資是沒有作用的，因為EDA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行規(guī)模擴充。

同理，EDA的人員數(shù)目增加，也不是短期內(nèi)可以快速達到的，因為EDA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)周期和成長周期較長。

培養(yǎng)一個EDA人才需要十年

一個經(jīng)驗豐富的EDA人員，需要經(jīng)歷如下幾個階段：

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。這個階段需要4到5年。

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

3.項目的挫敗和反思階段：EDA領(lǐng)域開發(fā)一個項目一次性成功是一個小概率事件，往往開發(fā)一個項目會經(jīng)歷失敗的痛苦。所謂失敗，不是指項目沒有做出來，而是指項目開發(fā)出來后，項目的效果沒有達到預(yù)期的指標，在工業(yè)界沒有競爭力。這時，開發(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對研發(fā)人員的高標準要求。這個階段需要2到3年。

4.在實踐中提升階段：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，在后續(xù)的項目開發(fā)中不斷提升自己的水平和技能。

其中第4階段是一個偶然性比較大的階段，即使經(jīng)歷了前期3個階段的磨練，也不一定能做出一個成功的產(chǎn)品來。國內(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，風險較大。

從以上分析可以看到，培養(yǎng)一個EDA研發(fā)人員大約需要10年左右的時間，短期內(nèi)靠大幅投資來提升人員規(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)目可以達到4000人左右的規(guī)模，初步達到國際EDA人員總數(shù)的10%左右，可以在國際EDA領(lǐng)域內(nèi)占據(jù)一席之地。

結(jié)語

近年來中國在集成電路領(lǐng)域通過不斷努力。在設(shè)計、制造和封測三個環(huán)節(jié)都取得了一定成績。但具體到各個環(huán)節(jié)深入下去的時候就會發(fā)現(xiàn)，問題很嚴重，與國外差距很大。如今業(yè)內(nèi)人士認為，就算光刻機突破了，在EDA如果不能突破的話，依舊會出現(xiàn)芯片制造的難題。國外EDA公司長期坐擁穩(wěn)定的市場占有率，且技術(shù)也在不斷地更新和迭代。國產(chǎn)EDA公司在追趕的道路上，需要付出更多的努力，這是一場持久的戰(zhàn)役，需要保證長期的研發(fā)投入和更多的技術(shù)積累，以及建立好人才培養(yǎng)機制。

責任編輯：YYX