EDA 是什麼?為何美國能靠它來限制中國的半導體發展?

EDA 是什麼?為何美國能靠它來限制中國的半導體發展?
EDA 是什麼?為何美國能靠它來限制中國的半導體發展? (spainter_vfx via Getty Images)

作者介紹:微股力達人-Kuma股海悠遊

EDA 是什麼?

EDA(Electronic Design Automation)電子設計自動化又被稱為晶片之母。簡單來說,晶片設計都會需要透過 EDA,不然你的設計代工廠就沒辦法代工。好比你的電腦沒有裝 Word,就打不開 Word 檔案,所以裡面寫甚麼根本沒人知道,也沒辦法讀取。同樣的,IC Design 公司如果不用 EDA 來設計,晶圓代工廠根本沒辦法把設計烙印在晶片上面。

EDA 軟體公司

目前半導體市場漸漸走向寡頭或壟斷地位。例如:

  • 先進製程:台積電

  • 矽智財(IP)開發:ARM

  • 設計:EDA

其中 EDA 分別由三家公司寡占整個市場,高階 EDA 甚至被壟斷,這三家分別是:

  1. 美國新思科技(Synopsys)- 32%

  2. 美國益華電腦(Cadence)- 30%

  3. 德國西門子(Siemens)- 13%

三者合計約近八成。

美國 EDA 禁令的目的

此次美國祭出的 EDA 軟體禁令是用來開發 3 奈米以下的 GAAFET 架構,現在三星的 3 奈米製程即是採用此 GAA 架構(台積電 3 奈米則採 FinFET 架構,預計 2 奈米才會使用 GAA 架構)。GAA 架構擁有低功耗、高效能、面積小等優點,對於製造最新晶片以及未來更先進的晶片來說至關重要。2019 年華為就曾受到相同的禁令限制,因此無法使用所有美國的 EDA 工具,拜登則延續了川普的作為,將管制作為貿易戰的手段之一。

中國半導體產業的下一步

從字面上來看,這次禁令對中國影響很小,因為 3 奈米目前只有三星供應少部分的挖礦客戶,台積電則是 9 月才開始量產。而且中國根本沒有能力製造,所以斷絕「設計」這條路的發展,應該是不希望中國委託三星或台積電製造 3nm 以下,由中國自行設計研發的晶片。

一般來說,一家企業的獲利需要分給股東、員工,然後是買材料,接著會有一部分投入下一個平台的研發。若目前已經被卡死在 3nm,中國也沒打算做自己的開發軟體。中國的 IC 設計公司能做的就是拼 3nm 以上的成熟製程,降價拼市佔。

結論

目前 3nm 以下的運用應該還是以消費性電子為主,所以高通、聯發科感覺會在手機晶片上有機會形成更為寡占的龍頭(高階 CPU、手機晶片還是很大宗),而 Nvidia、AMD 也會比較不用擔心高階 CPU 晶片的潛在競爭對手。

長遠來看,我覺得半導體產業的各個環節圍堵,都是美國目前正在做的事情。所以對這個產業建議「只能投資龍頭」!

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