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Automatización del diseño electrónico EDA: ¿Cuándo se curará el "Aquiles" desarrollado por los chips chinos?
2022-03-17 1186

Incluyendo el diseño y verificación de sistemas, circuitos integrados, PCB y otros campos, el rendimiento de las herramientas de automatización de diseño electrónico (EDA) y el desarrollo del mercado mismo juegan un papel vital. A finales de 2021, habrá un total de 35 mil millones de dispositivos IoT en el mundo. Desde el punto de vista de las aplicaciones posteriores, la demanda de software EDA seguirá creciendo.


  注:全球 EDA 工具市场增长趋势图  
 
  "La industria de la automatización del diseño electrónico (EDA) superará los 20 mil millones de dólares en 2027".   ——Global Market Insights Inc.  
 
  Con el vigoroso desarrollo del mercado de Internet de las cosas, hay algunos cambios nuevos en la industria EDA que merecen nuestra atención.    
  #1 La demanda de EDA en la industria de dispositivos médicos ha aumentado significativamente. La introducción de nuevas tecnologías en la industria médica continúa y el uso de nuevos equipos, nuevos instrumentos y nuevas herramientas hace posible tratar y operar que antes parecían imposibles. Precisamente gracias a la introducción de la EDA, la cirugía endoscópica y laparoscópica más conocida puede beneficiar a innumerables pacientes. GE, ABB, Siemens y muchos otros grandes fabricantes también pueden producir dispositivos de inteligencia artificial de alto rendimiento para el diagnóstico y tratamiento de enfermedades simplemente gracias al software EDA.
 

Nota: Las herramientas EDA se utilizan ampliamente en equipos endoscópicos y procedimientos quirúrgicos.  
  La empresa de software EDA también itera continuamente algoritmos de aprendizaje automático para mejorar el rendimiento de las herramientas de diseño de chips. Ibex Medical Diagnostics y KSM anunciaron recientemente que comenzaron a utilizar Galen Gastronomy, una herramienta de diagnóstico y control de calidad con capacidades de inteligencia artificial, para detectar posibles riesgos de cáncer en el tracto gastrointestinal.
  #2La miniaturización es cada vez más popular. Como dicen los valores de todos en la industria electrónica, "Más pequeño significa más fuerte". Miniaturización, peso ligero, equipos tradicionales a gran escala a través de la miniaturización continua, para que los productos electrónicos puedan seguir penetrando en escenas cada vez más ricas. En los campos de la electrónica automotriz, la automatización médica y la electrónica de consumo, todavía existe la tendencia de iteración de productos y reducción de costos para utilizar dispositivos más pequeños y hermosos con mayor integración y funciones más potentes.
 

Nota: La búsqueda del tamaño de los dispositivos portátiles está forzando el progreso de las herramientas EDA.
 
Debido a la influencia continua de esta ola de "lo pequeño es hermoso", los teléfonos móviles se están volviendo más delgados y livianos, y las tabletas, PC, productos a nanoescala de dispositivos portátiles y dispositivos médicos se están volviendo cada vez más populares en los hogares de la gente común. Si esta tendencia continúa, la demanda del mercado de EDA sin duda seguirá aumentando.
 
  #3La fabricación de alta gama plantea nuevos requisitos para EDA. Para la mayoría de las personas, la fabricación de alta gama equivale directamente al uso de robots y líneas de montaje automatizadas. Sin embargo, en la actualidad, los robots del taller son más responsables del "trabajo manual", como recoger y colocar, probar y empaquetar, y ordenar materiales. A medida que todo tipo de equipos se simplifican cada vez más, los eslabones de producción de productos electrónicos se vuelven cada vez más sofisticados, lo que plantea nuevos requisitos para la precisión del tradicional brazo robótico "cinco grandes y tres gruesos".  
 

Nota: Synopsys está ubicada en la sede de Mountain View, California.

  Synopsys, empresa líder mundial en software EDA y propiedad intelectual de semiconductores, se asoció recientemente con TSMC. TSMC utilizará el software EDA de Sysopsys en su última versión de la línea de producción de DRM y SPICE de 3 nm. Los chips producidos en esta línea se utilizarán en dispositivos móviles, 5G y otros escenarios de inteligencia artificial.
  #4 La escena online continúa acelerándose. Con el debate continuo sobre el tema de la transformación digital, las empresas de software EDA también prestan más atención a la optimización de las plataformas en línea, potenciando así los procesos comerciales. En comparación con las empresas de semiconductores anteriores que utilizaban parámetros de datos preestablecidos para verificar el diseño del chip, el flujo de trabajo actual que permite EDA es más flexible, lo que puede realizar el diseño, la simulación y la verificación, y también puede desempeñar un papel más importante en la producción de prueba de chips y la producción en masa. Si el software EDA está conectado a la nube, el costo será más amigable y los recursos existentes del centro de datos estarán menos ocupados.
 

Nota: ARM y Synopsys han llegado a una cooperación estratégica.
 
  Hace unos meses, ARM anunció que actualizaría su software EDA para planificar mejor los recursos de almacenamiento y la potencia informática y, al mismo tiempo, lograr el objetivo de reducir costos. En comparación con la compra de más servidores y otros equipos de software, el reconocimiento de ARM a EDA, especialmente la práctica de conectar EDA con la nube, ha provocado un torbellino en la industria de los semiconductores.
 
  Soul pregunta: ¿Por qué el software EDA de China se está quedando atrás?
  El atraso de la industria EDA puede describirse como el "talón de Aquiles" para el desarrollo de la industria de circuitos integrados de China. Mirando a todo el mundo, la alianza EDA formada por los Tres Grandes estadounidenses y empresas relacionadas financiadas por Estados Unidos se ha convertido en una limitación para todos los mercados de chips, incluido China. No es exagerado decir que las herramientas EDA utilizadas en el diseño y verificación de todos los chips "autodesarrollados" chinos son básicamente de Estados Unidos.

Si las empresas chinas de chips quieren participar en la competencia global, tienen que resolver los problemas actuales del software EDA. Aunque muchas empresas, incluida Xiaomi, han participado en la investigación y el desarrollo de herramientas EDA, no hemos visto mucho progreso en el mercado abierto.

De hecho, ya a mediados de la década de 1980, apareció en China el sistema de diseño de chips Panda. Sin embargo, son pocas las empresas que utilizan este sistema en el mercado, por lo que su rendimiento es cuestionable. En la actualidad, hay más fabricantes de EDA en el mercado chino, incluidos Huada Jiutian, Chips and Semiconductors.
 

Nota: Core and Semiconductor ganó el premio anual de empresa EDA por avance técnico.


 Desafortunadamente, ninguno de estos proveedores puede realizar la entrega de software de todo el proceso de diseño. Entonces, ¿por qué el software EDA de China está por detrás del de Estados Unidos? Hay cuatro razones para esto:En primer lugar, la falta de un conjunto completo de programas imposibilita la participación en todo el proceso de competencia.
 En la actualidad, la mayor parte del software EDA en China todavía se encuentra en la etapa de especialización en uno o varios enlaces y no ha logrado formar un conjunto completo de matrices de productos alternativos. Sin embargo, los procesos de diseño digital están monopolizados principalmente por Synopsys y Cadence. Incluso si los fabricantes chinos pueden cortar algunos eslabones, es difícil deshacerse del control de los Tres Grandes estadounidenses en todos los eslabones. Por tanto, los fabricantes chinos necesitan lanzar un conjunto completo de soluciones para poder competir con los fabricantes internacionales en la misma dimensión. Sin embargo, existen otras dificultades y desafíos en este proceso.
 
 

Nota: tres gigantes estadounidenses de la EDA  
 
 
  SegundoDebido a la escasez de talentos, la industria no logró atraer talentos de EDA. La mayoría de los ingenieros de desarrollo de herramientas EDA de China trabajan para los Tres Grandes en Estados Unidos. Se informa que entre los más de 1,500 ingenieros de EDA en China, menos de 300 trabajan para empresas nacionales de EDA. Synopsys, una empresa de Estados Unidos, tiene más de 5,000 empleados en todo el mundo. En el contexto del floreciente mercado nacional de Internet móvil, estos ingenieros prefieren ir a empresas como Alibaba Tencent, en lugar de luchar en las empresas nacionales EDA.
 
  TerceroEl umbral de entrada al mercado es alto, es difícil entrar y es aún más difícil romper el mercado.  El 95% del mercado de EDA de China pertenece a los tres gigantes de Estados Unidos, lo que es un mercado cruel para cualquier proveedor de EDA nacional y extranjero. Incluso si los fabricantes chinos pudieran desarrollar un conjunto completo de soluciones, es difícil representar una amenaza para los Tres Grandes en poco tiempo. En la actualidad, muchos ingenieros de empresas de chips utilizan las soluciones de los Tres Grandes en las universidades. Después de ingresar a la nueva empresa, su preferencia de elección hace que las pequeñas fábricas nacionales sean poco atractivas.
 
  CuartoFalta de integración de nodos de procesos avanzados, perdiendo paso a paso.

La conexión entre el proceso de diseño y el proceso de producción es muy importante para el proceso EDA. La estrecha conexión entre los tres gigantes, la oblea de cabeza y la fundición, les permite comprender profundamente cada vínculo. Este tipo de rigidez es lo que los fabricantes nacionales necesitan para realizar un seguimiento continuo al lanzar soluciones.




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