Au début des années 1990, au cinquième étage de l'ancienne usine d'État 712 de Pékin, l'académicien Wang Yangyuan félicita l'équipe EDA pour son travail acharné : « C'est une occasion exceptionnelle pour nos scientifiques et techniciens de servir la patrie ! » Soudain, son assistant sortit un paquet de concombres de mer et de coudes, le déposa sur la table et des applaudissements retentirent dans la pièce.

L'EDA, ou conception électronique automatisée, est un terme qui a fait son apparition récemment. Il a attiré l'attention des milieux scientifiques et technologiques chinois dès les années 1980. À cette époque, Huajing, bénéficiant du soutien financier du gouvernement central, a importé du Japon une ligne de production de puces analogiques pour téléviseurs couleur, et l'EDA est devenue un facteur déterminant dans la conception des puces.This emerging sub-industry plays three roles for the chip industry: producing design drawings, producing construction drawings and assisting in the construction process.

It can be said that without EDA, we can only draw transistors one after another by hand. The limit of human power is only a few hundred or thousands. Once it exceeds 10,000, it is beyond the reach of human power. Not to mention, a current 5nm TSMC chip contains tens of billions of transistors.

Par conséquent, la CAO électronique est indispensable à Huajing, mais l'embargo de Batoumi entrave l'importation de ce type de logiciel. Face à cette situation critique, le pays n'a d'autre choix que de le développer lui-même. Dans le cadre du projet de localisation de la CAO électronique, 117 chercheurs et techniciens ont été transférés de 17 unités réparties dans tout le pays, et des docteurs étrangers spécialisés dans le secteur de la CAO électronique ont été recrutés comme concepteurs en chef. Sun Jian, un jeune homme qui ignorait tout de la CAO électronique, a appris l'édition de schémas à partir du langage C et les bases de données jusqu'à devenir un spécialiste des semi-conducteurs.

 

After four years of hard work, China's first self-developed EDA was launched in 1993. In order to commemorate the dark circles under the eyes caused by staying up late for a long time, this domestic EDA system was named "Panda System". Once Panda was born, the gap between China and the world level was only 5 years, and domestic units were actively using it. In a short period of time, Panda EDA was installed in 20 design companies and completed nearly 200 chip varieties.

La levée de l'interdiction qui pesait auparavant sur les entreprises chinoises de conception électronique à Batoumi témoigne du succès retentissant du système Panda. Moins d'un an après son lancement, les entreprises étrangères de conception électronique se sont implantées en Chine les unes après les autres.

Mais le paradoxe de l'histoire est que, plus de vingt ans après, lorsque le grand public évoque la rupture des approvisionnements de Huawei, le terme qui revient sans cesse est : EDA. Alors que l'EDA de mon pays a réalisé une percée dès 1990, pourquoi est-elle toujours au point mort ? Outre les vétérans nationaux, souvent victimes d'un passé tragique, existe-t-il d'autres forces sur lesquelles nous pouvons compter pour débloquer la situation ?

L'histoire du développement de l'industrie chinoise de la CAO électronique pourrait nous fournir des pistes intéressantes.

En 1994, le Palais de l'Assemblée du Peuple a accueilli deux entreprises étrangères spécialisées dans la conception électronique (EDA) en Chine. La première, Kaiden, a lancé de nouvelles entreprises innovantes. Kaiden et Xinsi étaient alors, et restent encore aujourd'hui, les entreprises les plus influentes du secteur. Dans les années 1990, alors que l'industrie de l'EDA était en plein essor, ces deux géants ont franchi avec succès l'étape de la commercialisation, se sont lancés dans une série d'acquisitions et ont recruté des talents exceptionnels dans le domaine des semi-conducteurs.

Le PDG de Kaideng est Chen Liwu, un investisseur en capital-risque chinois originaire d'Asie du Sud-Est. À son arrivée, les performances de Kaideng étaient en déclin. Chen Liwu a tenu des centaines de réunions avec des clients. Il leur demandait systématiquement comment ils évalueraient les produits de Kaideng. Quelques clients exigeants ont été catégoriques : « D » ou « F ». Profondément touché, Chen Liwu a modifié la stratégie commerciale de Kaideng. Il a organisé des réunions régulières avec les clients et a tissé des liens étroits avec les partenaires.

Chen Zhikuan, vice-président de Synaptics, est un autre entrepreneur sino-américain du secteur de la conception électronique. Il a été formé par Yu Youcheng, le plus haut dirigeant chinois de la division processeurs d'Intel. À son arrivée chez Xinsi, Chen Zhikuan a rapidement gagné la confiance du fondateur et a été promu vice-président en quelques années seulement.

Qu'il s'agisse de Chen Liwu ou de Chen Zhikuan, ces deux figures emblématiques des semi-conducteurs de la Silicon Valley ont bien compris que le marché chinois représente l'avenir. À cette époque, Xinsi, alors second derrière Kaideng, a manifesté un intérêt plus marqué pour ce marché émergent et a lancé une série d'opérations combinées.

Lors de la cérémonie de donation au Palais de l'Assemblée du Peuple, Chen Zhikuan a offert 20 exemplaires du logiciel Design Compiler au professeur Zhou Zucheng de l'Université Tsinghua. Un exemplaire de cet outil de CAO électronique (EDA) coûte 250 000 dollars américains. Le professeur Zhou fut stupéfait d'apprendre ce prix de la part d'un étudiant de Tsinghua qui venait tout juste de commencer à travailler chez Philips. Ainsi se scella le destin de l'Université Tsinghua et de Xinsi, et les deux institutions créèrent par la suite un centre de CAO électronique commun en 1995.

 

En apparence, la coopération entre Synaptics et l'université Tsinghua n'est qu'une collaboration entre une entreprise privée américaine et une université chinoise. Pourtant, cette coopération a un impact profond sur l'avenir de l'industrie chinoise des semi-conducteurs. Cette initiative de Synaptics permet de faire d'une pierre trois coups :

La première consiste à s'emparer du droit d'établir des normes.L'université Tsinghua a été chargée de rédiger un manuel sur l'automatisation de la conception de puces, et l'aide des outils fournis par Synaptics s'est avérée indispensable. Par la suite, Synaptics s'est davantage impliquée dans la compilation de manuels locaux d'automatisation de la conception électronique en Chine et a introduit plus de 130 cours de premier et deuxième cycles universitaires.

La seconde est une diffusion industrielle pratique.Grâce aux dons de Synopsis, l'université Tsinghua est devenue le meilleur laboratoire de conception assistée par ordinateur (CAO) de Pékin, voire du pays. Plusieurs groupes de personnel du ministère de l'Industrie électronique y ont été envoyés en formation. Avec l'aide du centre de formation en CAO, l'université Tsinghua a commencé à développer des puces dédiées aux communications, permettant ainsi aux acteurs locaux du secteur de constater le potentiel de la CAO. Forte de cette excellente réputation, l'université Tsinghua a inspiré Haier et Huawei lors de la création de leurs propres centres de conception.

Bien sûr, le dernier point, et le plus important, est la popularité de l'EDA dans le système d'enseignement supérieur.Les ingénieurs taïwanais de Synoptics ont donné des conférences aux enseignants et étudiants de l'université Tsinghua. Les illustrations claires et précises ont été très utiles aux enseignants de Tsinghua qui, après avoir observé attentivement, ont commencé à utiliser consciemment ce langage de conception. Une fois la technique maîtrisée, ils ont pu l'enseigner aux étudiants du département de microélectronique. Les meilleurs ingénieurs chinois en semi-conducteurs ont intégré la pratique de la CAO électronique dans leurs études, et il est devenu de plus en plus difficile de s'en défaire par la suite.

Cette initiative de Xinxi tire pleinement parti du vivier de talents exceptionnels que recèle le marché chinois.

De la programmation à la transmission du schéma à la fonderie pour la production, la conception assistée par ordinateur (CAO) englobe la physique, les mathématiques, les semi-conducteurs et d'autres disciplines, et requiert des compétences extrêmement diversifiées. Le système d'enseignement supérieur chinois est performant, et certains des scientifiques et ingénieurs formés rejoindront l'industrie des puces. Ils contribuent à définir les orientations de développement locales et les promeuvent activement auprès des universités, ce qui implique de les familiariser en amont avec ces technologies. D'une part, ils préparent le terrain pour l'utilisation de la CAO. D'autre part, ces utilisateurs constituent naturellement le vivier de talents pour l'industrie de la CAO.

By seizing the power to set standards, accelerating the diffusion of technology within the industry, and establishing a talent reserve army for higher education, Synaptics has quickly opened up in China with the help of three axes. After entering the new century, Synaptics has simultaneously improved its pace of mergers and acquisitions. In 2008, Synaptics surpassed Calden and became the world's largest EDA manufacturer.

Lorsque les deux principaux géants de l'EDA ont établi leurs bases en Chine, Panda EDA n'a plus pu rester dans le pays et s'est installée aux États-Unis.

Après sa création, Panda EDA, privée de soutien, fut confiée au groupe d'État BGI. Afin de promouvoir les solutions EDA chinoises aux États-Unis, Sun Jian, pilier de la R&D chez Panda, fut envoyé sur place pour gérer les ventes à l'international. Avant chaque appel, Sun Jian rédigeait son argumentaire et le récitait à voix haute, afin de ne pas compromettre l'expansion de la clientèle par des propos inappropriés. Grâce à sa persévérance, au début du siècle, les solutions EDA chinoises avaient conquis de nombreux clients à l'étranger. 

Mais pourquoi une entreprise de développement économique locale abandonne-t-elle le marché intérieur pour s'implanter aux États-Unis ? La réponse est que le contexte du marché intérieur de l'époque ne permettait pas la création d'une véritable entreprise de développement économique nationale. 

L'industrie chinoise de la conception de puces a d'abord entièrement recours à la rétro-ingénierie. Concrètement, elle copiait les puces d'autres fabricants, ce qui ne nécessitait pas d'outils de CAO pour la conception finale. Parallèlement, les logiciels de CAO piratés suffisaient déjà à la plupart des besoins d'entrée de gamme. Enfin, les utilisateurs payants du milieu et du haut de gamme devaient bien sûr utiliser des logiciels de CAO étrangers performants.

De ce fait, il n'existe en réalité aucun véritable EDA national sur le marché intérieur. 

La cause profonde de cette situation embarrassante réside dans le manque de communication entre la fabrication locale de plaquettes et les solutions EDA. Panda EDA a été créée pour soutenir Huajing, mais cette dernière a subi un revers majeur lors du projet 908. Le projet 909 qui a suivi, mené conjointement avec SMIC, les a naturellement conduits à adopter les solutions EDA les plus avancées. De ce fait, les solutions EDA locales n'ont pas encore été commercialisées à grande échelle et leurs performances restent méconnues. Elles devront faire face à une concurrence féroce engendrée par les prochaines avancées technologiques et, à terme, s'enliser dans un cercle vicieux. 

En d'autres termes, l'industrie chinoise des semi-conducteurs a toujours fonctionné selon un modèle peu intégré : de la fabrication des plaquettes à la conception des puces, en passant par l'encapsulation et les tests, tout est similaire. Ce système souple d'intégration en amont et en aval a conduit chaque maillon à maximiser ses propres objectifs. Les logiciels de CAO (Conception Assistée par Ordinateur) chinois, en retard sur le marché global, sont naturellement impopulaires. Cependant, les deux géants du secteur, nés dans un environnement industriel développé, répondent aisément aux besoins des utilisateurs. 

Par conséquent, le secteur national de la CAO électronique se trouve naturellement face à un dilemme :

L'écosystème était fragile et le marché très restreint. Panda EDA, à l'époque comparable à Huajing, se limitait aux puces analogiques. Le nombre de catégories complémentaires était insuffisant et les capacités premium faibles ; les services à valeur ajoutée étaient quasi inexistants. La propriété intellectuelle (IP) est un prolongement naturel du secteur de l'EDA, ce qui renforcera la dépendance des concepteurs vis-à-vis des entreprises du secteur. Cependant, les fabricants locaux d'EDA sont extrêmement déficients, car leurs liens avec les fonderies de semi-conducteurs sont ténus. Ce manque d'écosystème explique l'absence quasi totale de services à valeur ajoutée et la difficulté pour les fabricants locaux d'EDA de gagner la confiance des clients. Sans accumulation de cycles positifs, leur rattrapage reste difficile. 

Dans un contexte de fréquentes coupures d'approvisionnement aux États-Unis, l'EDA est déjà confrontée à des enjeux de sécurité industrielle. Le problème de ce secteur réside dans le savoir-faire, et celui-ci ne tombe pas du ciel. Alors, que faire ?

De 2020 à aujourd'hui, une vague de boom de l'EDA a soudainement émergé en Chine.

En septembre 2020, Silxin a finalisé une nouvelle levée de fonds de plusieurs centaines de millions de yuans pour développer une plateforme d'outils EDA numériques complète. Fondée en 2003, la société a été rachetée par Guowei en 2018. Il convient de noter que son fondateur, Toshio Hayashi, est un Japonais qui évolue dans le secteur depuis plus de 30 ans et qui a travaillé pour une entreprise américaine avant de créer la sienne.

In November, Xinhua Zhang completed nearly 100 million yuan in Pre-A+ round of financing.

En décembre, Jiutongfang a reçu un investissement de Hubble, filiale de Huawei. L'entreprise est spécialisée dans le domaine de la conception électronique de circuits intégrés radiofréquences et son équipe principale est composée de docteurs en sciences ayant effectué leurs études aux États-Unis.

En janvier 2021, la société chinoise de CAO électronique Guilun Electronics a commencé à fournir des conseils au Conseil de l'innovation scientifique et technologique.

En février, BGI Jiutian, la société mère de Panda EDA, a annoncé des nouvelles concernant les recommandations GEM.

Après Panda, le marché national de l'EDA est dans l'impasse. Comment expliquer l'apparition de tant de nouveaux acteurs en si peu de temps ?

La réponse est que la plupart de ces nouveaux acteurs qui lèvent fréquemment des sommes importantes sont fondés par des cadres supérieurs formés par des sociétés américaines d'EDA telles que Kaiden et Synopsis.Les deux principaux acteurs du secteur de la CAO électronique ont opté pour une stratégie axée sur la R&D et les ventes locales, ce qui a permis de former un vivier de talents de premier plan dans le pays. L'équipe fondatrice de ces experts nationaux de la CAO électronique a été formée et accompagnée dans un contexte international. Toutes les entreprises émergentes du secteur, aujourd'hui présentes en Chine, sont fortement influencées par ces deux géants.

Liu Zhihong, président de Banlun Electronics, était auparavant vice-président de Kaideng. Wang Libin, fondateur de Xinhuazhang, est un pilier de deux entreprises majeures du secteur de la conception électronique. Fort de vingt ans d'expérience professionnelle, il a occupé les postes d'ingénieur, de commercial et de cadre. Il a également tissé des liens étroits avec d'importants fabricants de semi-conducteurs chinois tels que HiSilicon et Zhanrui.

Pourquoi ces talents sont-ils capables de se révéler lors des moments critiques ?

Ce phénomène est lié à la mobilité naturelle des talents dans le secteur de la conception électronique. Un aspect intéressant de ce secteur en Chine est que Synaptics et Kaideng sont deux entreprises très attachées à leurs valeurs traditionnelles. Les échanges de cadres intermédiaires et supérieurs entre ces deux sociétés sont déjà fréquents. Ces talents créent leur propre entreprise, et les relations avec leurs anciens employeurs restent apaisées. Cela contraste fortement avec la concurrence féroce qui règne dans d'autres segments de l'industrie des semi-conducteurs.

Ce flux naturel de talents diffuse un savoir-faire et une expérience précieux à l'ensemble du secteur. De ce fait, l'industrie de la CAO électronique a connu une « fission cellulaire » à grande échelle uniquement en Chine. La croissance de trente ans du géant historique de la CAO électronique reposait en réalité sur un processus continu de fusion, d'absorption et d'intégration de dizaines de PME technologiques. Ce dernier a rarement créé sa propre entreprise ou relevé de nouveaux défis. Les profondes mutations du marché chinois ont insufflé un nouvel élan à l'industrie historique de la CAO électronique.

Alors que les entreprises étrangères spécialisées dans la conception électronique commencent à se développer, BGI Jiutian, issue de la transformation de l'entreprise locale Panda, a également réalisé une percée. BGI Jiutian a adopté trois stratégies :

Les innovations de bout en bout ne se limitent plus aux outils qui résolvent des problèmes individuels, mais couvrent l'ensemble du processus, augmentant les services personnalisés et améliorant la fidélisation ; s'étendant des puces aux panneaux, la première solution EDA de processus complet pour panneaux représente avec succès 90 % du marché national des écrans plats ; poursuivant son expansion mondiale au Japon et dans d'autres pays, devenant un fournisseur de technologie indispensable pour certains géants.

Les entreprises de conception électronique (EDA) à financement étranger forment de nombreux talents locaux et créent un nouveau secteur d'activité. Les EDA nationales développent les applications et les services industriels au niveau local, tout en progressant rapidement et en s'implantant à l'international. Les deux principales EDA et BGI Jiutian semblent être des concurrentes, mais en réalité, elles ont contribué de manière complémentaire à l'essor de l'industrie chinoise des semi-conducteurs.

Au début de l'année 2021, Huawei a de nouveau investi dans une nouvelle société de conception électronique après avoir investi dans Jiutongfang. Cette entreprise chinoise, qui domine le secteur technologique mondial et est freinée par les États-Unis, ne ménage aucun effort pour combler son retard dans le domaine des semi-conducteurs.

Alors que Huawei recherche des cibles pour ses projets d'automatisation de la conception électronique (EDA) à travers le pays, la DARPA (Agence pour les projets de recherche avancée), sous l'égide du département de la Défense américain, se concentre également sur des projets EDA de pointe. La DARPA espère populariser l'open source en matière d'EDA et réduire les coûts de conception des puces. Dans les décennies qui ont suivi la Seconde Guerre mondiale, des organismes gouvernementaux comme la DARPA ont investi dans des projets de recherche scientifique à long terme, auxquels peu de citoyens privés étaient disposés à participer, ou « technologies clés communes », avant de les transférer à des entreprises privées une fois ces technologies arrivées à maturité. Ce fut le cas de la révolution Internet à la révolution aérospatiale actuelle.

 

On peut dire qu'il existe un écart de compétences de plusieurs ordres de grandeur entre Huawei et la DARPA.

Liu Shaoshan, entrepreneur spécialisé dans la conduite autonome, a étudié la politique technologique américaine à la Harvard Kennedy School of Government. Selon lui, la longévité de la DARPA s'explique par le décloisonnement des institutions aux États-Unis. La circulation des talents scientifiques et technologiques entre le secteur public et le secteur privé est désormais fluide. À différentes étapes de leur vie, ces élites peuvent choisir entre servir leur pays et préserver leur indépendance financière, sans trop hésiter.

Parce que le « mur institutionnel » de la Chine existe encore fermement, en réalité, les deux voies dans le domaine des sciences et technologies de pointe ne sont pas parallèles, c'est-à-dire que l'écart entre les économies publique et privée est trop grand, ce qui limite le développement à long terme de domaines tels que l'EDA.

De ce fait, il est difficile de confier la tâche la plus importante aux camarades les plus expérimentés en matière de technologies de pointe. La transformation du système de recherche scientifique est un long processus, semé d'embûches et de désillusions. Mais la loi de Moore n'attend personne. Tout en misant sur l'autonomie, la Chine dispose d'une autre voie pour bâtir une chaîne industrielle de technologies de pointe : exploiter pleinement le vaste marché local, protéger les droits de propriété intellectuelle et permettre aux cadres issus d'entreprises à capitaux étrangers de participer spontanément à la concurrence.