Automatisation de la conception électronique EDA : Quand le « Achille » développé par les puces chinoises sera-t-il guéri ?

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2022-03-17 1199

Y compris la conception et la vérification des systèmes, les circuits intégrés, les PCB et d'autres domaines, les performances des outils d'automatisation de la conception électronique (EDA) et le développement du marché lui-même jouent un rôle essentiel. D’ici fin 2021, il y aura au total 35 milliards d’appareils IoT dans le monde. Du côté des applications en aval, la demande de logiciels EDA continuera de croître.

Nom de l'EDA :

"L'industrie de l'automatisation de la conception électronique (EDA) dépassera les 20 milliards de dollars en 2027." ——Insights du marché mondial Inc.

Avec le développement vigoureux du marché de l’Internet des objets, de nouveaux changements dans le secteur de l’EDA méritent notre attention.
#1 La demande d’EDA dans l’industrie des dispositifs médicaux a considérablement augmenté. L'introduction de nouvelles technologies dans l'industrie médicale se poursuit et l'utilisation de nouveaux équipements, de nouveaux instruments et de nouveaux outils permet de traiter et d'opérer des patients apparemment impossibles dans le passé. C’est précisément grâce à l’introduction de l’EDA que la chirurgie endoscopique et laparoscopique la plus connue peut bénéficier à d’innombrables patients. GE, ABB, Siemens et de nombreux autres grands fabricants sont également en mesure de produire des dispositifs d'intelligence artificielle hautes performances pour le diagnostic et le traitement des maladies, simplement grâce au logiciel EDA.

Remarque : les outils EDA sont largement utilisés dans les équipements endoscopiques et les procédures chirurgicales.
La société de logiciels EDA itère également en permanence des algorithmes d’apprentissage automatique pour améliorer les performances des outils de conception de puces. Ibex Medical Diagnostics et KSM ont récemment annoncé avoir commencé à utiliser Galen Gastronomy, un outil de diagnostic et de contrôle qualité doté de capacités d'IA, pour détecter d'éventuels risques de cancer dans le tractus gastro-intestinal.
#2La miniaturisation est de plus en plus populaire. Comme le disent les valeurs défendues par tous les acteurs de l’industrie électronique : « Plus petit signifie plus fort ». Miniaturisation, poids léger, équipement traditionnel à grande échelle grâce à la miniaturisation continue, afin que les produits électroniques puissent continuer à pénétrer dans des scènes de plus en plus riches. Dans les domaines de l’électronique automobile, de l’automatisation médicale et de l’électronique grand public, la tendance à l’itération des produits et à la réduction des coûts consiste toujours à utiliser des appareils plus petits et plus beaux, dotés d’une meilleure intégration et de fonctions plus puissantes.

Remarque : La recherche de la taille des appareils portables force le progrès des outils EDA.

En raison de l'influence continue de cette vague « petit c'est beau », les téléphones portables deviennent de plus en plus fins et plus légers, et les tablettes, les PC, les produits nanométriques d'appareils portables et d'appareils médicaux deviennent de plus en plus populaires dans les foyers des gens ordinaires. Si cette tendance se poursuit, la demande du marché pour l’EDA continuera sans aucun doute à augmenter.

#3La fabrication haut de gamme impose de nouvelles exigences à l'EDA. Pour la plupart des gens, la fabrication haut de gamme équivaut directement à l’utilisation de robots et de chaînes de montage automatisées. Cependant, à l'heure actuelle, les robots de l'atelier sont davantage responsables du « travail manuel » tel que le prélèvement et le placement, les tests et l'emballage, ainsi que la commande de matériaux. À mesure que tous les types d'équipements deviennent de plus en plus rationalisés, les liens de production de produits électroniques deviendront de plus en plus sophistiqués, ce qui impose de nouvelles exigences en matière de précision du bras robotique traditionnel « cinq gros et trois épais ».

Remarque : Synopsys est situé au siège social de Mountain View, en Californie.

Synopsys, le leader mondial des logiciels EDA et de la propriété intellectuelle des semi-conducteurs, s'est récemment associé à TSMC. TSMC utilisera le logiciel EDA de Sysopsys dans sa dernière version de la ligne de production DRM et SPICE de processus 3 nm. Les puces produites par cette ligne de production seront utilisées dans les appareils mobiles, la 5G et d'autres scénarios d'intelligence artificielle.
#4 La scène en ligne continue de s'accélérer. Avec le débat continu sur le thème de la transformation numérique, les éditeurs de logiciels EDA accordent également davantage d'attention à l'optimisation des plateformes en ligne, renforçant ainsi les processus commerciaux. Comparé aux sociétés de semi-conducteurs précédentes qui utilisaient des paramètres de données prédéfinis pour vérifier la conception des puces, le flux de travail actuel permettant l'EDA est plus flexible, ce qui permet de réaliser la conception, la simulation et la vérification, et peut également jouer un rôle plus important dans la production d'essais de puces et la production de masse. Si le logiciel EDA est connecté au cloud, le coût sera plus abordable et les ressources du centre de données existantes seront moins occupées.

Remarque : ARM et Synopsys ont conclu une coopération stratégique.

Il y a quelques mois, ARM a annoncé qu'il mettrait à niveau son logiciel EDA, afin de mieux planifier les ressources de stockage et la puissance de calcul, tout en atteignant l'objectif de réduction des coûts. Par rapport à l'achat de davantage de serveurs et d'autres équipements logiciels, la reconnaissance de l'EDA par ARM, en particulier la pratique consistant à connecter l'EDA au cloud, a provoqué un tourbillon dans l'industrie des semi-conducteurs.

Soul demande : Pourquoi le logiciel EDA chinois est-il à la traîne ?
Le retard de l'industrie EDA peut être décrit comme le « talon d'Achille » pour le développement de l'industrie chinoise des circuits intégrés. À l’échelle mondiale, l’alliance EDA formée par les trois grands américains et des entreprises associées financées par les États-Unis est devenue une contrainte pour tous les marchés de puces, y compris la Chine. Il n'est pas exagéré de dire que les outils EDA utilisés dans la conception et la vérification de toutes les puces chinoises « auto-développées » proviennent essentiellement des États-Unis.

Si les fabricants chinois de puces veulent participer à la concurrence mondiale, ils doivent résoudre les problèmes actuels des logiciels EDA. Bien que de nombreuses entreprises, dont Xiaomi, aient participé à la recherche et au développement d'outils EDA, nous n'avons pas constaté beaucoup de progrès sur le marché libre.

En fait, dès le milieu des années 1980, le système de conception de puces Panda est apparu en Chine. Cependant, peu d’entreprises utilisent ce système sur le marché, ses performances sont donc discutables. À l'heure actuelle, il existe davantage de fabricants d'EDA sur le marché chinois, notamment Huada Jiutian, Chips and Semiconductors.

Remarque : Core and Semiconductor a remporté le prix annuel de la société EDA de percée technique.

Malheureusement, aucun de ces fournisseurs ne peut assurer la livraison logicielle de l'ensemble du processus de conception. Alors pourquoi le logiciel EDA chinois est-il à la traîne par rapport aux États-Unis ? Il y a quatre raisons à cela :Premièrement, l'absence d'un ensemble complet de programmes rend impossible la participation à l'ensemble du processus de concours.
À l'heure actuelle, la plupart des logiciels EDA en Chine en sont encore au stade de la spécialisation dans un ou plusieurs liens et n'ont pas réussi à constituer un ensemble complet de matrices de produits alternatifs. Cependant, les processus de conception numérique sont majoritairement monopolisés par Synopsys et Cadence. Même si les constructeurs chinois parviennent à couper certains maillons, il est difficile d’ébranler le contrôle des Big Three américains sur tous les maillons. Les fabricants chinois doivent donc lancer un ensemble complet de solutions afin de rivaliser avec les fabricants internationaux dans la même dimension. Cependant, ce processus présente d’autres difficultés et défis.

A noter : trois géants américains de l'EDA

、Pénurie de talents, l'industrie n'a pas réussi à attirer les talents de l'EDA. La plupart des ingénieurs chinois chargés du développement d'outils EDA travaillent pour les Trois Grands États-Unis. Il a été rapporté que parmi plus de 1,500 300 ingénieurs EDA en Chine, moins de XNUMX travaillent pour des entreprises EDA nationales. Synopsys, une entreprise américaine, compte plus de 5,000 XNUMX employés dans le monde. Dans le contexte d'un marché national de l'Internet mobile en plein essor, ces ingénieurs préfèrent s'adresser à des sociétés telles qu'Alibaba Tencent, plutôt que de se battre dans les sociétés EDA nationales.

Troisièmement,Le seuil d'entrée sur le marché est élevé, il est difficile d'entrer sur le marché et il est encore plus difficile de percer le marché. 95 % du marché chinois de l'EDA appartient aux trois géants américains, ce qui constitue un marché cruel pour tous les fournisseurs nationaux et étrangers d'EDA. Même si les fabricants chinois parviennent à développer un ensemble complet de solutions, il est difficile de constituer une menace pour les Trois Grands en peu de temps. À l’heure actuelle, de nombreux ingénieurs des sociétés de puces électroniques utilisent les solutions des Trois Grands dans les universités. Après avoir rejoint la nouvelle entreprise, leur préférence de choix rend les petites usines nationales peu attrayantes.

、Manque d'intégration des nœuds de processus avancés, perdant étape par étape.

Le lien entre le processus de conception et le processus de production est très important pour le processus EDA. Le lien étroit entre les trois géants, la plaquette de tête et la fonderie leur permet de comprendre en profondeur chaque lien. Ce type de rigidité est ce que les fabricants nationaux doivent suivre en permanence lors du lancement de solutions.

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