Na początku lat 1990., na zabytkowym piątym piętrze należącej do państwa fabryki 712 w Pekinie, akademik Wang Yangyuan zagrzewał do walki ciężko pracujący zespół EDA: „To najlepsza okazja dla naszego personelu naukowego i technicznego, by służyć ojczyźnie!”. Następnie asystent siedzący obok akademika Wanga wyjął paczkę strzykw morskich i łokci i położył je na stole, a w sali wybuchły owacje.

EDA, czyli automatyzacja projektowania elektronicznego, to termin, który ostatnio pojawia się często. Przyciągnął on uwagę chińskich kręgów naukowych i technologicznych już w latach 1980. XX wieku. W tym czasie firma Huajing, wspierana przez ogólnokrajowe środki finansowe rządu centralnego, uruchomiła w Japonii linię produkcyjną analogowych chipów do telewizorów kolorowych, a EDA stała się kluczowym ograniczeniem w projektowaniu chipów.Ta rozwijająca się podbranża pełni trzy role w przemyśle układów scalonych: tworzy rysunki projektowe, tworzy rysunki konstrukcyjne i pomaga w procesie budowy.

Można powiedzieć, że bez EDA moglibyśmy jedynie ręcznie rysować tranzystory jeden po drugim. Limit ludzkiej mocy to zaledwie kilkaset lub tysiące. Po przekroczeniu 10 000 tranzystorów jest poza naszym zasięgiem. Nie wspominając już o tym, że obecny układ scalony TSMC w technologii 5 nm zawiera dziesiątki miliardów tranzystorów.

W związku z tym EDA jest niezbędne dla Huajing, ale embargo Batumi utrudnia import tego typu oprogramowania. W desperacji kraj może rozwijać je tylko samodzielnie. Do projektu lokalizacji EDA przeniesiono 117 naukowców i pracowników technicznych z 17 jednostek w całym kraju, a na stanowiska głównych projektantów zatrudniono zagranicznych doktorantów, którzy wcześniej specjalizowali się w branży EDA. Sun Jian, młody człowiek, który nie miał pojęcia o EDA, uczył się edycji układów scalonych od języka C i baz danych, aż został specjalistą od układów scalonych.

 

Po czterech latach ciężkiej pracy, w 1993 roku, wprowadzono na rynek pierwszy samodzielnie opracowany w Chinach system EDA. Aby upamiętnić cienie pod oczami spowodowane długim snem, ten krajowy system EDA nazwano „Systemem Panda”. Po narodzinach Pandy, różnica między Chinami a światowym rynkiem wyniosła zaledwie 5 lat, a krajowe jednostki aktywnie z niego korzystały. W krótkim czasie system Panda EDA został zainstalowany w 20 firmach projektowych i wyprodukowano prawie 200 różnych typów chipów.

O wielkim sukcesie systemu Panda świadczy zniesienie przez Batumi wcześniejszego zakazu chińskiego EDA. Niecały rok po narodzinach Pandy zagraniczne firmy EDA zaczęły pojawiać się w Chinach jedna po drugiej.

Ale paradoks historii polega na tym, że ponad 20 lat później, gdy opinia publiczna mówi o odcięciu dostaw przez Huawei, znanym terminem wciąż jest: EDA. Skoro EDA w moim kraju osiągnęła przełom już w 1990 roku, dlaczego wciąż tkwi w martwym punkcie? Czy oprócz krajowych weteranów, którzy często mają tragiczne oblicza, istnieją inne siły, na które możemy liczyć, aby rozwiązać problem zakleszczonej szyi?

Historia rozwoju chińskiego przemysłu EDA może dostarczyć nam orzeźwiających wskazówek.

W 1994 roku Wielka Hala Ludowa była świadkiem przybycia do Chin dwóch zagranicznych firm EDA. Pierwszą z nich była Kaideng, która pędziła naprzód, a za nią pojawiły się nowe pomysły. Kaiden i Xinsi były wówczas i obecnie najpotężniejszymi firmami EDA. W latach 1990., kiedy branża EDA przeżywała rozkwit, dwie główne firmy EDA pomyślnie przeszły etap produkcji, rozpoczęły częste przejęcia i zrekrutowały grupę rewolucyjnych talentów z branży układów scalonych.

Prezesem Kaideng jest Chen Liwu, chiński inwestor venture capital z Azji Południowo-Wschodniej. Kiedy objął stanowisko, wyniki Kaideng spadały. Chen Liwu odbył setki spotkań z klientami. Zawsze pyta każdego, kogo spotyka, jak ocenia produkty Kaideng? Kilku wymagających klientów wprost odpowiedziało: D lub F. Chen Liwu był głęboko poruszony i zmienił strategię Kaideng, zorientowaną na sprzedaż. Regularnie spotykał się z klientami i nawiązał bliskie relacje z partnerami.

Chen Zhikuan, wiceprezes Synaptics, to kolejny przedsiębiorczy Amerykanin chińskiego pochodzenia w branży EDA. Uczył się u Yu Youchenga, najwyższego rangą chińskiego dyrektora w dziale procesorów Intela. Po dołączeniu do Xinsi, Chen Zhikuan cieszył się ogromnym zaufaniem założyciela i w ciągu zaledwie kilku lat awansował na stanowisko wiceprezesa.

Niezależnie od tego, czy jest to Chen Liwu, czy Chen Zhikuan, dwie elity branży półprzewodników w Dolinie Krzemowej zdają sobie sprawę, że rynek chiński reprezentuje przyszłość. W tamtym czasie Xinsi, który wciąż zajmował drugie miejsce po Kaidengu, wykazał silniejsze zainteresowanie tym rozwijającym się rynkiem i rozpoczął serię kombinowanych ataków.

Podczas ceremonii przekazania, która odbyła się w Wielkiej Hali Ludowej, Chen Zhikuan przesłał profesorowi Zhou Zuchengowi z Uniwersytetu Tsinghua 20 zestawów oprogramowania Design Compiler. Zestaw tego narzędzia EDA jest wart 250 000 dolarów amerykańskich. Profesor Zhou był zszokowany, gdy dowiedział się o cenie od studenta Uniwersytetu Tsinghua, który właśnie rozpoczął pracę w firmie Philips. W ten sposób losy Uniwersytetu Tsinghua i Xinsi zostały przesądzone, a obie strony utworzyły w 1995 roku wspólne centrum EDA.

 

Na pierwszy rzut oka współpraca Synopsys z Uniwersytetem Tsinghua to po prostu współpraca amerykańskiej firmy prywatnej z chińskim uniwersytetem. Jednak ta współpraca ma głęboki wpływ na przyszły kierunek rozwoju chińskiego przemysłu chipów. Ten krok Synaptics zabija trzy pieczenie na jednym ogniu:

Pierwszym sposobem jest przejęcie prawa do ustalania standardów.Tsinghua otrzymał zadanie napisania podręcznika na temat automatyzacji projektowania układów scalonych i oczywiście pomoc narzędzi dostarczonych przez Synaptics była nieodzowna. Później Synopsis zaangażował się w tworzenie lokalnych podręczników EDA w Chinach i wprowadził ponad 130 kursów dla studentów studiów licencjackich i magisterskich.

Drugim jest wygodna dyfuzja przemysłowa.Po otrzymaniu darowizn od Synopsis, Tsinghua stało się najlepszym laboratorium EDA w Pekinie, a nawet w całym kraju. Różne grupy personelu z Ministerstwa Przemysłu Elektronicznego zostały wysłane do Tsinghua na szkolenia. Dzięki wsparciu EDA w centrum szkoleniowym, Uniwersytet Tsinghua rozpoczął prace nad układami scalonymi do zastosowań komunikacyjnych, umożliwiając lokalnym przedstawicielom przemysłu dostrzeżenie potencjału EDA. Ponieważ Centrum EDA w Tsinghua cieszy się tak dobrą reputacją, zarówno Haier, jak i Huawei powoływały się na doświadczenie Tsinghua przy tworzeniu centrów projektowych.

Oczywiście ostatnią i najważniejszą rzeczą jest popularność EDA w systemie szkolnictwa wyższego.Tajwańscy inżynierowie z Synoptics wygłosili wykłady dla nauczycieli i studentów z Tsinghua. Żywe obrazy przyniosły korzyści nauczycielom z Tsinghua, którzy obserwowali i zaczęli świadomie używać języka projektowania, aby samemu go praktykować. Po osiągnięciu biegłości, mogli z czasem uczyć studentów na wydziale mikroelektroniki. Najlepsi specjaliści z Chin w dziedzinie układów scalonych zaakceptowali praktykę EDA w szkołach i od tego czasu coraz trudniej było się jej pozbyć.

Ten ruch firmy Xinxi w pełni wykorzystuje potencjał dywidendy w postaci super talentów na rynku chińskim.

Od pisania kodu, aż po przekazanie projektu do odlewni, EDA obejmuje fizykę, matematykę, układy półprzewodnikowe i inne dyscypliny, wymagając niezwykle zróżnicowanych talentów. Chiński system edukacji uniwersyteckiej jest solidny, a część wykształconych talentów naukowych i inżynierskich będzie w przyszłości pracować w przemyśle układów scalonych. To oni wyznaczają lokalny kierunek rozwoju i aktywnie promują go na uniwersytetach, co oznacza wcześniejsze kształtowanie nawyków użytkowników. Z jednej strony kładą podwaliny pod użytkowanie. Z drugiej strony, ci użytkownicy stanowią naturalną armię rezerwową talentów z branży EDA.

Przejmując władzę nad wyznaczaniem standardów, przyspieszając upowszechnianie technologii w branży i tworząc rezerwę talentów dla szkolnictwa wyższego, Synaptics szybko otworzył się na rynek chiński dzięki trzem osiom. Po wejściu w nowy wiek, Synaptics jednocześnie przyspieszył tempo fuzji i przejęć. W 2008 roku Synaptics wyprzedził Calden i stał się największym producentem EDA na świecie.

Gdy dwaj główni giganci EDA ustanowili swoje bazy w Chinach, Panda EDA nie mogła już pozostać w tym kraju i przeniosła się do Stanów Zjednoczonych.

Po wynalezieniu Pandy EDA, nie miała już ojca, który kochałby matkę, i została oddana w ręce państwowej grupy BGI. Aby promować chińskie EDA w Stanach Zjednoczonych, Sun Jian, ekspert ds. badań i rozwoju Pandy, został wysłany do Stanów Zjednoczonych, aby odpowiadać za sprzedaż zagraniczną. Przed każdym telefonem Sun Jian zapisywał, co miał powiedzieć, a następnie recytował to, aby nie zaszkodzić ekspansji klientów swoimi obraźliwymi słowami. Dzięki długotrwałej wytrwałości, na początku wieku krajowa EDA zdobyła wielu klientów za granicą. 

Dlaczego jednak lokalny EDA porzuca rynek krajowy i udaje się do Stanów Zjednoczonych? Odpowiedź brzmi: ówczesne warunki rynkowe nie tolerowały prawdziwego, krajowego EDA. 

Krajowy przemysł projektowania układów scalonych znajdował się początkowo całkowicie w fazie inżynierii wstecznej. Ogólnie rzecz biorąc, kopiował układy scalone innych firm, które nie wymagały narzędzi EDA do projektowania w przyszłości; jednocześnie pirackie oprogramowanie EDA mogło już zaspokoić większość potrzeb użytkowników z niższej półki; ostatecznie, pozostali użytkownicy ze średniej i wyższej półki powinni oczywiście korzystać z dobrego, zagranicznego oprogramowania EDA.

W rezultacie na rynku krajowym nie ma w zasadzie żadnego oryginalnego EDA. 

Podstawową przyczyną tej kłopotliwej sytuacji jest rozdźwięk między lokalną produkcją płytek a EDA. Panda EDA powstała, aby wspierać Huajing, ale Huajing poniósł poważną porażkę w projekcie 908. Późniejszy projekt 909 i SMIC rywalizowały ze sobą w tym procesie, więc naturalnie musiały korzystać z najnowocześniejszego EDA. W związku z tym lokalny EDA nie został jeszcze sprzedany na dużą skalę i nie zna swojej wydajności. Będzie musiał stawić czoła zaciekłej konkurencji, jaką przyniesie kolejny postęp technologiczny. Z czasem wpadnie w błędne koło. 

Innymi słowy, chiński przemysł chipów zawsze był luźno powiązany: od odlewni płytek, przez projektowanie chipów, po pakowanie i testowanie – wszystko jest takie samo. Ten luźny system integracji upstream i downstream sprawił, że każde ogniwo maksymalizuje swoje własne cele. Krajowe EDA, jako pozostające w tyle w ogólnej sytuacji, jest naturalnie niepopularne. Jednak dwóm gigantom EDA, wywodzącym się z rozwiniętego środowiska przemysłowego, łatwo jest sprostać potrzebom użytkowników. 

W związku z tym krajowy przemysł EDA naturalnie stanął przed dylematem:

Ekologia była słaba, a zajmowana powierzchnia bardzo mała. Panda EDA dorównywała wówczas Huajing i była ograniczona do układów analogowych. Było zbyt mało kategorii uzupełniających i słabe możliwości premium; praktycznie nie było usług o wartości dodanej. Własność intelektualna (IP) jest naturalnym rozszerzeniem branży EDA, co pogłębi zależność klientów projektowych od firm EDA. Jednak lokalni producenci EDA są bardzo nieliczni, ponieważ są słabo powiązani z odlewniami płytek półprzewodnikowych. Z powodu słabej ekologii praktycznie nie ma usług o wartości dodanej, a lokalne EDA nie może zdobyć przychylności klientów. Bez akumulacji dodatnich cykli, nadrabianie zaległości jest nadal słabe. 

W obliczu częstych przerw w dostawach w Stanach Zjednoczonych, EDA jest już powiązana z bezpieczeństwem przemysłowym. Problem w tej branży tkwi w know-how, a to nie spada z nieba. Co więc zrobić?

Od 2020 roku do chwili obecnej w Chinach nagle pojawiła się fala rozkwitu EDA.

We wrześniu 2020 roku Silxin zakończył nową rundę finansowania w wysokości kilkuset milionów juanów na budowę platformy cyfrowych narzędzi EDA dla pełnego procesu. Firma została założona w 2003 roku i przejęta przez Guowei w 2018 roku. Warto wspomnieć, że założyciel firmy, Toshio Hayashi, jest Japończykiem, który działa w branży od ponad 30 lat i przed założeniem własnej firmy pracował w amerykańskiej firmie.

W listopadzie Xinhua Zhang sfinalizowała rundę finansowania Pre-A+ na kwotę niemal 100 milionów juanów.

W grudniu Jiutongfang otrzymał inwestycję od Hubble, spółki zależnej Huawei. Firma koncentruje się na dziedzinie EDA w zakresie częstotliwości radiowych, a jej główny zespół składa się z lekarzy studiujących w Stanach Zjednoczonych.

W styczniu 2021 r. krajowa spółka EDA Guilun Electronics zaczęła opracowywać wytyczne dla Rady ds. Innowacji Naukowych i Technologicznych.

W lutym BGI Jiutian, główna spółka Panda EDA, podała informacje na temat wytycznych GEM.

Po Pandzie, krajowa EDA znalazła się w impasie. Dlaczego w tak krótkim czasie pojawiło się tak wielu nowych graczy?

Odpowiedź jest taka, że ​​większość tych nowych graczy, którzy często pozyskują duże sumy pieniędzy, została założona przez menedżerów wysokiego szczebla przeszkolonych przez amerykańskie firmy EDA, takie jak Kaiden i Synopsis.Obie główne firmy EDA obrały strategię skoncentrowania się na lokalnych badaniach, rozwoju i sprzedaży, co pozwoliło im wykształcić grupę czołowych talentów w kraju. Zespół założycielski złożony z krajowych gwiazd EDA został wyszkolony i wychowany w globalnym środowisku. Firmy wschodzące, działające obecnie w krajowym sektorze EDA, mają przed sobą dwa główne rynki EDA:

Liu Zhihong, prezes Banlun Electronics, był wiceprezesem Kaideng. Wang Libin, założyciel Xinhuazhang, jest filarem dwóch głównych talentów EDA. Pracował jako inżynier, sprzedawca i dyrektor, zdobywając 20 lat doświadczenia zawodowego. Nawiązał również kontakty branżowe z głównymi krajowymi klientami układów scalonych, takimi jak HiSilicon i Zhanrui.

Dlaczego tym talentom udaje się stawić czoła krytycznym momentom?

Nie jest to niezwiązane z naturalnym przepływem talentów w branży EDA. Ciekawym zjawiskiem w chińskim sektorze EDA jest to, że zarówno Synaptics, jak i Kaideng to firmy o dość „buddyjskim” charakterze. Przepływ talentów średniego i wysokiego szczebla między tymi dwiema firmami jest już bardzo częsty. Te talenty odchodzą, aby założyć własne firmy, a relacje między nimi a ich poprzednimi pracodawcami pozostają spokojne. Stanowi to wyraźny kontrast z zaciekłą konkurencją w innych segmentach branży układów scalonych.

Ten naturalny przepływ talentów zapewnia cenną wiedzę i doświadczenie branżowe dla całej branży. W rezultacie, cała branża EDA doświadczyła masowego „rozszczepienia komórek” tylko w Chinach. Trzydziestoletnia historia rozwoju pierwotnego giganta EDA była w rzeczywistości procesem ciągłego łączenia, wchłaniania i przetwarzania dziesiątek małych i średnich podmiotów technologicznych. Rzadko zakładał on własne firmy lub ponownie stawał przed nowymi wyzwaniami. Wielkie zmiany na rynku chińskim wpompowały świeżą krew w starożytną branżę EDA.

Podczas gdy zagraniczne firmy EDA zaczynają zakładać własne firmy, BGI Jiutian, które powstało na bazie lokalnej EDA Panda, również dokonało przełomu. BGI Jiutian przyjęło trzy strategie:

Przełomy od punktu do punktu nie ograniczają się już do narzędzi rozwiązujących pojedyncze problemy, ale obejmują cały proces, zwiększając liczbę usług dostosowanych do indywidualnych potrzeb i poprawiając trwałość; rozszerzając się od układów scalonych do paneli, pierwsze kompleksowe rozwiązanie EDA dla paneli, z powodzeniem obejmujące 90% krajowego rynku wyświetlaczy płaskich; kontynuując globalną ekspansję w Japonii i innych krajach, stając się niezbędnym dostawcą technologii dla niektórych gigantów.

Zagranicznie finansowana EDA kształci wiele lokalnych talentów i tworzy sektę w nowym punkcie czasowym; krajowa EDA rozszerza lokalne zastosowania i usługi branżowe, a jednocześnie osiąga szybki postęp i wychodzi za granicę. Dwie główne EDA i BGI Jiutian wydają się być rywalizującymi konkurentami, ale w rzeczywistości wspólnie wniosły uzupełniający się wkład w chiński przemysł chipów.

Tuż przed rokiem 2021 Huawei ponownie zainwestował w nową firmę EDA, po tym jak zainwestował w Jiutongfang. Ta chińska firma, która utknęła na szczycie globalnego drzewa technologicznego, a Stany Zjednoczone ją wyprzedziły, nie szczędzi wysiłków, aby nadrobić zaległości i wypełnić lukę w technologii chipów.

Podczas gdy Huawei poszukuje celów dla EDA w całym kraju, Agencja Zaawansowanych Projektów Badawczych (DARPA) podlegająca Departamentowi Obrony USA również koncentruje się na zaawansowanych projektach EDA. DARPA ma nadzieję spopularyzować otwarte oprogramowanie EDA i obniżyć koszty projektowania układów scalonych. W dekadach po II wojnie światowej organizacje rządowe, takie jak DARPA, inwestowały w długoterminowe badania naukowe, w które niewielu prywatnych obywateli było gotowych się zaangażować, czyli w „wspólne kluczowe technologie”, a następnie przekazywały je prywatnym firmom, gdy osiągnęły dojrzałość. Tak było od rewolucji internetowej po obecną rewolucję lotniczo-kosmiczną.

 

Można powiedzieć, że między Huawei a DARPA istnieje luka talentów sięgająca kilku rzędów wielkości.

Liu Shaoshan, przedsiębiorca działający w dziedzinie autonomicznej jazdy, studiował amerykańską politykę technologiczną w Harvard Kennedy School of Government. Jego zdaniem, powodem tak długiego rozwoju DARPA jest to, że Amerykanie przełamali „mur instytucjonalny”. Przepływ talentów naukowych i technologicznych między rządem a instytucjami prywatnymi jest płynny. Na różnych etapach życia te elity decydują się służyć krajowi lub cieszyć się wolnością finansową, nie martwiąc się zbytnio o wybór.

Ponieważ chiński „mur instytucjonalny” nadal mocno istnieje, w rzeczywistości te dwa tory w dziedzinie najnowocześniejszej nauki i technologii nie są równoległe, co oznacza, że ​​przepaść między gospodarką publiczną i prywatną jest zbyt duża, co ogranicza długoterminowy rozwój takich dziedzin jak EDA.

Z tego powodu trudno powierzyć najważniejsze zadanie weteranom w dziedzinie najnowocześniejszych technologii. Transformacja systemu badań naukowych to długi proces, pełen zmagań i rozczarowań. Ale prawo Moore'a nie będzie czekać na nikogo. Opierając się na samowystarczalności, Chiny mają inny sposób na zbudowanie łańcucha przemysłu zaawansowanych technologii: na rozległym rynku lokalnym, dobrze wykorzystać rynek kapitałowy, chronić prawa własności intelektualnej i umożliwić menedżerom, którzy dorastali w przedsiębiorstwach z kapitałem zagranicznym, spontaniczny udział w konkurencji rynkowej.