Đầu những năm 1990, trên tầng năm cổ kính của Nhà máy 712 thuộc sở hữu nhà nước Bắc Kinh, Viện sĩ Vương Dương Nguyên đã cổ vũ đội ngũ EDA cần mẫn: "Đây là cơ hội tốt nhất để các cán bộ khoa học kỹ thuật của chúng ta cống hiến cho Tổ quốc!" Sau đó, trợ lý bên cạnh Viện sĩ Vương lấy ra một gói hải sâm và khuỷu tay, đặt lên bàn, và cả căn phòng vang lên tiếng reo hò.

EDA, electronic design automation, is a term that has appeared frequently recently. It attracted the attention of China's scientific and technological circles as early as the 1980s. At that time, Huajing, which was supported by the central government's nationwide financial resources, introduced a color TV analog chip production line from Japan, and EDA became the key constraint on chip design.This emerging sub-industry plays three roles for the chip industry: producing design drawings, producing construction drawings and assisting in the construction process.

Có thể nói rằng, nếu không có EDA, chúng ta chỉ có thể vẽ từng transistor một bằng tay. Giới hạn của sức người chỉ là vài trăm hoặc vài nghìn transistor. Khi vượt quá 10,000, nó nằm ngoài khả năng của con người. Chưa kể, một chip 5nm của TSMC hiện nay chứa hàng chục tỷ transistor.

Do đó, EDA là không thể thiếu đối với Huajing, nhưng lệnh cấm vận Batumi cản trở việc nhập khẩu loại phần mềm này. Trong tình thế tuyệt vọng, đất nước chỉ còn cách tự phát triển nó. Đối với dự án nội địa hóa EDA, 117 học giả và nhân viên kỹ thuật đã được điều chuyển từ 17 đơn vị trên cả nước, và các tiến sĩ nước ngoài từng chuyên về ngành công nghiệp EDA đã được tuyển dụng làm nhà thiết kế chính. Sun Jian, một chàng trai trẻ không hề biết gì về EDA, đã học chỉnh sửa bố cục từ ngôn ngữ C và cơ sở dữ liệu cho đến khi trở thành một chuyên gia về chip.

 

Sau bốn năm miệt mài làm việc, hệ thống EDA tự phát triển đầu tiên của Trung Quốc đã được ra mắt vào năm 1993. Để kỷ niệm những quầng thâm dưới mắt do thức khuya làm việc quá nhiều, hệ thống EDA nội địa này được đặt tên là "Hệ thống Panda". Ngay khi Panda ra đời, khoảng cách giữa Trung Quốc và trình độ thế giới chỉ là 5 năm, và các đơn vị trong nước đã tích cực sử dụng nó. Trong một thời gian ngắn, Panda EDA đã được cài đặt tại 20 công ty thiết kế và hoàn thành gần 200 loại chip khác nhau.

Điều chứng minh sự thành công vang dội của hệ thống Panda là lệnh cấm trước đây của Batumi đối với các công ty EDA Trung Quốc đã được dỡ bỏ. Chưa đầy một năm sau khi hệ thống Panda ra đời, các công ty EDA nước ngoài đã lần lượt đổ xô đến Trung Quốc.

Nhưng nghịch lý của lịch sử là hơn 20 năm sau, khi công chúng bàn tán về việc Huawei cắt nguồn cung, thuật ngữ quen thuộc vẫn là: EDA. Kể từ khi ngành EDA của nước ta đạt được bước đột phá từ năm 1990, tại sao đến nay vẫn dậm chân tại chỗ? Ngoài những cựu chiến binh trong nước thường mang những bộ mặt bi thương của lịch sử, liệu còn có những lực lượng nào khác mà chúng ta có thể dựa vào để giải quyết vấn đề bế tắc này?

Lịch sử phát triển của ngành công nghiệp EDA Trung Quốc có thể cung cấp cho chúng ta những manh mối mới mẻ.

Năm 1994, Đại lễ đường Nhân dân chứng kiến ​​sự xuất hiện của hai công ty EDA nước ngoài tại Trung Quốc. Đầu tiên là Kaiden, với tinh thần tiên phong và những ý tưởng mới mẻ. Kaiden và Xinsi là những công ty EDA mạnh nhất thời điểm đó và cả hiện nay. Trong những năm 1990, khi ngành công nghiệp EDA bùng nổ, hai công ty EDA lớn này đã thành công vượt qua giai đoạn thương mại hóa sản phẩm, bắt đầu các thương vụ mua lại thường xuyên và tuyển dụng một nhóm nhân tài cách mạng trong ngành công nghiệp chip.

CEO của Kaideng là Chen Liwu, một nhà đầu tư mạo hiểm người Trung Quốc đến từ Đông Nam Á. Khi ông tiếp quản, hiệu quả hoạt động của Kaideng đang suy giảm. Chen Liwu đã tổ chức hàng trăm cuộc gặp gỡ với khách hàng. Ông luôn hỏi mọi người mà ông gặp rằng họ đánh giá sản phẩm của Kaideng như thế nào? Một vài khách hàng khó tính đã thẳng thừng trả lời là D hoặc F. Chen Liwu vô cùng xúc động và đã thay đổi chiến lược tập trung vào doanh số của Kaideng. Ông thường xuyên tổ chức các cuộc họp chung với khách hàng và xây dựng mối quan hệ gắn bó chặt chẽ với các đối tác.

Chen Zhikuan, phó chủ tịch của Synaptics, là một người Mỹ gốc Hoa đầy tham vọng khác trong ngành công nghiệp EDA. Ông từng học việc dưới sự hướng dẫn của Yu Youcheng, giám đốc điều hành người Hoa cấp cao nhất trong mảng kinh doanh CPU của Intel. Sau khi đến Xinsi, Chen Zhikuan được người sáng lập tin tưởng tuyệt đối và được thăng chức lên phó chủ tịch chỉ trong vài năm.

Dù là Chen Liwu hay Chen Zhikuan, hai nhân vật ưu tú trong ngành bán dẫn ở Thung lũng Silicon đều nhận ra rằng thị trường Trung Quốc chính là tương lai. Vào thời điểm đó, Xinsi, người vẫn đứng thứ hai sau Kaideng, đã thể hiện khát vọng mạnh mẽ hơn đối với thị trường mới nổi này và tung ra một loạt các chiến lược phối hợp.

Tại buổi lễ trao tặng được tổ chức ở Đại lễ đường Nhân dân, Chen Zhikuan đã gửi tặng 20 bộ phần mềm Design Compiler cho Giáo sư Zhou Zucheng của Đại học Thanh Hoa. Mỗi bộ phần mềm EDA này trị giá 250,000 đô la Mỹ. Giáo sư Zhou đã rất ngạc nhiên khi biết giá từ một sinh viên Thanh Hoa vừa mới bắt đầu làm việc tại Philips. Từ đó, mối quan hệ hợp tác giữa Đại học Thanh Hoa và Xinsi được hình thành, và hai bên sau đó đã thành lập một trung tâm EDA chung vào năm 1995.

 

Nhìn bề ngoài, sự hợp tác giữa Synopsys và Đại học Thanh Hoa chỉ đơn thuần là sự hợp tác giữa một công ty tư nhân của Mỹ và một trường đại học Trung Quốc. Tuy nhiên, sự hợp tác này lại có tác động sâu sắc đến định hướng tương lai của ngành công nghiệp chip Trung Quốc. Động thái này của Synopsys đã đạt được ba mục tiêu cùng một lúc:

Thứ nhất là giành lấy quyền thiết lập các tiêu chuẩn.Đại học Thanh Hoa được giao nhiệm vụ biên soạn sách giáo khoa về tự động hóa thiết kế chip, và tất nhiên sự hỗ trợ từ các công cụ do Synaptics cung cấp là không thể thiếu. Sau đó, Synaptics tham gia rộng rãi hơn vào việc biên soạn sách giáo khoa EDA nội địa tại Trung Quốc và giới thiệu hơn 130 khóa học bậc đại học và sau đại học.

Thứ hai là sự phổ biến rộng rãi trong công nghiệp một cách thuận tiện.Sau khi nhận được tài trợ từ Synopsis, Đại học Thanh Hoa đã trở thành phòng thí nghiệm EDA tốt nhất ở Bắc Kinh và thậm chí cả nước. Nhiều đợt nhân sự từ Bộ Công nghiệp Điện tử đã được cử đến Thanh Hoa để đào tạo. Với sự hỗ trợ của trung tâm đào tạo EDA, Đại học Thanh Hoa bắt đầu phát triển các chip chuyên dụng cho truyền thông, giúp các doanh nghiệp trong nước nhận thấy sức mạnh của EDA. Vì danh tiếng của Trung tâm EDA Thanh Hoa rất lớn, cả Haier và Huawei đều tham khảo kinh nghiệm của Thanh Hoa khi thành lập các trung tâm thiết kế.

Dĩ nhiên, điều cuối cùng và quan trọng nhất là sự phổ biến của EDA trong hệ thống giáo dục đại học.Các kỹ sư Đài Loan của Synoptics đã đến giảng bài cho các giảng viên và sinh viên Đại học Thanh Hoa. Những hình ảnh sinh động đã giúp ích rất nhiều cho các giảng viên Thanh Hoa đang quan sát, và họ bắt đầu chủ động sử dụng ngôn ngữ thiết kế để tự thực hành. Sau khi thành thạo, họ có thể kịp thời giảng dạy cho sinh viên khoa vi điện tử. Những tài năng hàng đầu về chip của Trung Quốc đã chấp nhận việc thực hành EDA trong trường học, và sau đó, việc loại bỏ nó ngày càng trở nên khó khăn.

Động thái này của Xinxi cho thấy họ đang tận dụng tối đa lợi thế từ nguồn nhân tài siêu sao hiện có trên thị trường Trung Quốc.

From writing code to finally handing over the layout to the foundry for production, EDA spans physics, mathematics, semiconductor devices and other disciplines, and requires extremely diverse types of talents. China's university education system is sound, and some of the science and engineering talents trained will be engaged in the chip industry in the future. They determine the local development direction and actively promote it to universities, which means cultivating their usage habits in advance. On the one hand, they lay the foundation for usage. On the other hand, these users are naturally the reserve army of EDA industry talents.

Bằng cách nắm bắt quyền thiết lập tiêu chuẩn, đẩy nhanh quá trình phổ biến công nghệ trong ngành và xây dựng đội ngũ nhân tài dự bị cho giáo dục đại học, Synaptics đã nhanh chóng mở rộng thị trường tại Trung Quốc nhờ ba trục chính. Sau khi bước sang thế kỷ mới, Synaptics đồng thời đẩy nhanh tốc độ sáp nhập và mua lại. Năm 2008, Synaptics vượt qua Calden và trở thành nhà sản xuất EDA lớn nhất thế giới.

Khi hai gã khổng lồ EDA lớn thành lập trụ sở tại Trung Quốc, Panda EDA không thể tiếp tục ở lại quốc gia này và đã chuyển đến Hoa Kỳ.

Sau khi Panda EDA được phát minh, nó không còn người cha yêu thương mẹ mình nữa và bị bỏ rơi cho Tập đoàn BGI thuộc sở hữu nhà nước. Để quảng bá EDA của Trung Quốc tại Hoa Kỳ, Sun Jian, trụ cột nghiên cứu và phát triển của Panda, đã được cử sang Hoa Kỳ để phụ trách bán hàng ở nước ngoài. Trước mỗi cuộc gọi, Sun Jian đều viết ra những gì mình định nói và sau đó đọc lại, để không ảnh hưởng đến việc mở rộng khách hàng bằng những lời nói không hay. Với sự kiên trì lâu dài, vào đầu thế kỷ, EDA trong nước đã bán được cho nhiều khách hàng nước ngoài. 

Tuy nhiên, tại sao một công ty EDA nội địa lại từ bỏ thị trường trong nước và hướng đến Hoa Kỳ? Câu trả lời là môi trường thị trường trong nước vào thời điểm đó không thể dung nạp một công ty EDA nội địa thực sự. 

Ban đầu, ngành thiết kế chip trong nước hoàn toàn ở giai đoạn sao chép ngược. Nói chung, đó là việc sao chép chip của người khác, điều này không cần đến các công cụ EDA để thiết kế xuôi; đồng thời, các phần mềm EDA lậu đã có thể đáp ứng hầu hết các nhu cầu cấp thấp; cuối cùng, những người dùng trả phí ở phân khúc tầm trung đến cao cấp, tất nhiên, phải sử dụng các phần mềm EDA tốt của nước ngoài.

Do đó, thực tế là không có phần mềm EDA nội địa chính hãng nào trên thị trường trong nước. 

Nguyên nhân gốc rễ của tình trạng khó xử này nằm ở sự thiếu kết nối giữa sản xuất wafer nội địa và phần mềm EDA. Panda EDA ra đời để hỗ trợ Huajing, nhưng Huajing đã gặp phải thất bại lớn trong dự án 908. Dự án 909 tiếp theo và SMIC đã cạnh tranh gay gắt với nhau, vì vậy họ đương nhiên phải sử dụng phần mềm EDA tiên tiến nhất. Bằng cách này, phần mềm EDA nội địa chưa được bán rộng rãi và chưa biết được hiệu năng của mình. Nó sẽ phải đối mặt với sự cạnh tranh khốc liệt do những tiến bộ công nghệ tiếp theo mang lại. Theo thời gian, nó sẽ rơi vào một vòng luẩn quẩn. 

Nói cách khác, ngành công nghiệp chip của Trung Quốc luôn hoạt động theo mô hình liên kết lỏng lẻo: từ sản xuất tấm bán dẫn, thiết kế chip đến đóng gói và kiểm thử, mọi thứ đều diễn ra đồng đều. Hệ thống tích hợp thượng nguồn và hạ nguồn lỏng lẻo này đã dẫn đến việc mỗi khâu tối đa hóa lợi nhuận của riêng mình. Ngành công nghiệp EDA trong nước, với vị thế tụt hậu so với tổng thể, đương nhiên không được ưa chuộng. Tuy nhiên, hai gã khổng lồ EDA ra đời trong môi trường công nghiệp phát triển lại dễ dàng đáp ứng nhu cầu của người dùng. 

Do đó, ngành công nghiệp EDA trong nước đương nhiên đang rơi vào tình thế khó xử:

Hệ sinh thái còn yếu và thị phần rất nhỏ. Panda EDA lúc đó tương đương với Huajing và chỉ giới hạn ở chip analog. Có quá ít danh mục sản phẩm bổ sung và khả năng cung cấp sản phẩm cao cấp yếu; hầu như không có dịch vụ giá trị gia tăng. IP là sự mở rộng tự nhiên của ngành công nghiệp EDA, điều này sẽ làm sâu sắc thêm sự phụ thuộc của khách hàng thiết kế vào các công ty EDA. Tuy nhiên, các nhà sản xuất EDA trong nước lại cực kỳ thiếu hụt do liên kết lỏng lẻo với các nhà máy sản xuất wafer. Do hệ sinh thái yếu, hầu như không có dịch vụ giá trị gia tăng, và các công ty EDA trong nước không thể giành được sự ưu ái của khách hàng. Không có sự tích lũy các chu kỳ tích cực, việc bắt kịp vẫn còn yếu. 

Trong bối cảnh nguồn cung thường xuyên bị gián đoạn tại Hoa Kỳ, EDA (Expert Advisor) đang trở thành vấn đề liên quan đến an ninh công nghiệp. Vấn đề trong ngành này nằm ở bí quyết công nghệ, và thứ này không tự nhiên mà có. Vậy phải làm gì?

Từ năm 2020 đến nay, một làn sóng bùng nổ về EDA (Expertised Development Assessment) đã bất ngờ xuất hiện ở Trung Quốc.

Tháng 9 năm 2020, Silxin hoàn tất vòng gọi vốn mới trị giá vài trăm triệu nhân dân tệ để xây dựng nền tảng công cụ EDA kỹ thuật số toàn diện. Công ty được thành lập năm 2003 và được Guowei mua lại năm 2018. Điều đáng chú ý là người sáng lập công ty, Toshio Hayashi, là người Nhật Bản với hơn 30 năm kinh nghiệm trong ngành và từng làm việc tại một công ty Mỹ trước khi khởi nghiệp.

Vào tháng 11, Xinhua Zhang đã hoàn tất vòng gọi vốn Pre-A+ trị giá gần 100 triệu nhân dân tệ.

Vào tháng 12, Jiutongfang đã nhận được đầu tư từ Hubble, một công ty con của Huawei. Công ty này tập trung vào lĩnh vực thiết kế mạch điện tử tần số vô tuyến (EDA) và đội ngũ nòng cốt của họ bao gồm các tiến sĩ đang theo học tại Hoa Kỳ.

Vào tháng 1 năm 2021, công ty EDA trong nước Guilun Electronics bắt đầu cung cấp hướng dẫn cho Ban Đổi mới Khoa học và Công nghệ.

Vào tháng Hai, BGI Jiutian, công ty mẹ của Panda EDA, đã công bố thông tin về hướng dẫn tham gia thị trường GEM.

Sau Panda, thị trường EDA trong nước đã rơi vào bế tắc. Tại sao lại có quá nhiều người chơi mới xuất hiện trong một thời gian ngắn như vậy?

Câu trả lời là hầu hết những công ty mới nổi thường xuyên huy động được số tiền lớn đều được thành lập bởi các nhà quản lý cấp cao được đào tạo bởi các công ty EDA của Mỹ như Kaiden và Synopsis.Cả hai công ty EDA lớn đều lựa chọn chiến lược tập trung vào nghiên cứu và phát triển cũng như bán hàng nội địa, từ đó tạo ra một nhóm nhân tài hàng đầu trong nước. Đội ngũ sáng lập các ngôi sao EDA trong nước được đào tạo và nuôi dưỡng trong môi trường toàn cầu. Các công ty mới nổi hiện đang hoạt động trong ngành EDA trong nước đều mang bóng dáng của hai công ty EDA lớn:

Liu Zhihong, chủ tịch của Banlun Electronics, từng là phó chủ tịch của Kaideng. Wang Libin, người sáng lập Xinhuazhang, là trụ cột của hai công ty hàng đầu trong lĩnh vực thiết kế mạch điện tử (EDA). Ông từng làm kỹ sư, nhân viên bán hàng và quản lý cấp cao, tích lũy được 20 năm kinh nghiệm. Ông cũng có mối quan hệ rộng rãi với các khách hàng chip lớn trong nước như HiSilicon và Zhanrui.

Tại sao những người tài năng này lại có thể tỏa sáng trong những thời khắc quan trọng?

Điều này không tách rời khỏi sự luân chuyển tự nhiên của nhân tài trong ngành công nghiệp EDA. Một hiện tượng thú vị trong ngành công nghiệp EDA của Trung Quốc là cả Synaptics và Kaideng đều là những công ty khá "khiêm tốn". Sự luân chuyển nhân tài cấp trung và cấp cao giữa hai công ty diễn ra rất thường xuyên. Những nhân tài này ra đi để khởi nghiệp, và mối quan hệ giữa họ và các nhà tuyển dụng cũ vẫn hòa thuận. Điều này trái ngược hoàn toàn với sự cạnh tranh khốc liệt trong các phân khúc khác của ngành công nghiệp chip.

This normal flow of talent spills valuable industry knowledge and experience to the entire industry. As a result, the entire EDA industry has experienced large-scale "cell fission" only in China. The thirty-year growth history of the original EDA giant was actually a process of continuously merging, absorbing, and digesting dozens of small and medium-sized technology entities. It rarely set up its own business or faced new challenges again. The great changes in the Chinese market have injected fresh blood into the ancient EDA industry.

Trong khi các công ty EDA nước ngoài đang bắt đầu hoạt động kinh doanh riêng, BGI Jiutian, được nâng cấp từ công ty EDA Panda trong nước, cũng đã có bước đột phá. BGI Jiutian đã áp dụng ba chiến lược:

Những đột phá từ điểm này đến điểm khác không còn giới hạn ở các công cụ giải quyết vấn đề riêng lẻ, mà bao trùm toàn bộ quy trình, tăng cường dịch vụ tùy chỉnh và cải thiện khả năng giữ chân khách hàng; mở rộng từ chip sang tấm nền, cung cấp giải pháp EDA quy trình hoàn chỉnh đầu tiên cho tấm nền, chiếm thành công 90% thị trường màn hình phẳng trong nước; tiếp tục mở rộng toàn cầu tại Nhật Bản và các quốc gia khác, trở thành nhà cung cấp công nghệ không thể thiếu cho một số tập đoàn lớn.

Các công ty EDA được đầu tư nước ngoài bồi dưỡng nhiều nhân tài địa phương và hình thành nên những "ngành nghề" riêng tại một thời điểm mới; trong khi đó, các công ty EDA trong nước mở rộng ứng dụng và dịch vụ công nghiệp tại địa phương, đồng thời có những bước tiến nhanh chóng và vươn ra thị trường quốc tế. Hai công ty EDA lớn này và BGI Jiutian dường như là những đối thủ cạnh tranh gay gắt, nhưng trên thực tế, họ đã cùng nhau đóng góp bổ sung cho ngành công nghiệp chip của Trung Quốc.

Bước sang năm 2021, Huawei lại tiếp tục đầu tư vào một công ty EDA mới sau khi đã đầu tư vào Jiutongfang. Công ty Trung Quốc này, đang đứng đầu bảng xếp hạng công nghệ toàn cầu và bị Mỹ kìm hãm, đang nỗ lực không ngừng để bắt kịp nhằm thu hẹp khoảng cách về công nghệ chip.

Trong khi Huawei đang tìm kiếm các mục tiêu EDA trên khắp cả nước, Cơ quan Dự án Nghiên cứu Tiên tiến (DARPA) thuộc Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ cũng đang tập trung vào các dự án EDA tiên tiến. DARPA hy vọng sẽ phổ biến mã nguồn mở EDA và giảm chi phí thiết kế chip. Trong những thập kỷ sau Thế chiến II, các tổ chức do chính phủ điều hành như DARPA đã đầu tư vào các nhiệm vụ nghiên cứu khoa học dài hạn mà ít công dân tư nhân sẵn sàng tham gia, hay còn gọi là "các công nghệ trọng điểm chung", và sau đó chuyển giao chúng cho các công ty tư nhân khi chúng đã trưởng thành. Điều này đã diễn ra từ cuộc cách mạng Internet cho đến cuộc cách mạng hàng không vũ trụ ngày nay.

 

Có thể nói rằng giữa Huawei và DARPA tồn tại một khoảng cách nhân tài lớn đến vài bậc độ lớn.

Liu Shaoshan, một doanh nhân trong lĩnh vực xe tự lái, đã nghiên cứu chính sách công nghệ của Mỹ tại Trường Chính phủ Harvard Kennedy. Theo ông, lý do DARPA có thể phát triển mạnh mẽ trong thời gian dài như vậy là vì người Mỹ đã phá bỏ “bức tường thể chế”. Dòng chảy nhân tài khoa học và công nghệ giữa các cơ quan chính phủ và tư nhân diễn ra suôn sẻ. Ở các giai đoạn khác nhau của cuộc đời, những người ưu tú này sẽ lựa chọn phục vụ đất nước hoặc theo đuổi tự do tài chính mà không cần phải quá lo lắng khi đưa ra quyết định.

Do "bức tường thể chế" của Trung Quốc vẫn còn tồn tại vững chắc, trên thực tế, hai hướng đi trong lĩnh vực khoa học và công nghệ tiên tiến không song song với nhau, tức là khoảng cách giữa nền kinh tế nhà nước và tư nhân quá lớn, kìm hãm sự phát triển lâu dài của các lĩnh vực như EDA.

Vì lý do này, thật khó để giao nhiệm vụ quan trọng nhất cho các đồng chí kỳ cựu trong việc giải quyết các công nghệ tiên tiến. Sự chuyển đổi của hệ thống nghiên cứu khoa học là một quá trình lâu dài, đầy khó khăn và thất vọng. Nhưng Định luật Moore sẽ không chờ đợi bất cứ ai. Trong khi dựa vào sự tự lực, Trung Quốc có một cách khác để xây dựng chuỗi ngành công nghiệp công nghệ tiên tiến: tận dụng tốt thị trường vốn trong nước rộng lớn, bảo vệ quyền sở hữu trí tuệ và cho phép các nhà quản lý trưởng thành từ các doanh nghiệp có vốn đầu tư nước ngoài tự nguyện tham gia cạnh tranh trên thị trường.