半導體絕命追殺?美限制EDA出口,中國IC設計將掀倒閉潮?

7奈米製程的A800 GPU可以填補台積電7奈米產能的利用率。台積電提供

繼晶片法案後,美對中國半導體發展再揮重拳!日前美國商務部宣布禁止EDA出口, 8 月 15 日正式生效。EDA 軟體攸關三奈米先進製程發展關鍵,業界解讀,美國致命絕招,直接瞄準中國半導體軟肋,業界推估,恐掀一波倒閉潮。 

繼晶片法案後,美對中國半導體發展,再揮重拳。美國商務部日前宣布禁止EDA(電子設計自動化)出口, 8 月 15 日正式生效,直接阻斷中國半導體先進製程的念想。

事實上,半導體做為美中競爭的政治籌碼,針對EDA軟體禁令,市場早已傳出風聲。短期看來,中國IC設計業者不能使用3奈米以下EDA軟體看似已成定局。有中國業者甚至悲觀說,中國IC設計業將倒一半。

8 月 12 日,美國商務部工業和安全局(BIS)針對四項攸關美國國安的重大技術祭出出口管制措施,包括先進半導體材料氧化鎵(Ga2O3)和鑽石,以及驅動渦輪發動機的增壓燃燒技術(PGC)。但最重要的管制項目,要屬開發高階電晶體架構的電子設計自動化軟體(Electronic Design Automation),簡稱 EDA。

EDA 軟體能用於設計、分析和驗證積體電路(IC)和印刷電路板(PCB)的性能,可被用於軍事國防、航太等複雜設計,同時也是研發3奈米以下半導體製程的關鍵技術。

集邦科技調查指出,全球EDA軟體市場, 2020~2024市場規模將自81 億美元成長至136億美元,年複合成長率達 13.8%。

目前EDA 軟體市場由三大美商壟斷,美國新思( Synopsys)、益華電腦 (Cadence)、西門子(Siemens),集邦統計,2021 年三大廠商市占率分別是新思占 32%、益華電腦30%、西門子13%,三大廠商市占率合計達 75%。

EDA 為高階製程關鍵 三大美廠也受限制影響

新一輪晶片製程競爭中,台積電、三星等企業都採用「環繞式閘極場效電晶體」(GAAFET)的架構設計,能夠打造速度快、節能且耐輻射的積體電路。而 GAAFET 架構則仰賴 EDA 軟體進行設計,因此美國制定管制政策的決定,相當於封殺了中國半導體業朝高階製程發展的機會。

產業觀察家洪仕斌向《北京商報》表示,美國試圖阻斷 EDA 軟體供應,是打算阻止中國半導體業設計3奈米以下的高階晶片,「設計卡死在5奈米、製造卡死在7奈米」,以此拉開中美在高速運算、人工智慧領域的距離。

由於美國祭出此次EDA限制令前,2019就將華為列入實體清單,當時美系EDA業者包括新思與益華電腦就受禁令影響,無法授權EDA予華為海思,歷時3年對美系業者EDA部門乃至整體營收皆未見直接衝擊,且禁令確實達成對華為的打擊。

以 2019 年為例,中國 EDA 市場規模為 5.8 億美元,雖然只占全球市場的 5.6 %,但對於 EDA 三大美廠的年營利仍是不小的損失。

中國供需嚴重仰賴外企 半導體區域化大勢所趨

《北京商報》也預估,中國晶片產業鏈將可能在短期內承受巨大壓力。2020 年,中國晶片市場的需求規模高達 1434 億美元,但中國半導體製造業的產能僅占 227 億美元,自給率(15.9 %)嚴重不足。倘若剔除外資企業,僅計算中國本土企業的話,自給率甚至連 6 % 都不到。

美國針對晶片製造進行出口限制已不是第一次,相信在中短期內,美對 EDA 尖端技術的封鎖將對中國影響深遠。報導指出,這類技術封鎖也將導致半導體業如今區域化的趨勢進一步加深,中美日益深化的爭端也造成反全球化現象。不僅在中國,台灣、韓國、日本和歐洲都身處於這場半導體區域化的潮流當中,掌握垂直整合、完全自主的高階技術,已成為半導體業的大勢所趨。

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