摘要:近年来,美国对中国芯片产业的限制逐步升级,其中芯片设计是其重点限制的环节之一。从最初中兴通讯无法获取EDA授权,到华为海思被列入实体清单,再到2022年将3纳米GAAFET结构设计相关的EDA软件纳入管制范围,美国不断收紧对中国芯片设计工具的出口。2024年底
近年来,美国对中国芯片产业的限制逐步升级,其中芯片设计是其重点限制的环节之一。从最初中兴通讯无法获取EDA授权,到华为海思被列入实体清单,再到2022年将3纳米GAAFET结构设计相关的EDA软件纳入管制范围,美国不断收紧对中国芯片设计工具的出口。2024年底,美国商务部工业与安全局(BIS)进一步扩大管制范围,新增4项EDA软件类别,并将EDA授权金钥纳入出口规范。
5月23日,美国BIS针对中国电子设计自动化(EDA)工具发出了最新出口管制措施,以进一步打击中国芯片设计业。
当然,反过来,现在也到了真正检验中国本土EDA企业成色的时候。顶的上去,中国就会在EDA领域诞生一家或几家堪与DeepSeek和华为海思媲美的企业。
根据美国商务部工业与安全局(BIS)2025年5月发布的最新出口管制措施,针对中国电子设计自动化(EDA)工具的限制主要涉及以下核心条文及技术范围:1、核心管制条文:ECCN 3D991与3E991的出口限制适用范围:
适用范围
3D991:专门用于开发、生产或使用特定受控电子设备的 EDA 软件,像高性能计算芯片设计、半导体制造设备控制和测试技术用到的软件都在这范围里。
3E991:和 3D991 搭配使用的技术,比如芯片设计流程里的算法、验证模块以及优化技术。
限制条件
要是交易的一方在中国境内,或者是中国的 “军事最终用户”(不管在什么地方),那出口、再出口或者在境内转让这些技术和软件,都得拿到 BIS 许可证。
军事最终用户(MEU)的界定
中国军方、和国防有关的单位,还有被 BIS 列入 “实体清单” 的企业,都算军事最终用户。范围甚至可能扩大到一些民用半导体企业,比如做消费电子、汽车芯片设计的公司。
许可证审查标准
BIS 审查许可证时,默认是不批准的。他们重点看这些技术会不会被用到军事方面,或者有没有 “国家安全风险”,特别是 AI 芯片、高性能计算(HPC)以及先进制程(比如 3nm 以下)的设计工具。
2、受影响的技术与工具
美国BIS禁令主要是先进制程设计工具,尤其是3nm及以下节点,涉及GAAFET(环绕栅极晶体管)结构的EDA工具(如Synopsys的Custom Compiler、Cadence的Genus),此类工具自2022年起已被限制。
2024年新增的ECCN 3D993.b/c分类,进一步限制DUV光刻优化软件及多重曝光技术与计算光刻。
也包括制造与测试设备配套软件,主要是光刻机掩模版设计(3B001.g/h)、半导体制造设备控制软件(3B991/3B992类)及测试设备算法。
我个人感觉,对中国企业影响最大的应该在IP核与设计模块。如果ARM架构授权及Synopsys的DesignWare IP库都被限制的话,肯定会影响中国企业在SoC设计中的技术整合。
3、政策背景与意图
美国 BIS 觉得中国可能把 EDA 技术用在军事芯片研发上,像 AI 加速器、高超音速武器控制系统这些,于是就以 “国家安全” 和 “反恐” 为由进行管制。
遏制半导体产业升级
看到中国在先进制程(7nm 及以下)和自主 IP 领域有突破,美国就限制 EDA 工具,想借此延缓我们的技术迭代速度。
供应链 “长臂管辖”
就算 EDA 工具是在中国境内部署的,只要最终用户被认为和军事有关,就需要许可证,这相当于对全球供应链进行了全面覆盖。
未来趋势与挑战
一方面,BIS 可能会进一步限制 EDA 云服务以及 AI 辅助设计工具,比如 Synopsys 的 DSO.ai;另一方面,如果中国通过新加坡、中东等第三方国家获取技术,美国可能会扩大 “实体清单” 范围。
总的来说,美国这次管制以 ECCN 3D991/3E991 为核心,结合军事用户界定和许可证审查,对中国高端芯片设计形成了系统性封锁。中国需要通过技术自主和生态重构来突破封锁,不过短期内,高端芯片设计能力会面临严峻挑战。
商务部 6 月 2 日回应美国指控中国违反日内瓦经贸会谈共识及对华断供芯片设计软件等事件。
中方自 5 月 12 日《中美日内瓦经贸会谈联合声明》发布以来,已取消或暂停针对美 “对等关税” 的多项措施,切实履行承诺。但美方会谈后出台 AI 芯片出口管制、停止对华 EDA 软件销售、撤销中国留学生签证等多项歧视性限制措施,违背两国元首 1 月 17 日通话共识,破坏会谈成果,损害中方权益。美方未反思自身行为,反而无端指责中方,中方坚决拒绝。
商务部强调,会谈联合声明来之不易,敦促美方纠正错误,共同维护共识。若美方执意损害中方利益,中方将采取有力措施维权。
众所周知,EDA行业是一个被新思科技(Synopsys)、楷登电子(Cadence)和西门子EDA三巨头垄断的行业,而且三家公司总部都在美国,都算是美国公司。EDA行业始于20世纪80年代的技术奠基,三巨头通过2000-2010年的战略并购完成市场整合,最终在2010年后形成稳固的CR3>70%格局。其核心竞争力源于全流程工具链、工艺生态绑定与IP协同。到2024年,Synopsys、Cadence和西门子EDA三家公司分别占据全球EDA市场32%、29%和13%的市场份额,三者合计市场份额高达74%,并且这三家公司占据中国EDA市场约80%的份额。
这样的市场格局,不但使得美国的EDA禁令容易实施,而且使得国产EDA突破的难度变大,不但需要攻克技术代差,也要打破生态壁垒。
在Synopsys所发布的2024财报中,中国区销售额近10亿美元,约占其总收入的16%。Cadence方面,其中国市场收入约总收入的12%,大约为5.5亿美元。
据彭博社报道,对于此次BIS的限制措施范围多过广尚不明确,但据知情人士透露,将可能导致相关企业禁止在中国开展业务。
禁令实施后,新思、Cadence、西门子EDA将面临客户流失风险,但美国企业可能通过“有限授权”维持部分民用市场收入。
面对政策压力,部分美系EDA厂商曾尝试推出“阉割版”工具以适应中国市场。例如,Cadence在2022年推出删除GAAFET功能的特供版软件,而新思科技也为旗下产品推出功能受限版本。
然而,随着BIS强化“知情使用原则”,这些“阉割版”工具可能也会被禁止。另外,中国企业绕道采购的风险也会显著增加,使用破解或盗版EDA软件的行为也将面临严重后果。
国内外主流EDA企业对比(市值取自2025年5月29日收盘)
目前,国内EDA领域有三家上市公司,分别是华大九天、广立微和概伦电子。三家公司主要产品已放到了上面的表格中。
总的来看,国产EDA厂商多集中于单一领域或特定技术,仅少数企业具备部分细分领域的全流程工具,但未能覆盖整个芯片设计所需的全流程。尤其是在先进制程所需的环绕式闸极(GAA)工具方面,几乎处于空白状态。
概伦电子总裁杨廉峰在接受《中国电子报》采访时坦言,“EDA产业本土替代的路子走不通”。他指出,中国EDA产业的单点工具虽有进步,但与国际厂商相比仍有较大差距,尤其是在技术制程适配和整体生态体系方面,差距更为明显。
此外,国内EDA产业的客户,如高效运算(HPC)、AI、车规等领域的厂商,对本土EDA工具的要求甚至高于国际厂商。他们不仅不会因“本土替代”而降低标准,反而希望本土工具的性能优于国外产品。
尽管目前华大九天、概伦电子、广立微等企业有望从断供事件中获得一定市场机会,但短期内仍难以填补三大EDA厂商退出后留下的巨大空白。
当然,说中国企业短期内难以替代三大EDA国际巨头留下的空白,但不等于说它们毫无作为。
实际上,华大九天(模拟/显示驱动EDA)、广立微和概伦电子(DTCO工具)等本土企业加速技术突破,已经在多个领域能够实现可替代。
例如华大九天已经形成了以Empyrean Argus产品线为中心的,针对模拟、射频、存储、数字、面板等各类芯片设计及制造的完整物理验证解决方案。
值得一提的是,在液晶面板领域,由于制造和设计通常为同一公司,这也让西门子EDA的Calibre没有形成垄断。而华大九天的物理验证工具凭借技术和应用创新形成了圆弧处理,伪错去重等特色方案,在该领域占据大量市场份额,成为面板领域的Sign-off工具。
与此同时,华大九天在2024年通过收购芯和半导体补全EDA产品矩阵,并推出基于GPU平台的单元库特征化提取工具Liberal-GT等创新产品,技术达到国际领先水平。
广立微主要以测试芯片EDA、电学性能测试设备、测试数据分析为核心,构建软硬件一体化生态。在EDA领域广立微自主研发的DFT(可测试性设计)软件提供可测性设计自动化与成品率诊断方案,覆盖DFT全流程,支持多种芯片设计与汽车电子功能安全测试。
DFM(可制造性设计)工具则通过仿真与工艺参数优化,减少制造缺陷风险。结合测试芯片设计EDA工具,形成了覆盖设计阶段的完整解决方案。
概伦电子的制造类EDA工具属于TCAD,主要涉及到半导体工艺和器件的仿真、建模等,其器件建模及验证EDA工具能够用于建立晶体管、电阻、电容、电感等半导体器件的基带和射频模型,能够支持BSIM、HiSIM、PSP等业界绝大多数标准模型和宏模型、Verilog-A等。目前,该类工具已经在全球范围内形成较为稳固的市场地位。
而在设计类EDA上,概伦电子仿真、验证、良率提升等方面业颇有建树,覆盖存储器、模拟、混合信号等设计领域。尤其是在存储领域,其EDA工具可支持最领先的存储芯片设计,其客户涵盖台积电、三星、美光、SK海力士、中芯国际、联电等。在2024年6月,其电路仿真工具NanoSpice通过三星3nm工艺认证。
不仅如此,国内EDA企业也在近几年加速并购,加速对芯片全产业链的覆盖,例如概伦电子收购Magwel(ESDi工具)和锐成芯微(IP),构建EDA+IP+测试全流程闭环。
另外,国内EDA厂商中,最有实力的可能是华为,它们早在2019年就被制裁,但仍推出了7nm的麒麟9020和昇腾910C等芯片,估计它们已解决了7nm芯片从设计、仿真、验证到制造等全流程的问题。不过,由于它们并未公布相关消息,我们就不多说了。
总的来看,目前国内外EDA企业仍然存在一定的差距,由于起步较晚,目前仅能覆盖部分流程,多为“点工具”供应商,但随着国内EDA企业的并购提速,这一问题有望得到解决。
不过,在研发投入上,国内仍然稍显不足,例如华大九天在2024年的研发投入约为8.7亿元,已经占到营收的70%以上,但仅为Synopsys研发投入的二十分之一。此外,在人才上,全球EDA从业者约为5万,而中国的EDA工程师总数不足5000人,仅为美国的五分之一,其中具备5年以上经验的资深研发人员不足2000人,但EDA企业超过120家。若考虑全产业链需求,当前人才缺口预计达30万人。
但不论如何,国内EDA市场已经完成了从0到1的转变,目前正朝着1到100突进,而这正是国内企业所擅长的。更何况从2018年开始,中国半导体产业都已闯了过来,如今也不会更糟了。
来源:一日看尽上古史