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（2025年6月28日更新）美國試圖鎖定下一代中國芯片技術(shù)

請注意，下一代是下一代！EDA軟件無關(guān)，這個(gè)EDA只針對軟件的禁令GAA目前，只有三星在三星使用這個(gè)過程nm在芯片生產(chǎn)方面，如果沒有意外，臺(tái)積電今年也將批量生產(chǎn)同一代芯片。

芯片采購網(wǎng)專注于整合國內(nèi)外授權(quán)IC代理商現(xiàn)貨資源，芯片庫存實(shí)時(shí)查詢，行業(yè)價(jià)格合理，采購方便IC芯片，國內(nèi)專業(yè)芯片采購平臺(tái)。

目前，中國最先進(jìn)的技術(shù)來自中芯國際。不久前，中芯被發(fā)現(xiàn)秘密DUV7.光刻機(jī)實(shí)現(xiàn)nm工藝量產(chǎn)。但即使進(jìn)步如此之快，中芯國際與三星、臺(tái)積電之間至少有一個(gè)7nm （EUV版的7nm工藝）、5nm對中芯來說，兩代，GAA至少是下一代使用的，目前中芯連7nm 沒有可能，因?yàn)槟壳耙呀?jīng)實(shí)現(xiàn)了7nm已經(jīng)是DUV光刻機(jī)的極限需要進(jìn)一步發(fā)展EUV現(xiàn)在根本買不到光刻機(jī)。

所以現(xiàn)在最頭疼的是:第一，從哪里來？EUV光刻機(jī)！第二，有EUV光刻機(jī)之后，怎樣才能快速好省地研發(fā)和量產(chǎn)7nm 和后續(xù)的5nm工藝。至于設(shè)計(jì)3nm的GAA架構(gòu)芯片的EDA軟件——虱子多了不癢，債多了不愁，至少近幾年，似乎不是最重要的事情。

什么是GAA？

GAAFET是替代目前FinFET下一代技術(shù)路線

GGA的全稱是Gate all around Field Effect Transistors(簡稱GAAFET)，中文全稱全環(huán)柵晶體管，可延續(xù)半導(dǎo)體技術(shù)經(jīng)典摩爾定律的新興技術(shù)路線，進(jìn)一步能力，克服當(dāng)前技術(shù)的物理縮放比例和性能限制。

各種晶體管結(jié)構(gòu)體管結(jié)構(gòu)的示意圖GAAFET整個(gè)外輪廓都被柵極完全包裹著

GAA可提供工藝比FinFET靜電特性更好，滿足某些柵極寬度的要求。在相同尺寸的結(jié)構(gòu)下，GAA增強(qiáng)溝通控制能力，為進(jìn)一步微縮尺寸提供可能；傳統(tǒng)FinFET溝的三面被柵極包圍，GAA納米線溝設(shè)計(jì)的整個(gè)外輪廓被柵極完全包裹，這意味著柵極對溝的控制性能更好。專家說：和FinFET除了具有更好的網(wǎng)極控制能力外，GAA堆疊的納米線也有更高的有效溝通寬度，可以提供更高的性能。”

6月30日，三星率先宣布基于3nm與三星5相比，芯片已經(jīng)開始初步生產(chǎn)nm工藝，3nm芯片性能提高23%，功耗降低45%，芯片面積降低16%。

研發(fā)3nm在工藝過程中，需要EDA供應(yīng)商深度合作

三星和和試產(chǎn)過程中，三星和全球三大EDA新思科技是軟件供應(yīng)商（Synopsys）深度合作，加速GAA 提供高度優(yōu)化的參考方法。因3nm不同于臺(tái)積電或英特爾FinFET 架構(gòu)的GAA 架構(gòu)需要新的設(shè)計(jì)和認(rèn)證工具，因此采用了新思科技Fusion Design Platform。三星代工設(shè)計(jì)技術(shù)團(tuán)隊(duì)副總裁表示，支持新思科技至關(guān)重要。

用來實(shí)現(xiàn)GAA新思科技的架構(gòu)EDA軟件中的物理設(shè)計(jì)套件（PDK）已于2019年5月發(fā)布，2020 年度工藝技術(shù)認(rèn)證。

“ANSYS與三星合作，使用3nm GAA技術(shù)繼續(xù)支持最先進(jìn)的設(shè)計(jì)。Ansys多物理場仿真平臺(tái)的簽名精度，保證了我們與行業(yè)前沿三星晶圓OEM的持續(xù)合作伙伴關(guān)系。——EDA服務(wù)商ANSYS
楷登電子與三星晶圓OEM密切合作，讓客戶通過使用我們的數(shù)字解決方案實(shí)現(xiàn)3納米（nm）GAA技術(shù)節(jié)點(diǎn)的最佳功率、性能和尺度Cypress代理寸。所有這些都是基于數(shù)據(jù)描述到全數(shù)字流程實(shí)施和簽名的Cadence Cerebrus AI技術(shù)驅(qū)動(dòng)，最大限度地提高生產(chǎn)率。通過定制解決方案，我們與三星共同使用并驗(yàn)證了完整性AMS通過自動(dòng)化布局，提高了電路設(shè)計(jì)和模擬的生產(chǎn)效率。我們期待著繼續(xù)以這種合作取得更大的成功。”——EDA服務(wù)提供商楷登電子
“西門子EDA我很高興通過與三星的合作，確保我們現(xiàn)有的軟件平臺(tái)也能在三星的新3納米（nm）在工藝節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行。SAFE西門子行業(yè)領(lǐng)先的3納米計(jì)劃EDA工具已認(rèn)證——EDA西門子服務(wù)商EDA
通過與三星OEM部門的長期戰(zhàn)略合作，我們的解決方案可以支持三星的先進(jìn)技術(shù)，并幫助我們的共同客戶加快他們的設(shè)計(jì)周期。現(xiàn)在通過新思科技的數(shù)字設(shè)計(jì)、模擬設(shè)計(jì)和IP繼續(xù)擴(kuò)大三星產(chǎn)品的使用GAA架構(gòu)的3 nm工藝支持使客戶能夠?yàn)殛P(guān)鍵的高性能計(jì)算應(yīng)用程序提供差異化SoC。”——EDA服務(wù)提供商新思科技

現(xiàn)在，以上四家公司有能力提供它們GAA技術(shù)EDA所有設(shè)計(jì)軟件的人都不能向中國提供相關(guān)產(chǎn)品。

臺(tái)積電態(tài)度：3nm仍然堅(jiān)守FinFET

對臺(tái)積電而言，GAAFET仍然只是未來的發(fā)展路線。FinFET臺(tái)積電的技術(shù)潛力尚未充分發(fā)揮，目前臺(tái)積電研發(fā)順利nm該工藝仍將成熟FinFET技術(shù)，預(yù)計(jì)2nm在工藝過程中，只會(huì)引入臺(tái)積電GAAFET。

臺(tái)積電業(yè)務(wù)發(fā)展副總裁張曉強(qiáng)認(rèn)為，臺(tái)積電將繼續(xù)采用FinFET架構(gòu)開發(fā)3納米工藝是幫助客戶成功的最佳方案。預(yù)計(jì)3納米效率將比5納米提高10%至15%，功耗將降低25%至30%，邏輯密度將提高1.7倍。SRAM密度增加1.2倍，類比密度增加1.1倍。

預(yù)計(jì)臺(tái)積電將在2nm轉(zhuǎn)向工藝節(jié)點(diǎn)GAA全新的架構(gòu)MBCFET(多橋-通道場效應(yīng)晶體管)架構(gòu)GAA基于工藝，可以解決FinFET由于工藝微縮，電流控制漏電等物理極限問題。因此2nm或?qū)⑹荈inFET全面過渡到結(jié)構(gòu)GAA技術(shù)節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)。在經(jīng)歷了Planar FET，F(xiàn)inFET之后，晶體管結(jié)構(gòu)將整體過渡到GAAFET結(jié)構(gòu)上。

如果美國擴(kuò)大出口管制，被認(rèn)為是下一代，或者至少是下一個(gè)芯片開發(fā)設(shè)計(jì)軟件，中國將遭遇災(zāi)難性的挫折。

該技術(shù)需要專業(yè)化EDA中國在這一領(lǐng)域落后于全球同行。工程師需要這樣的軟件來設(shè)計(jì)集成電路(IC) ，而且市場是楷登電子的Cadence、新思科技(Synopsys)和西門子 EDA這些公司都位于西方。

英偉達(dá)(Nvidia)芯片設(shè)計(jì)專業(yè)人士說：與全球同行相比，中國在 EDA 軟件差距很大。Synopsys 和 Cadence 在這一領(lǐng)域建立專業(yè)知識(shí)至少需要30年的時(shí)間。(中國)短期內(nèi)趕上的可能性很小。

由于美國對尖端設(shè)備的出口控制，中國沒有OEM工廠能夠開發(fā)出5納米以下的制造技術(shù)，約3000家集成電路設(shè)計(jì)公司仍然嚴(yán)重依賴進(jìn)口EDA設(shè)計(jì)非軟件GAA芯片的EDA該軟件將來也會(huì)受到禁令的影響嗎？沒有人能回答這個(gè)問題。

國內(nèi)的EDA軟件廠商行嗎？

目前，國家正在努力減少對海外采購半導(dǎo)體設(shè)計(jì)軟件和設(shè)備的依賴，國內(nèi)EDA該行業(yè)一直在蓬勃發(fā)展。數(shù)十家公司一直在尋求取代進(jìn)口系統(tǒng)，投資者也投入了大量資金，希望政府的支持能幫助該行業(yè)蓬勃發(fā)展。中國EDA自上周以來，供應(yīng)商帝天科技一直在深圳IPO它的股價(jià)已經(jīng)上漲了兩倍。2020年，帝天科技在中國EDA市場份額約為6%。

在非上市的EDA公司中，X-Epic是中國EDA行業(yè)中冉冉升起的新星。最近，該公司被南京評為17家有前途的初創(chuàng)企業(yè)之一。該公司成立了加快研究機(jī)構(gòu)EDA 2.0技術(shù)突破，國內(nèi)發(fā)展EDA生態(tài)系統(tǒng)。根據(jù) PitchBook截至今年1月，該公司已籌集1.217億美元，其投資者包括中國國家開發(fā)銀行和紅杉資本中國。

一份報(bào)告顯示，2020年EDA全球市場規(guī)模估計(jì)為91億美元。預(yù)計(jì)到2026年將增長64%，達(dá)到149億美元。