日前，當(dāng)被問及華為和美國(guó)Synopsys、Cadence、Mentor三家EDA公司（提供芯片設(shè)計(jì)的工具）的合作時(shí)，華為輪值董事長(zhǎng)徐直軍坦言，大家都很清楚，這些公司都不能和我們合作了，但天下也不是只有他們。他還講到，在歷史上，即使沒有工具，也可以生產(chǎn)出芯片，當(dāng)然對(duì)我們有挑戰(zhàn)，效率不會(huì)那么高了，也不會(huì)那么輕松了。英特爾70年代就生產(chǎn)CPU了，這些公司都還沒有成立。

　　媒體還報(bào)道，徐志軍還表示，華為獲得了ARM公司V8永久授權(quán)，對(duì)芯片設(shè)計(jì)沒有影響。

　　鐵流認(rèn)為，徐直軍的表示充滿了樂觀主義精神，也有很強(qiáng)的安慰客戶和大眾，堅(jiān)定公司內(nèi)外信心的考量，EDA工具和ARM V8指令集授權(quán)的問題都不像他說的那么簡(jiǎn)單。

　　什么是EDA工具

　　EDA工具是電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（Electronic Design Automation）的簡(jiǎn)稱，是從計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）、計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試（CAT）和計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）的概念發(fā)展而來的。利用EDA工具，工程師將芯片的電路設(shè)計(jì)、性能分析、設(shè)計(jì)出IC版圖的整個(gè)過程交由計(jì)算機(jī)自動(dòng)處理完成。

　　由于上世紀(jì)六十七年代，集成電路的復(fù)雜程度相對(duì)偏低，這使得工程師可以依靠手工完成集成電路的設(shè)計(jì)、布線等工作。但隨著集成電路越來越復(fù)雜，完全依賴手工越來越不切實(shí)際，工程師們只好開始嘗試將設(shè)計(jì)過程自動(dòng)化，在1980年卡弗爾.米德和琳.康維發(fā)表的論文《超大規(guī)模集成電路系統(tǒng)導(dǎo)論》提出了通過編程語(yǔ)言來進(jìn)行芯片設(shè)計(jì)的新思想,加上集成電路邏輯仿真、功能驗(yàn)證的工具的日益成熟，使得工程師們可以設(shè)計(jì)出集成度更高且更加復(fù)雜的芯片。

　　1986年，硬件描述語(yǔ)言Verilog問世，Verilog語(yǔ)言是現(xiàn)在最流行的高級(jí)抽象設(shè)計(jì)語(yǔ)言。1987年，VHDL在美國(guó)國(guó)防部的資助下問世。這些硬件描述語(yǔ)言的問世助推了集成電路設(shè)計(jì)水平的提升。隨后，根據(jù)這些語(yǔ)言規(guī)范產(chǎn)生的各種仿真系統(tǒng)迅速被推出，這使得設(shè)計(jì)人員可對(duì)設(shè)計(jì)的芯片進(jìn)行直接仿真。隨著技術(shù)的進(jìn)步，設(shè)計(jì)項(xiàng)目可以在構(gòu)建實(shí)際硬件電路之前進(jìn)行仿真，芯片布線布局對(duì)人工設(shè)計(jì)的要求和出錯(cuò)率也不斷降低。

　　時(shí)至今日，盡管所用的語(yǔ)言和工具仍然不斷在發(fā)展，但是通過編程語(yǔ)言來設(shè)計(jì)、驗(yàn)證電路預(yù)期行為，利用工具軟件綜合得到低抽象級(jí)物理設(shè)計(jì)的這種途徑，仍然是數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。一位從事CPU設(shè)計(jì)的工程師表示，“在沒有EDA工具之前，搞電路要靠人手工，對(duì)于大規(guī)模集成電路有上億晶體管的設(shè)計(jì)用手工簡(jiǎn)直是不可為的......可以說有了EDA工具，才有了超大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)的可能”。

　　三大廠壟斷EDA工具

　　中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)IC設(shè)計(jì)分會(huì)理事長(zhǎng)、清華大學(xué)微電子所所長(zhǎng)魏少軍曾表示，“我們要改變以往那種使用先進(jìn)工藝就代表是先進(jìn)水平的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，Intel用0.13微米工藝能作出2GHz而我們要用45nm才能實(shí)現(xiàn)，這就是差距...... 快速提升我們自己的IC基礎(chǔ)設(shè)計(jì)能力迫在眉睫，這是改變目前中國(guó)IC設(shè)計(jì)業(yè)嚴(yán)重依賴EDA工具和制造工藝才能實(shí)現(xiàn)芯片性能提升的根本途徑，而依賴并濫用IP則導(dǎo)致了中國(guó)SoC設(shè)計(jì)的同質(zhì)化”。

　　清華大學(xué)微電子所所長(zhǎng)魏少軍提到的“依賴并濫用IP則導(dǎo)致了中國(guó)SoC設(shè)計(jì)的同質(zhì)化”指的是國(guó)內(nèi)眾多IC設(shè)計(jì)公司大多依賴于ARM的IP授權(quán)開發(fā)SOC，由于都是購(gòu)買ARM的Cortex A53、A72、A73等產(chǎn)品，同質(zhì)化是必然的。

　　“中國(guó)IC設(shè)計(jì)業(yè)嚴(yán)重依賴EDA工具和制造工藝才能實(shí)現(xiàn)芯片性能提升的根本途徑”指的是很多中國(guó)國(guó)產(chǎn)SOC/CPU性能的提升嚴(yán)重依賴于購(gòu)買更好的EDA工具和采用更好的制造工藝。對(duì)于依賴更好的制造工藝和嚴(yán)重依賴國(guó)外IP，因不屬于本文范圍不做討論，重點(diǎn)說下中國(guó)在EDA工具上完全依賴國(guó)外產(chǎn)品。

　　EDA軟件方面早已形成了三巨頭——Synopsys、Cadence、Mentor。Synopsys是EDA三巨頭之首。國(guó)內(nèi)從事EDA軟件開發(fā)的華大九天和這三家現(xiàn)在不是一個(gè)數(shù)量級(jí)的。誠(chéng)然，華大九天也想在某些點(diǎn)工具上做些突破，但就整體技術(shù)實(shí)力而言差距很大。

　　目前，國(guó)內(nèi)根本沒有深亞微米的EDA成體系的設(shè)計(jì)平臺(tái)。正是因?yàn)閲?guó)內(nèi)從事EDA工具開發(fā)的公司在Synopsys、Cadence、Mentor面前實(shí)力過于懸殊，國(guó)內(nèi)IC設(shè)計(jì)公司幾乎100%采用國(guó)外EDA工具。而且在一段時(shí)間里，看不到縮小和Synopsys、Cadence、Mentor技術(shù)差距的可能性。

　　EDA停止授權(quán)風(fēng)險(xiǎn)和影響

　　徐志軍表示：“在歷史上，即使沒有工具，也可以生產(chǎn)出芯片，當(dāng)然對(duì)我們有挑戰(zhàn)，效率不會(huì)那么高了，也不會(huì)那么輕松了。英特爾70年代就生產(chǎn)CPU了，這些公司都還沒有成立”。

　　誠(chéng)然，英特爾在70年代可以不依賴Synopsys、Cadence、Mentor的工具設(shè)計(jì)和制造芯片，但問題是，英特爾在70年代設(shè)計(jì)和制造的是性能異常差的芯片，性能差到什么程度呢？

　　想必大家對(duì)童年時(shí)代的386、486、586學(xué)習(xí)機(jī)還有印象吧，在1980年，英特爾推出了80186處理器。考量到摩爾定律的客觀存在，在70年代，英特爾依靠人工只能完成性能不及186處理器幾分之一乃至幾十分之一的處理器。

　　（找不到186配圖，拿486的圖湊合吧）

　　這種處理器性能堪稱古董中的古董，華為如果學(xué)習(xí)70年代的英特爾模式，基本就只能做這種處理器的。華為這種產(chǎn)品基本除了留下幾片進(jìn)博物館之外，其他的芯片基本可以直接進(jìn)廢品收購(gòu)站。

　　還必須指出的是，華為只做Fabless，做SoC設(shè)計(jì)，關(guān)鍵IP購(gòu)買自ARM，代工依賴臺(tái)積電，不可能像英特爾那樣一條龍打通。因而要融入西方國(guó)家制定的標(biāo)準(zhǔn)流程，因而EDA工具是必不可缺的。

　　正如那位從事CPU設(shè)計(jì)的工程師表示，“在沒有EDA工具之前，搞電路要靠人手工，對(duì)于大規(guī)模集成電路有上億晶體管的設(shè)計(jì)用手工簡(jiǎn)直是不可為的......可以說有了EDA工具，才有了超大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)的可能”。

　　那么，國(guó)內(nèi)有沒有EDA廠商呢，還真有，比如華大九天，但差距和三大廠太大，只有點(diǎn)工具，根本頂不上去。

　　徐志軍的表態(tài)很顯然是為了安慰市場(chǎng)情緒說瞎話。

　　不過，EDA工具并非致命的卡脖子關(guān)口，其實(shí)也有應(yīng)對(duì)手段，那就是用XX版的。只不過用XX版的EDA工具可能會(huì)影響企業(yè)名聲，以及無法升級(jí)制造工藝了。

　　考慮到摩爾定律已經(jīng)放緩，無法使用更好工藝的負(fù)面影響就被降低了。

　　臺(tái)積電才是關(guān)鍵命門

　　在采訪中，仿佛EDA是命門，誠(chéng)然，如果不考慮XX版的因素，確實(shí)挺麻煩，但真的不要臉起來，依靠XX版還是可以過日子的。

　　其實(shí)，華為真正的命門不在EDA，而在臺(tái)積電。

　　以華為的ARM芯片來說。徐直軍表示擁有ARM V8永久授權(quán)。就IP授權(quán)來說，如果禁令嚴(yán)格執(zhí)行，新的CPU核與GPU核，ARM肯定是不能賣的。就指令集授權(quán)的問題，有很多種解讀，由于懂CPU的不懂法律，懂法律的不懂CPU，一直沒有定論。

　　鐵流聽到兩種觀點(diǎn)，一種如徐直軍所言。另一種是法律界朋友的說法，誠(chéng)然，這僅是一家之言，僅供參考。

　　這位朋友表示，商業(yè)行為不能違背國(guó)家法律，違背主權(quán)國(guó)家法律的商業(yè)合同自始無效。而知識(shí)產(chǎn)權(quán)，標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證這些都在美國(guó)出口管制法律的范疇內(nèi)，而ARM指令集授權(quán)恰恰就是標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證。臺(tái)積電在代工ARM芯片時(shí)有一個(gè)環(huán)節(jié)，就是需要ARM確認(rèn)，因?yàn)檫@涉及到分賬——即便是指令集授權(quán)，依然要向arm支付“ARM稅”，這也是蘋果公司在A7處理器之后走上了獨(dú)立設(shè)計(jì)的道路，依然要向ARM支付“ARM稅”，而且“ARM稅”的金額隨著蘋果手機(jī)和平板的熱銷水漲船高。

　　由于涉及到ARM標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證，違反美國(guó)出口管制法律。在違反主權(quán)國(guó)家法律的情況下，還要看該國(guó)有沒有管轄權(quán)。

　　就美國(guó)長(zhǎng)臂管轄來說，條件是使用美國(guó)技術(shù)高于25%美國(guó)就有管轄權(quán)。此前臺(tái)積電也表示使用美國(guó)技術(shù)低于25%。但問題在于25%這個(gè)比例是如何計(jì)算的，由于臺(tái)積電的設(shè)備大量來自ASML、應(yīng)用材料，科林、科壘，采購(gòu)設(shè)備的時(shí)候都是簽了協(xié)議的。

　　一些工藝和技術(shù)也需要西方授權(quán)或合作開發(fā)，一旦美國(guó)進(jìn)一步施壓，“嚴(yán)格”美國(guó)技術(shù)的比例，臺(tái)積電很可能像制裁中興那次那樣頂不住壓力，拒絕接單。

　　一旦發(fā)生這種情況，華為的ARM芯片將全面休克。

　　鐵流認(rèn)為，川普是在打王八拳，雖然各種“梭哈”看起來氣勢(shì)洶洶，但根本打不到要害。因而鐵流一直認(rèn)為川普其實(shí)是以中興和華為作為“人質(zhì)”，要求中國(guó)拿真金白銀來?yè)Q。此前兩國(guó)領(lǐng)導(dǎo)G20碰面后，川普宣布松綁華為，中國(guó)宣布開放金融、鐵路和礦產(chǎn)，鐵流覺得有點(diǎn)像交易。只不過川普胃口大，經(jīng)常話說了又不算，繼續(xù)漫天要價(jià)。

　　另外，此前臺(tái)積電一直給華為代工，一方面可能是中興事件后大陸吸取教訓(xùn)統(tǒng)戰(zhàn)的成果，也有可能是臺(tái)積電為了商業(yè)利益裝瞎賺錢。其實(shí)，不少體制內(nèi)單位不少芯片就是通過某種方式，在臺(tái)積電流片的。按照西方一貫的做法，是不能給這些用在特殊裝備的芯片提供代工服務(wù)的，但結(jié)果卻是，臺(tái)積電裝瞎賺錢，還養(yǎng)活了不少處于灰色地帶的中間人。但這種形態(tài)不是常態(tài)，一旦川普認(rèn)清局勢(shì)，對(duì)臺(tái)積電施加高壓，以臺(tái)灣當(dāng)局“崇美媚日”的本性，華為的流片渠道不容樂觀。

　　也許有人說，臺(tái)積電不接單，不是還有中芯國(guó)際么。先不提中芯國(guó)際在技術(shù)上和臺(tái)積電有不小差距。上次制裁中興時(shí)候，臺(tái)積電不接單，中興找了大陸兩家數(shù)一數(shù)二的晶圓廠，結(jié)果這兩家廠商也不敢接單，原因就在于采購(gòu)國(guó)外設(shè)備的時(shí)候簽了各種限制性協(xié)議。

　　不過，這也不能全怪境內(nèi)晶圓廠“缺鈣”，再往上推一步，問題還是出在國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備不如歐美。應(yīng)用材料、ASML、東京電子、科林、科壘等美歐日廠商占據(jù)統(tǒng)治地位，國(guó)內(nèi)設(shè)備廠商雖然在局部有亮點(diǎn)，但總體上步履維艱。

　　EDA和流片渠道需要大陸廠商攜手共進(jìn)

　　EDA工具和國(guó)外差距大，一方面固然有國(guó)外起步早的先發(fā)優(yōu)勢(shì)。另一方面，也需要整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈攜手共進(jìn)。使用XX版EDA工具只是權(quán)宜之計(jì)。國(guó)內(nèi)單位應(yīng)對(duì)正視問題，齊心協(xié)力一起把國(guó)產(chǎn)EDA工具一點(diǎn)一點(diǎn)做強(qiáng)。

　　開發(fā)出性能優(yōu)越的EDA工具，一方面要有良好的算法，這對(duì)數(shù)學(xué)要求很高。而由于數(shù)學(xué)這類純理論不賺錢，很多數(shù)學(xué)人才紛紛改行去來錢快的行業(yè)。另一方面需要和工藝相結(jié)合。

　　雖然在算法方面有可能取得一定的技術(shù)突破，但EDA設(shè)計(jì)的后端工具要和工藝相結(jié)合，但國(guó)內(nèi)自主工藝很少有深亞微米的工藝。目前境內(nèi)晶圓廠最先進(jìn)的工藝線都是引進(jìn)的，還簽署一定限制條款。

　　正如國(guó)家要發(fā)展必然離不開完善的基礎(chǔ)建設(shè)，這是發(fā)展的基礎(chǔ)，EDA工具的研發(fā)進(jìn)步就需要國(guó)內(nèi)自主研發(fā)的制造工藝做基礎(chǔ)，由于沒有自主研發(fā)的先進(jìn)制造工藝，所以和工藝結(jié)合的那部分就根本不可能取得技術(shù)突破。

　　那如果有了自主研發(fā)的先進(jìn)工藝，就能夠開發(fā)出良好的EDA工具了么？事情沒這么簡(jiǎn)單。即便有了自主研發(fā)的先進(jìn)工藝，撇開工藝結(jié)合，光在算法技術(shù)上和國(guó)外三巨頭的差距也很遠(yuǎn)。而且算法和工藝相結(jié)合很難，需要非常高深的數(shù)學(xué)理論，這是目前國(guó)內(nèi)很難做到的。

　　另外，技術(shù)發(fā)展也離不開商業(yè)因素，愿意采購(gòu)華大九天產(chǎn)品的公司相對(duì)偏少，而EDA工具的成熟，離不開IC設(shè)計(jì)公司的大規(guī)模應(yīng)用。在國(guó)外三巨頭占有統(tǒng)治地位的情況下，會(huì)導(dǎo)致國(guó)產(chǎn)EDA陷入惡性循環(huán)——產(chǎn)品有差距導(dǎo)致客戶少，客戶少加劇產(chǎn)品差距。就國(guó)產(chǎn)EDA工具而言，短期還看不到趕超西方的可能性。

　　因此，國(guó)產(chǎn)EDA工具的成長(zhǎng)和發(fā)展，必須依賴IC設(shè)計(jì)、IC制造單位或公司的鼎立協(xié)助，只有大家協(xié)同形成合力，才有希望追趕國(guó)外EDA三大廠。這個(gè)過程會(huì)比較慢，可能很多年才能實(shí)現(xiàn)。

　　流片渠道也是類似，當(dāng)下境內(nèi)晶圓廠的先進(jìn)工藝是引進(jìn)的，設(shè)備大多從外商購(gòu)買，這使其遭遇政治風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，沒準(zhǔn)又會(huì)“缺鈣”。要解決這個(gè)問題，也需要國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備廠商、設(shè)計(jì)廠商和制造廠商共同努力，在一些對(duì)性能要求不高的芯片上，以犧牲芯片性能為代價(jià)，換取國(guó)產(chǎn)化含金量，建設(shè)紅色產(chǎn)業(yè)鏈，實(shí)現(xiàn)獨(dú)立自主，自立根生。