微电子学与计算机

北大微电子学院蔡一茂:高校应优化学科建设支

 

蔡一茂并指出,高校应面向产业急需的人才进行分层次培养,例如把本科生培养成具有宽广视野、把握前沿技术实践能力的交叉型复合型拔尖人才。与此同时高校要注重产教融合与学科交叉的人才培养。

从EDA目前的发展形势来看,美国在该领域处于绝对垄断地位,同时中国市场在全球占比不足10%。蔡一茂强调,目前我国半导体制造领域受到美国14nm、7nm的禁令,如果后续EDA工具也被加入实体清单,那时再着手发展EDA就为时已晚。所以目前国家层面和学术界、产业方面也是非常支持EDA的国产替代和相关研究。

面对这些挑战,在电路设计方面,学术界和产业界已开始探索高效、智能的EDA方法。另外,对于器件工艺方面,已针对新特性、新器件进行建模方法上的革新。

蔡一茂指出,我国EDA的发展历史是非常曲折缓慢的。从时间节点上来看,1987年巴黎统委会对我国实行禁运,国外EDA工具无法进入中国;1993年打破了封锁,北大王阳元院士担任ICCAD委员会主任,带领团队自主研发初出国产EDA工具熊猫系统。

蔡一茂进一步指出,全球EDA的销售额大概保持一个温和的增长,年复合增长率大概在5-10%之间。在竞争格局上,基本上被Synopsys、Cadence、Siemens、Ansys这前四大厂商垄断。

不过国家已开始重视EDA产业,政府和民间都在不断加大投资。发改委、科技部、国家自然基金委员会以及地方政府都制定了相关计划。统计显示,2009年-2017年,01专项给予了EDA少量支持,8年累计约2亿元,2018-2021年,预计01专项投入将超过10亿元。在民间投资方面,2020年至今中国EDA产业融资资金额超22亿元,达到了历史高峰。

谈及EDA市场国内厂商占有率不足的原因,蔡一茂认为国产EDA与国外大厂相比仍存在较大差距。具体来说,国内EDA企业产品以点工具为主,尚未形成面向先进工艺的全流程EDA。数据显示,国产28nm数字电路EDA全流程覆盖率仅为70%,缺少逻辑综合和逻辑仿真等点工具,国产7nm及以下工艺EDA基本空白。

集微网消息,10月22日,2021年北京微电子国际研讨会暨IC WORLD大会正式召开。大会将持续22-24日三天,大会旨在聚焦产业发展的痛点、堵点和关键点,凝聚全球半导体产业的团体力量,汇集国际国内的行业龙头和企业精英,全面构建具有全球竞争优势的集成电路产业生态高地。

2009年,受到集成电路发展潮流的推动,中国EDA再度启航,开始逐步成立华大九天等国产DEA企业。与此同时,十二五、十三五的科技部和基金委已经开始逐步对项目进行支持。时间来到2019年,国内高校和EDA企业已经得到蓬勃的发展。

回到EDA技术本身来说,蔡一茂指出集成电路的发展对EDA技术提出了新的挑战,芯片复杂化令EDA的规模和设计复杂度增加,需求多样化使得EDA需要满足多场景、多需求和多功能,工艺微型化致使尺寸逼近物理极限,EDA的工艺约束增加。

今(22)日下午,北京大学微纳电子研究院院长,微纳电子学系主任、教授蔡一茂分享了EDA技术的发展以及学术界针对EDA领域的研究现状。

蔡一茂紧接着分析了EDA的重要性,他指出,EDA是集成电路产业的共性基础技术,尤其是现在集成电路制造的复杂度越来越高,如果没有EDA技术的介入,即使有设备有材料可能也做不出来芯片。另外,对美国而言,EDA是代价最小、见效最快的打击手段。

对于高校如何支持EDA产业的发展,蔡一茂认为应该优化学科建设,从而培育优秀的人才输入产业。北大在本科、研究生集成电路专业设置上均进行了升级。同时把研究重点放在数字集成电路设计流程和先进制造工艺的EDA技术、中国自主的EDA行业标准以及前沿方向的探索。

“众所周知,往往在中国取得突破时,美国或者相关国家就会有所动作,1994年巴统取消了对中国的禁运,所以在1994年到2008年中国EDA由于没有受到足够的支持等因素陷入低谷,虽然有一些突破,但在形成产业方面进展非常缓慢。”蔡一茂说到。

蔡一茂表示:“虽然EDA本身的年产值只有100亿美元,但它支撑的IC设备、IC制造到整个垂直链的电子产业和数字经济的产值非常高。”

(校对/木棉)