Китай изо всех сил пытается сломать «удушающий захват» в конструкции чипов США

Китайские компании изо всех сил пытаются сократить отставание от американских конкурентов в важнейшем уголке мирового рынка полупроводников.

Программное обеспечение для автоматизации электронного проектирования позволяет дизайнерам и производителям разрабатывать и тестировать схемы новых поколений микросхем, многие из которых состоят из десятков или даже сотен миллиардов транзисторов, прежде чем они будут запущены в производство.

Хотя на долю сектора EDA приходится всего 1,6% мировой полупроводниковой промышленности стоимостью 600 миллиардов долларов, он является критическим узким местом в цепочке поставок для разработки новейших передовых чипов.

«Это ключи от королевства», — сказал Дж. Дэн Хатчесон, вице-председатель консалтинговой компании TechInsights. «Это похоже на то, когда у художника в голове есть концепция картины, но она не может быть реализована, если у него нет красок и кистей для ее создания».

В мировом секторе EDA доминируют три американские компании — Synopsys, Cadence и Siemens EDA, которые вместе производят почти все программное обеспечение, необходимое для проектирования, производства и тестирования самых сложных микросхем.

По данным шанхайской консалтинговой компании ICWise Research, на эту троицу приходится около 80 процентов китайского рынка EDA, несмотря на усилия Китая по производству передовых чипов собственного производства.

Китай настаивает на том, чтобы его компании увеличили свою долю, поскольку он стремится создать более крупную отечественную индустрию микросхем в условиях ужесточения экспортного контроля в США.

Благодаря государственным субсидиям китайские компании добились определенных успехов. По данным Insight and Info, три ведущие компании EDA страны — Empyrean Technology, Primarius и Semitronix — удвоили свою долю на местном рынке с 7 процентов до 14 процентов в период с 2020 по 2023 год.

«Поскольку инструменты EDA подлежат экспортному контролю в США, это только еще больше заставит отечественные китайские компании EDA разрабатывать достаточно хорошие инструменты, чтобы они не зависели от западных поставщиков», — сказал Майрон Се из консалтинговой компании SemiAnalysis.

Последний пятилетний экономический план Китая, опубликованный в 2021 году, определил программное обеспечение для проектирования микросхем в качестве главного приоритета для технологических прорывов в полупроводниковой промышленности.

Поддерживаемый государством Китайский инвестиционный фонд индустрии интегральных микросхем, известный как Большой фонд, и китайский технологический гигант Huawei также сделали ряд инвестиций в EDA и стартапы по разработке микросхем.

В прошлом году Китай открыл Национальный инновационный центр EDA в Нанкине, миссия которого, по словам его директора, заключалась в том, чтобы «провести важнейшую работу по преодолению удушающей хватки Соединенных Штатов в программном обеспечении EDA».

Базирующаяся в Пекине компания Empyrean Technology, ведущий китайский игрок в сфере EDA, добилась некоторого ограниченного успеха. Согласно финансовому отчету, выручка компании выросла почти на 10 процентов в первой половине 2024 года до 443,8 млн юаней (63 млн долларов США), при этом более 90 процентов продаж приходится на китайский рынок.

При поддержке государственных субсидий в размере 77 миллионов юаней, полученных за тот же период, расходы Empyrean на исследования и разработки составили 79 процентов ее доходов. Synopsys и Cadence обычно планируют затраты на исследования и разработки в размере 30–40 процентов от продаж.

Несмотря на эти достижения, задача остается сложной. По данным китайской исследовательской компании Insight and Info, в прошлом году на долю Empyrean и других ведущих китайских компаний EDA Primarius и Semitronix пришлось менее 2 процентов мирового рынка. Рыночная капитализация Empyrean составляет около $7 млрд по сравнению с рыночной капитализацией Synopsis около $80 млрд.

Лу Сяомэн, директор консалтинговой компании Eurasia Group, заявил, что Пекин пытается наверстать упущенное время, поскольку не спешил осознавать свою уязвимость перед контролем США в этом секторе.

Администрация бывшего президента США Дональда Трампа запретила Huawei использовать американские инструменты EDA в 2019 году. За этим шагом последовал радикальный экспортный контроль, введенный администрацией Джо Байдена в августе 2022 года, чтобы не допустить доступа Китая к самому сложному программному обеспечению для проектирования чипов.

«Наступление Китая на EDA является частью более широкого признания необходимости разработки первоклассного «корпоративного программного обеспечения» в отличие от менее сложного потребительского программного обеспечения, которое лежит в основе платформ, управляемых Alibaba и Tencent», — сказал Лу.

Грегори Аллен, директор Центра искусственного интеллекта и передовых технологий Вадхвани при Центре стратегических и международных исследований в Вашингтоне, сказал, что ограничения США означают, что китайские разработчики чипов не могут обращаться к некитайским производителям, таким как TSMC, для производства передовых технологий. чипы, разработанные с использованием инструментов EDA США.

Но он добавил, что для чипов, производимых в Китае, обеспечить соблюдение санкций в отношении легко распространяемых программных инструментов гораздо сложнее, чем обеспечить соблюдение ограничений в отношении громоздкого оборудования для производства чипов.

«Программное обеспечение EDA может быть пиратским — вы можете купить одну лицензию, взломать шифрование и иметь гораздо больше пользователей, чем по закону», — сказал он.

Пекин также, похоже, полон решимости помешать усилиям ведущих групп США по укреплению своего влияния в этом секторе. В мае антимонопольный орган Китая выразил обеспокоенность по поводу предложения Synopsis о поглощении за 35 миллиардов долларов базирующегося в Пенсильвании производителя программного обеспечения для инженерного моделирования Ansys.

«Это небольшая сделка, не имеющая монопольных последствий, и тем не менее китайские регулирующие органы уделяют ей особое внимание», — сказал Лу.

В то время как в Китае действуют десятки компаний EDA, многие из которых добились прогресса в разработке программного обеспечения для проектирования микросхем для нишевых областей, таких как силовые чипы для электромобилей, аналитики говорят, что они все еще изо всех сил пытаются объединить различные инструменты для создания более комплексных проектов для интегрированных систем следующего поколения. схемы.

Согласно исследованию Goldman Sachs, китайскому сектору EDA потребуется ежегодно тратить 9 миллиардов долларов на НИОКР — в 29 раз больше, чем было потрачено в 2023 году — в течение следующих 10 лет, чтобы догнать мировых лидеров.

Джимми Гудрич, старший советник Rand Corporation по технологическому анализу, заявил, что китайский сектор EDA страдает от неспособности предложить программные инструменты для разработки передовых чипов, отметив, что американские инструменты для менее сложных чипов все еще доступны китайским компаниям. .

«Для китайского разработчика или производителя микросхем очень легко просто выйти и работать с Siemens, Synopsis и Cadence, где вы можете купить все, используя подход «одного окна», — сказал он.

«Но если вы хотите использовать местное китайское программное обеспечение, вам придется работать с двумя дюжинами разных компаний и объединить предложения. Это может очень быстро стать очень сложным».