亟需發展的eda產業,抓住芯願景「階段性」機會

日期:2020年7月31日 上午10:00作者:周治玮
亟需發展的eda產業,抓住芯願景「階段性」機會

芯願景是一家依託自研eda軟件開展集成電路分析及設計的集成電路服務商,目前ic分析服務為核心收入來源,但由於自研eda軟件為ic分析及設計服務的基礎,因此這三款業務實際上是一個有機整體,不能因為ic分析服務貢獻收入較多而忽略其餘業務的進展情況。

Eda軟件授權

電子設計自動化(eda)軟件可以協助工程師實現對邏輯的編譯化簡、分割、佈局和優化,完成電路及性能分析、版圖設計等復雜的ic分析及設計過程,大幅提升分析效率和設計靈活性。

一般而言,對於百萬級數字ic產品,絕大多數分析工作可由軟件工具自動完成;對於超大規模數字電路,相關佈線優化、關鍵基礎結構智能識别及處理等功能,可顯著提升版圖設計效率。

根據摩爾定律,頭部客戶的技術需求每18個月將出現顯著的演進或換代,芯願景eda軟件的優化升級亦基本遵循上述發展規律,具體而言,隨著每18個月單個項目數據量規模將增加1倍,軟件的數據庫引擎能夠容納的數據量須增加1倍、加載速度須提高1倍;圖像自動化採集和處理速度、圖像自動識别速度、電路網表自動提取和功能分析速度必須提高1倍,相關誤差率或錯誤率須降低1半。

同時,如ic設計、生產工藝出現演進或叠代(如opc、dfm、finfet、雙掩膜曝光等),dea軟件功能、性能等亦須進行擴展提升,與相關增量技術創新相匹配、相適應。

Ic分析

芯願景依託工藝分析研究實驗室、自主eda軟件,以各類ic產品為主要分析對象,提供工藝分析、技術分析、知識產權分析鑒定等技術服務,目前所分析的ic產品最先進制程已達7nm。該業務是芯願景自主eda軟件的核心應用,目前該板塊中已形成3大解決方案:

工藝分析解決方案,主要是化學、材料專業工程師利用光學/電子顯微鏡、離子刻蝕機、顯微圖像採集處理軟件等,對ic產品進行拆卸、測繪、分析的過程。

一方面該解決方案可作為產品失效分析的重要檢測手段,對ic失效點進行平面及縱向的形貌分析、成分分析,供後續失效分析參考;另一方面,可以幫助客戶深入理解ic製造工藝和設計特點,為ic分析一再設計的工藝線選擇提供參考,也可以作為知識產權訴訟時工藝侵權取證手段。

技術分析解決方案,主要是微電子工程師利用ic顯微圖像,結合目標生產線工藝設計工具包等規則,依託ic分析再設計、分析驗證等軟件,通過引線及通孔識别、單元搜索和提取等自動化分析技術,得到反映ic原始版圖信息的電路網表,經進一步整理分析,可得到易於理解、反映原始設計思想及技巧的層次化電路圖,此外還可結合ic設計和製造工藝信息,對原始佈圖結構進行分析。

該解決方案是對ic產品進一步的測繪和分析過程,為其他分析、設計工作提供產品關鍵性數據信息。

知識產權分析鑒定解決方案,該解決方案主要是ic知識產權工程師利用前述ic技術分析成果,依託知識產權搜索引擎等工具,提供專利侵權/無效分析、佈圖設計侵權鑒定、專利運營(佈局、估值、交易、授權)、專利產品映射(ppm)和現有技術查詢等技術服務。

在分析服務過程中,芯願景將項目案例中的共性圖像或電路數據、設計技術等進行整合管理,形成了芯片專利數據庫,該等技術儲備有力支撐了技術查詢、專利估值等重要分析工序。

Ic設計

芯願景依託工藝分析研究實驗室、自主eda軟件,提供ic可靠性加固、asic/soc一站式定制、ic漏洞檢測及安全性優化設計、ip授權等設計服務。在微控制器、電源管理、汽車電子、工業和自動化控制、數字信號處理、安防監控、物聯網等領域形成了眾多解決方案,相關設計具備低功耗、安全防護、靜電防護、高兼容性等特點。

該業務板塊,芯願景已形成設計外包、量產外包、ip授權3大解決方案,一般結合客戶需求,芯願景可為其提供ic設計數據(電路圖、版圖、ip數據)及產品(wafer、芯片)。

設計外包主要針對ic設計企業,承接其整個設計流程中的一部分環節,以加快客戶的研發週期、降低其研發成本,並提升產品安全等級。目前該等業務主要面向定制版圖設計、數字電路後端設計、設計驗證、ic可靠性加固、ic漏洞檢測及安全性優化設計等需求。

量產外包,主要是芯願景委託代工廠進行批量晶圓full mask流片生產,委託封裝廠完成晶圓切割及封裝,形成ic產品,委託測試廠完成ic成品測試,並將測試通過ic批量交付客戶。

Ip授權,是芯願景根據市場需求及自身技術優勢,自主研發了適用於多個領域的ip,相關技術具備已驗證、可復用、特定功能性等特點,有助於提升設計效率,可用於自主設計環節,亦可直接授權客戶設計開發使用。

該業務的開展,一方面充分吸收利用了芯願景傳統分析及設計技術,憑借不斷構建形成的平台化優勢,可滿足客戶設計開發中的標準化、模塊化服務需求,協助其在相對共性的功能及性能需求的基礎上,進行差異化設計,實現降本增效;另一方面,降低了設計者為進入某一領域或實現某項開發,短期内進行高頻研發投入的風險。

目前芯願景ip平台主要包括3大係列ip:

  1. 嵌入式安全防護類ip:securax ip可獨立使用或嵌入單/多核架構mcu、soc、fpga中,有效保護ic核心模塊及數據抵禦外部非侵入式攻擊(如旁路信號分析、故障注入)、侵入式攻擊(如fib修改、微探針竊聽)等,
  2. 工業物聯網與控制類ip:gemini ip可協助實現主機節點與從機節點的數據通信、自動控制軌迹並驅動電機完成動作、數字/模擬傳感信號編解碼及抗噪能力提升、支持工業級寬溫度測量範圍等功能,可幫助設計者快速可靠地實現工業ic設計,
  3. 通用基礎類ip:taurus ip涵蓋數模混合信號、通用標準接口等的基礎ip庫,可覆蓋多場景下mcu的協議通信、信號傳輸、時鍾管理、功耗性能管理、數模信號處理等需求,該等ip構成芯願景高適用性通用基礎ip等核心技術内容,可顯著降低設計開發過程的週期和成本,有利於提高流片成功率,

競爭

Eda是集成電路產業鏈相對產值較小但又極其重要的關鍵環節,具有―體量小、集中度高的特點,2018年相對於近五千億美金的芯片產業,整個eda的市場規模僅為97.15億美元,而其中有70%的市場份額都由eda三巨頭 Synopsys、Cadence 和西門子旗下的Mentor Graphics佔據。在中國市場,集中度更高,eda銷售額的95%由以上三家瓜分。

儘管如此,但對於國家半導體發展而言,eda行業極具戰略價值,台積電便是前車之鑒,因此雖然國產eda廠商規模尚小,收入增長持續性存在一定的風險,但如同軍工產業一樣,沒有軍工產品,消費服務業發展的再好在大國競爭下也沒有底氣和安全感,因此以防未來以新思科技為代表的企業出現軟件停止升級的風險,我國必須發展出具備競爭力的國產eda廠商,這樣類型的後發制人,京東方已經在面板產業中做到了,但也走過了艱難的20年。

因此,需要投資者給予耐心,也需要實業操盤人有前行的勇氣。

從二級市場機會與風險來看,以上的局面或許會帶來芯願景在估值層面持續性的高估,而高估最好的操作方式便是隨著市場轉冷,階段性的機會便會出現,通過階段方式獲取長期收益亦是一種投資選擇

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