重庆未来产业培育计划：推动类脑芯片开发，发展生物创新药

重庆夜景。 视觉中国 图

重庆市人民政府办公厅日前印发《重庆市未来产业培育行动计划（2024—2027年）》（以下简称“计划”）。计划指出，重庆市将结合当地产业发展实际，优先发展空天信息、生物制造、前沿新材料、氢能核能及新型储能、人工智能、低空经济等6个高成长未来产业，探索发展脑机接口及脑科学、光子与量子技术、沉浸技术等3个高潜力未来产业。

在人工智能方面，计划指出，将推动大模型多维并行训练优化、模型快速适配、模型异构推理部署等技术和工具研发，推进开源通用大模型、专用行业大模型、AI小模型等新一代AI模型开发，拓展大语言模型对语义空间信息的利用。

开展不同领域机器人本体设计创新，研发无框力矩电机、空心杯电机、一体化关节、末端执行器等智能部件，发展机器人操作系统、仿真训练系统等中枢神经系统。

在脑机接口及脑科学方面，计划指出，将推动类脑芯片设计开发，探索发展神经形态芯片、异构融合芯片、脑仿真模拟芯片等，研发神经网络及计算框架、事件驱动型图像传感器等。研发神经形态计算、神经行为感知、脉冲神经网络等技术，发展类脑计算机及类脑固态元器件、类脑组合型器件等部件。

在沉浸技术方面，计划指出，将推动物理引擎、实时高效渲染等技术研究，开发虚拟城市、虚拟社会、虚拟人、虚拟物等虚拟产品。加强低能耗芯片开发、无线通信、高级生物传感、智能纺织品、新一代AR/VR、人机交互、可穿戴健康检测等技术研发，发展头盔显示器、传感器、便携式和嵌入式智能设备等产品。

在生物制造方面，计划指出，将强化重组抗体、靶向递送、人工组织器官构建等技术研发，发展抗体药物、重组蛋白药物、多肽药物和新一代疫苗等生物创新药，推动其在重大疾病和罕见病领域的临床应用。加强现代生物工程技术在中药材基因编辑遗传改良、珍稀濒危植物保护利用、中药活性分子合成等方面的应用。

开发效率提升200倍，全国人才仅1500，芯片之母EDA软件到底是啥？

网上有这样一个说法，有100个对软件开发一窍不通的顶尖芯片设计师团队，和100个对芯片设计一窍不通的软件工程师，谁能更先开发出EDA。

答案是都不可能，但如果把这200人凑在一起，共同开发呢？答案还是不可能，因为两个团队之间难以配合。

那么到底需要什么样的条件才能开发EDA软件？ EDA软件又是什么？中国EDA软件发展又经历了什么样的残酷历史？

朋友们大家好，我是工研车间微胖叔，今天来聊聊半导体行业的摇篮，EDA软件。

EDA软件是什么？

EDA的全称是电子设计自动化，是芯片设计中必须使用到的一类软件工具，覆盖芯片设计的全流程，芯片设计企业需要完成芯片的设计、仿真、验证等大大小小多个环节，不同环节对应不同的EDA软件，经过多轮的设计和验证，最后生成一个完整芯片版图文件，才能交付给晶圆厂生产。

这好像看起来也很简单，这不就跟室内家装设计一样简单吗？只要设计师做出方案，交给施工队就好了。

但是如今的芯片上的晶体管的数量都已经用亿来计算，这就相当于一名家装设计师，去做一亿个房间的设计，同时还要考虑房间和房间之间通行效率。如果没有自动化软件，这是不可能做到的。

比如说，当今14nm芯片的设计成本是2亿美元，7nm则是6亿美元，这是有EDA的情况下。如果没有EDA，就需要大量的设计师，去进行大量重复枯燥的工作，一方面极大拉长开发周期，同时也会让成本上升超过200倍。那么，设计一个7nm芯片就需要1200亿美元，考虑到人才数量和时间周期，不用EDA设计芯片，这就是一件根本不可能实现的事情。

中国EDA软件又经历了怎样的历史呢？

上个世纪80年代，在互联网都没有接入的时代，中国就针对EDA软件设立了专项计划。1993年，国产自研EDA系统“熊猫”问世，短暂掀起了国产EDA的风潮，当时国内有20家企业使用国产EDA，完成了超过200个芯片的设计，那个时候熊猫EDA和国际领先水平的差距还没现在这么大。

随后1994年，EDA厂商被解除限制，外国厂商涌入中国，带来了更完整更先进的套装型工具包，同时还有成熟的商业模式和策略，迅速抢占了国产EDA的市场，让国内的EDA行业基本陷入停滞状态十几年。

新思科技在人民大会堂举办向清华大学捐赠的仪式

这个现状一直维持到2008年，但是事到如今，EDA的国产化率仍然很低。

目前，EDA软件被三大外国巨头垄断，分别是新思科技、Cadence和收购了Mentor公司的西门子集团。这个行业的最大特点是，研发费用投入高，但是市场规模却特别小，从业人员也不多，三大巨头企业总人数大概是2.8万人左右，这就占到了全球EDA行业的60%。

而国内所有EDA企业的人员加在一起，也不过1500人，国内最大的EDA企业也不过只有660人，研发人员不到500人。而且这样的研发人才很稀缺，不光需要懂软件开发，还需要对芯片设计和制造有很深刻的理解。如果想要和国际巨头竞争，还需要上万人才的参与，虽然近年来发展迅猛，但是补齐人才缺口还需要好几年时间。

除了人才以外，外国巨头还有知识产权护城河，一颗芯片中要使用到来自各个企业的芯片IP，外国EDA企业基本上垄断了接口类IP，很多芯片设计公司在使用EDA软件的同时，还会使用EDA企业的IP，新思科技和Cadence已经是世界上仅此于ARM公司，第二大和第三大的IP授权公司。

国内EDA企业不仅在IP授权上话语权较弱，还没有形成全流程覆盖，占有的市场份额很小，一方面是长期以来，国内企业不敢轻易尝试国产软件，小企业也不愿意购买正版软件，导致国产EDA市场份额很少。

另一方面则是最重要的问题，EDA软件的迭代和开发需要和晶圆厂紧密配合，这就是下一个问题。

EDA软件研发需要什么样的条件？

举个例子，台积电在开发N7工艺的时候，新思科技就同步启动了EDA设计平台和IP部件的开发，经过两家公司的相互优化和实际生产的验证流程之后，在台积电推出N7工艺的时候，新思科技的EDA也同步上线，新思科技和台积电已经成为绑定状态，想要导入台积电的先进工艺，就必须使用新思科技的EDA软件。

也只有通过新思科技，芯片企业才有资格拿到台积电的晶圆代工份额。结合这几天的新闻，我们也能知道，台积电推迟在2nm节点上导入GAA技术，对于国内芯片厂商来说也是一件好事，起码目前台积电3nm的代工不受限制。

台积电和新思科技的合作模式也反映出EDA研发的必要条件，必须产研结合 。

EDA软件和制程工艺紧密相连，EDA软件需要晶圆厂进行验证，才能证明软件有效。而且，不同的晶圆厂的制程工艺稍有不同，这就意味着一套软件需要通过多家晶圆厂的验证，这就进一步增加了扩张市场份额的难度。

总的来说，国内厂商实力和人才现状和国际一流水平差距不小，但是同样也有机会，在AI、5G、物联网领域目前已经出现了外国企业覆盖不到的情况，随着政策扶持，国产厂商有望成为这些领域的规则制定者，也有望开发出国产IP，对外国企业构筑起护城河。

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