赢了EDA峰会，我们还有什么路要走？(夺冠是什么意思？)

摘要:可以说，在后备力量方面，我们已经开始取得一些可喜的进展。在掩模对准器中，激光器负责产生光源。首先激光发射光，光通过能量控制器的光束整形装置后进入光掩模台，最后制成晶片。然而，它与平版印刷术非常相似。其实我们软件的研发也不晚。

在最近的ICCAD 2021(计算机辅助设计国际会议)上，华中科技大学的学生团队首次参赛，获得EDA布局算法第一名。可以说，我们已经开始在EDA后备力量方面取得了一些可喜的进展。

而芯片领域需要物理和材料科学的基础研究和精密制造来突破制约创新的瓶颈。包括EDA设计、材料、制造、工艺、设计能力、制造、封装测试等关键流程，都被华为设定为未来的目标领域。

“忘记历史就意味着背叛”。在我们重启芯片制造领域的基础研究之际，我们尤其有必要回顾一下历史，看看我们在芯片领域有多么落后。为了写这篇文章，我找到了我国光刻领域的开山之作《光刻掩膜版的制造》，带你回到我们光刻的发展史。

《神作-光刻掩膜版的制造》里面有很多文章说中国在光刻方面的落后是因为我们没有重视基础科学的研究。事实上，这种说法至少不适合光刻技术领域。在这方面，中国起步不算晚，可以说与美国基本同步，略早于日本。甚至在20世纪60年代初，中科院就开始研究光刻机，并于1965年成功研制出65型接触式光刻机，当时国际领先。后来在1972年，武汉无线电元件三厂编制制造光刻掩膜版。

可以说，正是看了这本书，作者才下定决心写这篇文章。光刻和IT R&D最大的区别在于试错成本相差甚远。在IT的编程范式下，代码的运行结果可以即时反馈，大大降低了IT研发的试错成本:而光刻中很多工艺都要原地踏步等待，没有时间积累很难突破。

为了明确接下来的内容，笔者给大家简单介绍一下光刻技术。在掩模对准器中，激光器负责产生光源。首先激光发光，经过校正后进入光掩模台、能量控制器和光束整形装置，最后制成晶片。

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如果开始讨论，从激光器、激光透镜、控制器到光掩模的所有东西都可以写成多盘磁带。这次笔者接触了光刻前辈，从事光掩模制造的相关工作。所以今天就重点跟大家说说光掩模吧。

光刻掩模(英文也叫光掩模)，简称mask，是微纳加工技术中常用的光刻工艺中使用的图形母版。不透明遮光膜在透明基板上形成掩膜图案结构，然后通过曝光工艺将图案信息转移到产品基板上，如下图所示。这里需要特别提到的一点是，在光刻胶方面，日本厂商几乎占据了80%以上的市场份额。可以说，从一个看似简单的光掩模开始，我们付出了很大的努力，克服了很多方面的困难，更不用说整体上在光刻机的制造上。

超细干版作为一种用于光刻的感光版材，其制造技术在《光刻掩膜版的制造》和前人的个人陈述中都有介绍。底板由玻璃或塑料薄膜制成，性能稳定，透光率高。感光胶片以硝酸银、卤化钾和介质(明胶)为主要原料制成乳剂，其次是频哪醇(增感剂)、三嗪酮(稳定剂0、明矾(用于胶片硬化)等。可以说是在前辈的指导下，下面附上了书中的相关截图。

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坚持青山不放松，只是武汉无线电元件三厂，七十年代占主导地位。外国制造商大规模来到中国。1994年彻底改制，成为一家卖早餐副食的店铺。据知情前辈回忆，当时大部分员工全部转型为店员。虽然有员工南下广东，但应该不会继续从事半导体制造。当时在“建不如买，买不如租”的观念下，武汉无线电元件三厂是中国半导体制造业整体衰落的一个缩影。武汉在90年代初有很多半导体和无线电厂，但在2000年左右几乎都消失了。

光刻之后再和EDA说吧。从产值来看，EDA在集成电路产业链中占比很小。2018年全球EDA行业市场规模仅为97.04亿美元，与万亿美元的半导体行业相比不算什么。然而，EDA也被称为“芯片之母”。没有EDA，整个芯片行业将不得不停止。在EDA方面，也是我们的短板。美国三大EDA厂商Cadence、Synopsys和Mentor Graphics几乎占据了中国90%以上的市场份额。然而，它与平版印刷术非常相似。其实EDA软件的研发并不晚。

1978年秋，中央刚刚提出“科学技术是第一生产力”的时候，桂林阳朔召开了“数字系统设计自动化”会议，被誉为“中国EDA的开端”。当时有67个单位，140多名代表参加了大会。但是据说关于EDA的讨论只停留在学术层面，中国的EDA元年是1986年。当时，为了更好地推动集成电路产业，我国动员全国17家单位、200多名专家齐聚原北京集成电路设计中心，开发了自主集成电路计算机辅助设计系统“熊猫EDA”。7年后，“熊猫EDA”终于研发出来，并于1993年正式上线。

无独有偶，EDA的三大巨头Synopsys和Cadence都是在1993年进入中国的，而门拓图形也在1995年在北京设立了销售办事处。当时还处于起步阶段的熊猫EDA当然不可能在价格战中取得优势。国内EDA行业从1994年到2008年陷入了相当长的“静默期”，但值得欣慰的是，熊猫EDA的研发，据笔者实际交流，华大九天董事长刘卫平和蓝海微科技董事长侯劲松是目前国内EDA行业的领军人物。

当然，能为EDA产品写代码的程序员转型做其他IT项目并不难。据说当时“熊猫EDA”团队有相当一部分人直接转制到华大集团，有人开电脑培训班或者去中关村存电脑。据悉，当时下海的人收入普遍比在集成电路设计中心做EDA研发高十几倍，所以转型带来的痛苦并不强烈。

虽然我们国家在EDA方面的火一直没断过，最近在传统EDA比赛中拿奖也是一个很好的趋势，但是我们也要清楚的看到，要想在工业软件上有所突破，我们还有很多坑和路要走。目前台积电、三星等厂商在开发新技术时不会考虑与国内EDA厂商合作，这使得中国EDA厂商的IP库不够丰富，就像Photoshop没有滤镜一样，会大大限制芯片设计师的发挥。

要想在这方面有所突破，就必须在芯片全产业链上有所进步。但要想在芯片制造的全产业链上有所进步，根本没有捷径可走，只能靠时间的积累。最后，祝国内芯片行业的同仁们，永远一步一步走过逆境，非常清楚创造是要实现的！

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