芯片设计基石——解码EDA断供背后的霸权逻辑及国产EDA突围之路（连载1）

本文根据《芯片设计基石——EDA产业全景与未来展望》整理
作者：华大九天 组编
刘伟平 吕霖 王宗源 编著



在城市辉煌的灯光中，地铁呼啸而过，精准停靠每一站；在瀚的宇宙里，卫星持续运转，将珍贵数据源源不断地传回地球；在我们随身携带的智能手表上，时间精准跳动，健康数据实时更新。这些看似平常的场景背后，是无数复杂电子系统在稳定运行。而EDA，就像一位隐匿在幕后的“超级建筑师”，它不用一砖一瓦，却能凭借强大的算法和精密的软件，构建起现代电子世界的基石。从纳米级的芯片设计，到庞大复杂的电路板布局，EDA让电子设计从烦琐的手工劳作迈向高度自动化的智能时代。在它的推动下，科技的边界不断拓展，人类对未来的想象得以落地生根。

行业风云激荡

2018年，全球科技产业的平静被一场突如其来的风暴打破。

1.2018 年“中兴事件”震惊国人

美国商务部一纸禁令，如同一颗重磅炸弹，将中兴通讯卷入了巨大的危机漩涡之中。

这一年，美国商务部以中兴通讯违反与美国政府达成的和解协议为由，宣布对其实施为期7年的出口禁令，全面禁止美国公司向中兴通讯销售零部件、商品、软件和技术。此禁令一出，举世震惊，瞬间成为全球科技行业关注的焦点。

在芯片设计与开发领域，EDA工具扮演着至关重要的角色。虽然当时中兴事件对EDA工具的直接影响，不如后续发生的华为事件那般明显，但从产业链的角度来看，却有着千丝万缕的联系。美国对中兴的制裁，使得全球芯片供应链产生了巨大波动。芯片企业为了规避风险，开始重新审视自身的供应链布局，这也间接影响到了EDA 工具的市场需求与技术发展方向。

从更宏观的角度来看，中兴在光通讯模块、5G领域以及手机业务上，大量依赖美国芯片供应商。禁令之下，芯片供应的中断让中兴的相关业务遭受重创。在5G领域，中兴过去深入的布局因芯片供应问题，产业化进程被迫减缓。更换核心芯片不仅需要重新调整芯片解决方案，还需要漫长的周期，这让中兴此前在5G方面的研发成果面临重新审视。

此事件对全球科技行业产生了深远影响。一方面，它打破了全球科技产业相对稳定的合作格局，让各国企业意识到供应链安全的重要性，纷纷开始重新评估和优化自身的供应链体系，力求降低对单一供应链的依赖。另一方面，中兴事件也给中国半导体产业敲响了警钟，凸显了中国在高端芯片领域自主创新能力不足的问题，促使国内加大对半导体产业的投入，加速自主研发的进程，推动国产半导体全产业链技术的发展。

2.2019年华为被列入“实体清单”

2019年，国际科技舞台上风云突变，一场没有硝烟的“战争”悄然打响。美国商务部的一纸“实体清单”，如同一颗重磅炸弹，瞬间打破了全球电子行业的平静。华为及其部分关联企业被列入其中，遭受了前所未有的技术封锁。

在电子设计的关键领域，EDA工具是芯片设计与开发不可或缺的核心支撑。而当时，全球三大EDA巨头——Synopsys(新思科技）、Cadence(楷登电子)、SiemensEDA(西门子EDA，前身为Mentor Graphics公司，后被德国Siemens收购)，均来自美国。美国政府的禁令迫使这三家企业停止对华为的授权与更新服务，直接切断了华为获取先进制程EDA工具的通道。

这一举措带来的影响巨大且深远。对于华为而言，无法获得最新的EDA工具，意味着芯片设计研发工作面临着重重阻碍，先进制程芯片的研发速度大幅降低。而从全球电子行业的角度来看，这一事件打破了原本相对稳定的技术合作与市场竞争格局，引发了行业内的恐慌与担忧，各国企业纷纷开始重新审视自身供应链的安全性与可靠性。EDA是网信领域“卡脖子”的基础工具，其自主可控程度直接决定中国网信产业的安全底线与发展上限。中国网信领域的长短板如图1所示。



3.2022 年美国签署《芯片与科学法案》

美国于2022年8月9日推出《芯片与科学法案》，如图2所示，犹如一颗巨石投入平静的湖水，激起千层浪。这一法案涉及金额高达约2800亿美元，其中包含向半导体行业提供约527亿美元的资金支持，为企业提供价值240亿美元的投资税抵免，以励企业在美国研发和制造芯片，还在未来几年提供约2000亿美元的科研经费支持等。美国此举旨在重塑其在全球半导体制造领域的核心地位，同时，对中国半导体产业的遏制意图也昭然若揭。




从法案内容来看，它详细阐述了两项核心规定：一是禁止芯片基金受助人十年内在其他相关国家扩大半导体材料生产能力；二是限制受助人与相关外国实体开展某些联合研究或技术许可活动。这些规定就像一道道“紧箍咒”，限制了美国企业在国际半导体领域的合作与发展方向。

法案限制美国企业支持中国等国家的半导体研发和生产，这使得美国企业与国际企业，尤其是和中国企业在EDA技术交流、数据共享、联合研发等方面的合作受到极大阻碍。曾经紧密合作的中美EDA企业，因法案要求被迫终止合作项目，许多先进EDA技术的交流戛然而止，中国EDA企业获取前沿技术和先进理念的渠道被切断。

综上，一纸禁令既妄想锁住中国EDA的技术前路，也折断了美国企业的全球触角，更拖慢了世界半导体的创新脚步。

4.2022 年美国针对EDA软件出口管制事件

2022年8月，国际科技领域被一片阴云笼罩。美国商务部做出了一项震动全球半导体产业的决策——宣布对设计GAAFET(全环绕栅极场效应晶体管)结构集成电路所必需的EDA软件实施出口管制。这一举措并非孤立的政策调整，而是在全球半导体产业竞争日益激烈，各国都在努力抢占先进芯片技术高地的大背景下发生的。

美国此次出手，其意图十分明显。如表1中几种晶体管结构对比所示，GAAFET结构作为7nm及以下先进制程芯片中的关键技术，决定着高性能计算和AI芯片设计的未来走向。美国通过限制这类EDA软件出口，目的就是要卡住中国企业在先进制程芯片设计领域的脖子，让中国企业难以获取7nm及以下先进制程的EDA工具，尤其是用于高性能计算和AI芯片设计的核心工具。MBCFET(Muti-Bridse-Channel FET)是三星在3nm GAA(Gate-All-Around)制程节点上推出的前沿晶体管技术，属于GAA晶体管的一种，但区别于传统纳米线GAA，MBCFET采用纳米片(Nanosheet)结构。





这一政策的影响迅速在行业内蔓延开来。对于中国相关企业而言，犹如一场突如其来的风暴。高性能计算和AI芯片设计项目因为缺乏关键的EDA工具，研发进度被严重阻碍。企业原本规划的技术突破路径被打乱，不得不重新调整研发策略，投入更多的人力、物力和时间去探索替代方案。

从全球半导体产业格局来看，这一政策打破了原有的市场平衡。原本在先进制程芯片设计领域合作紧密的企业间，合作关系变得微妙起来。那些依赖美国EDA软件的国际企业，也开始担忧自身未来的技术发展是否会受到类似的限制，纷纷重新审视供应链的安全性，全球半导体产业的供应链开始进入新一轮的调整与重构。

在这场没有硝烟的技术博弈中，中国半导体产业正面临着前所未有的挑战，但也激发了国内企业自主研发、突破技术封锁的决心，一场围绕核心技术的冲锋号再次吹响。

5.2022年10月美国半导体出口管制升级事件

2022年10月，全球半导体行业的紧张氛围再度被拉满。美国政府进一步强化对半导体行业的出口管制政策。尽管此次政策调整并未直接明确扩大EDA领域的限制范围，但整体管制措施的全面收紧，让整个行业都嗅到了一丝不安的气息。

这一系列严苛的限制措施，涵盖了半导体设备、材料以及先进芯片等多个关键环节。半导体设备制造商们首当其冲，他们的海外业务拓展受到了极大阻碍，许多与国际客户的合作项目被迫中断或陷入僵局。在材料供应方面，那些依赖美国进口半导体材料的企业，突然面临原材料短缺的困境，生产线的正常运转岌岌可危。

而对于先进芯片领域，限制措施更是直接影响了芯片设计与制造企业的发展步伐。高端芯片研发所需的先进技术和设备难以获取，企业不得不放缓研发进度，重新规划发展战略。

看似未直接受影响的EDA工具，实际上在这场管制风暴中间接受到波及。鉴于半导体产业链各环节间的紧密关联，上游设备、材料及芯片的受限，导致EDA工具的应用场景与数据获取渠道大幅缩减。原本依托于完整产业链协同运作的EDA工具，在缺失上下游数据支持和应用场景验证的背景下，其功能发挥及更新迭代均受到严重制约。企业在运用国产EDA工具时，亦面临诸多不确定性和潜在风险。

在这波政策调整的影响下，全球半导体行业被迫重新审视自身的供应链安全与自主可控能力，一场围绕半导体核心技术的变革悄然拉开帷幕。

6.2024年140家中国半导体相关实体列入“实体清单”

2024年12月，国际半导体行业风云再生突变，美国商务部又一次挥动“制裁大棒”，将140家中国半导体相关实体列入“实体清单，多家EDA企业赫然在列。这一举动犹如一颗重磅炸弹，在全球半导体领域引起轩然大波。

此次制裁措施之严苛，手段之多样，令人咋舌。在软件密钥管控方面，美国将EDA工具的授权密钥明确列入管控清单，这就如同掐断了中国企业获取先进EDA工具的“咽喉”。以往，企业可以根据自身发展需求，适时获取或升级 EDA 工具，以提升芯片设计的效率与精度。但如今，这一渠道被彻底阻断，企业只能守着现有的老旧工具，在先进芯片设计的赛道上，逐渐被拉开差距。

用途审查同样严格。美国要求出口方对EDA工具的最终用途进行严格审查，一旦发现有用于先进节点IC(Integrated Circuit，集成电路)设计与制造的可能，便会横加阻拦。这使得中国企业在正常的业务开展中处处受限，每一个项目都要接受层层盘查，耗费大量的时间与精力去应对审查流程，严重拖慢了研发进度。

而全链条封锁更是将制裁的范围无限扩大。哪怕是那些非直接使用美国技术的设备，只要其核心部件或技术与美国沾边，就同样受到管控。这一措施让中国半导体产业的供应链面临前所未有的挑战，上下游企业之间的合作变得很谨慎，生怕因为某个环节的疏忽导致整个项目无法推进。

对于中国的EDA企业来说，这是一场严峻的考验，同时也是前所未有的机遇。困境激发了国内企业的斗志，一场自主研发、突破技术封锁的浪潮在国内兴起。中国EDA产业正以坚韧不拔的姿态，迎接这场挑战，努力在逆境中开辟出一条属于自己的发展之路。

7.2025年初美国对中国半导体出口管制新动向

进入2025年，全球半导体产业的局势愈发紧张，美国再次向中国半导体行业挥出了“管制大棒”。美国商务部在这一年进一步加强对中国半导体行业的出口管制，特别是针对16nm及以下先进制程技术，将这场没有硝烟的“科技战”推向新的高潮。

此次出口管制措施，表面上虽未明确提及对EDA工具新增限制条款，但整个限制体系的全面收紧，无疑让中国企业获取先进EDA工具的道路愈发艰难。在先进制程技术受限的大环境下，那些依赖先进制程技术应用场景的EDA工具，其市场供应和技术更新也随之陷入困境。美国的管制手段，从设备供应到技术服务，层层设卡使得全球供应商在与中国企业开展EDA相关业务时，都不得不小心翼翼，生怕触碰美国划定的“红线”。

对于中国企业而言，这无疑是雪上加霜。原本就因技术封锁而在先进制程芯片研发上举步维艰，如今获取先进EDA工具的渠道被进一步压缩，研发工作更是难上加难。许多企业不得不暂停或推迟一些高端芯片的研发项目，转而投入大量资源去探索国产替代方案和自主研发之路。

在全球半导体产业链中，美国这一举措也引发了一系列连锁反应。国际半导体企业纷纷重新审视与中国市场的合作策略，担心自身业务因美国政策而受到牵连。而美国自身的半导体企业，也面临着失去中国这一庞大市场的风险，行业内对于美国这种不断升级的管制措施怨声载道。但即便面临如此困境，中国半导体产业依旧没有退缩，而是凭借着顽强的毅力和创新精神，在荆棘丛中奋力前行，努力寻找突破技术封锁的新契机。

8.EDA断供

2025年5月，美国政府通过商务部工业和安全局(BIS)宣布对中国的EDA软件供应实施新的出口限制。这一决定直接影响了全球三大EDA供应商——Synopsys、Cadence以及Siemens EDA，这些公司被要求停止向特定中国实体提供用于芯片设计的先进EDA工具。

具体来说，自5月29日起，根据美国商务部的通知，如果交易的一方位于中国或被视为“军事最终用户”，则这些企业必须获得许可证才能继续向该实体出口、再出口或转让相关的EDA软件和技术。此次出口管制特别针对的是《商业控制清单》上的出口控制分类号(ECCN)3D991和3E991所涵盖的产品，这通常涉及最尖端的设计工具，特别是那些适用于7nm 及以下工艺节点的技术。

对于中国而言，这意味着在高端芯片设计领域面临更大的挑战，因为国内大多数芯片设计企业依赖于这些国际领先的EDA工具来完成从概念到成品的全过程。尽管已经购买的现有软件仍可继续使用，但无法获取更新版本和服务支持将限制它们在前沿技术领域的竞争力和发展速度。

此外，这一政策调整还导致了资本市场的反应：美国的EDA巨头股价应声下跌，而中国本土EDA企业的股票则出现上涨趋势，反映出市场对中国加速发展自主EDA技术和工具链的预期增强。中国方面也迅速做出回应，强调将继续推动半导体产业的自主研发，并加大对国产EDA解决方案的支持力度。

9.背后逻辑和影响

美国以“国家安全”为名，通过出口管制、实体清单、投资审查、人力资源限制等多重手段，构建起一套针对中国半导体产业的“技术隔离墙”。其本质是通过垄断全球科技话语权，维持自身在高端产业链的绝对优势地位。一是技术殖民逻辑：美国将半导体产业视为“数字时代的石油”，通过控制芯片设计工具(EDA)、制造设备(如光刻机)和核心材料(如高纯度硅)，迫使其他国家接受其技术标准与产业链分工。二是规则武器化：美国利用国际经贸规则中的模糊地带，例如《瓦森纳协定》的多边出口管制框架，将单边制裁包装成“国际共识”，迫使盟友加入对华技术封锁阵营。

中兴事件(2018年)首次暴露“芯片霸权”：美国仅需切断芯片供应，就能让中国通信巨头濒临瘫痪。华为制裁(2019年)升级为“全产业链封锁”：从EDA工具到芯片代工，美国企图用技术断供扼杀中国高端制造。《芯片与科学法案》(2022年)标志着科技战进入“规则重构”阶段：以巨额补贴吸引全球芯片产能回流，同时用“合作禁令”将中国从全球产业链中割裂出去。

美国试图通过“技术殖民”维持霸权，将半导体产业变成地缘政治工具，把中国锁死在产业链中低端。

在半导体产业之外，美国也对中国的新兴技术领域如人工智能施加了压力。其策略同样围绕着“国家安全”的名义展开，通过一系列措施限制中国AI产业的发展。其一，美国政府采取了出口管制措施，针对可能增强中国AI能力的产品和技术实施严格的出口许可要求，包括高端计算芯片、特定类型的软件以及用于AI开发的硬件等。这些措施旨在减缓中国获取先进AI技术的速度，从而延缓其在全球AI竞争中的进步。其二，美国加强了对中美科技合作与投资的审查力度。例如，扩大了外国投资委员会(CFIUS)的权限，使得涉及敏感技术的投资交易更容易被否决。此举意在防止中国通过并购或投资美国企业来获得关键技术，并保护美国的技术领先地位。其三，美国还积极拉拢盟友共同对中国进行技术封锁，尤其是在AI和半导体等领域。通过建立多边机制，如《瓦森纳协定》更新版，进一步协调各国出口管制政策，以期构建一个广泛的对华技术封锁网。最后，《芯片与科学法案》不仅限于支持本国半导体产业发展，还间接影响到AI领域。由于高性能芯片是推动AI发展的重要动力一，该法案通过补贴本土企业并吸引国际厂商在美国设厂，强化了美国在全球芯片供应链中的主导地位，进而影响到依赖这些芯片的中国AI公司的发展潜力。

美国对中国的人工智能产业采取了一系列打压措施，试图从技术获取、资本流动及国际合作等多个维度限制中国AI产业的成长，以此维护自身在全球高科技领域的领导地位。

从总体影响来看，在技术封锁方面，美国一系列限制措施犹如一道坚固的壁垒，严重阻碍了中国企业获取先进EDA工具的步伐。特别是在7nm及以下先进制程领域，中国企业面临着前所未有的困境。先进制程的芯片设计对EDA工具的功能、精度和性能要求极高，而美国的管制使得中国企业无法获得最新版本的EDA软件及其持续更新服务。这导致企业在先进制程芯片设计上的技术瓶颈难以突破，研发周期大幅延长，与国际先进水平的差距逐渐拉大。例如，在高性能计算芯片和人工智能芯片的设计中，缺乏先进的EDA工具支持，使得芯片的性能优化、功耗降低等关键指标难以达到理想状态，严重制约了相关产业的发展。

在国产替代方面，美国的限制政策犹如一把双刃剑，在带来挑战的同时，也为中国本土EDA企业创造了发展机遇。华大九天、概伦电子等本土企业迅速崛起，成为国产EDA工具替代进程中的主力军。为了打破技术封锁，国内企业加大研发投入，吸引了大量优秀人才，在技术创新上取得了显著进展。华大九天的EDA工具已经能够在模拟电路、存储电路、射频电路以及液晶平板显示电路等应用场景提供全流程设计平台，并在数字电路、制造和先进封装等诸多关键技术和产品领域实现了突破。概伦电子则专注于半导体器件模型和电路仿真领域，为国产EDA工具在相关领域提供了有力支撑。广立微则聚焦“电性测试+良率分析”，填补了国产EDA在高端测试与量产监控领域的空白。随着国产替代进程的加速，中国本土EDA企业不仅在国内市场份额逐步扩大，还开始在国际市场崭露头角，为中国半导体产业的自主可控发展奠定了基础。

EDA 工具受限对半导体产业链的影响呈现多维度传导。在芯片设计端，国际主流EDA断供导致设计效率下降，7nm以下先进制程研发受阻。这种设计能力断层直接影响制造环节，使晶圆厂先进产能利用率大幅降低。值得注意的是，半导体设备领域受到双重冲击：一方面，光刻机、刻蚀机等前道设备依赖EDA进行工艺仿真和参数优化，工具缺失导致设备调试周期延长；另一方面，测试机、分选机等后道设备需要EDA生成测试向量，当前替代方案使测试覆盖率有所下降。材料领域则呈现分化态势，虽然成熟制程材料需求稳定，但EUV光刻胶等高端材料因缺乏先进制程验证机会而认证滞后。当然，这种冲击也促使国内半导体产业链各环节更加注重自主研发和技术创新，加强内部合作，努力构建更加自主可控的产业链体系。

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