Nemrégiben kiderült, hogy a fejlesztési pénzek elsikkasztása miatt is haladnak lassan Kína félvezetőipari tervei. Most újabb csapás érte a Made in China 2025-öt. Bár kis sajtóvisszhangot váltott ki, jelentőset húzott augusztus 12-én az amerikai kereskedelmi minisztérium: exportellenőrzést (praktikusan exporttilalmat) vezet be bizonyos EDA eszközökre. Több mint 150 országba, köztük Kínába csak a minisztérium külön engedélyével lehet eladni EDA szoftvereket.

És hogy mi az EDA? A félvezetőipar CAD/CAM szoftvere: Electronic Design Automation. De nevezik "electronic computer-aided design" vagyis ECAD szoftvereknek is ezeket a fontos eszközöket. A félvezetőipar ellátási láncának parányi elemei, ám nélkülük megáll az élet. EDA szoftverek nélkül ma már nincs csiptervezés. A félvezetőipari cégek nem egy szoftverrel dolgoznak, hanem szinte mindegyik gyártótól használnak valamilyen modult: az egyik logikai tervezőjét, a másik hibakeresőjét, a harmadikét az alkatrészek elhelyezkedésének tervezéséhez, az energiafogyasztás optimalizálásához stb.

Mint a MIT Techology Review összeállítása írja, a globális EDA-piac értéke 2021-ben mindössze 10 milliárd dollár körül volt, azaz töredéke a 600 milliárd dolláros félvezetőpiacnak. Ám az iparág egyik lábát az EDA szoftverek adják, mondta a lapnak Mike Demler tanácsadó, aki negyven éve dolgozik a szektorban. Az ökoszisztéma ugyanis három lábon áll: az egyik a csipgyártás (például a TSMC), a másik a szellemi tulajdonjogokkal rendelkező tervező cégek (például ARM, Nvidia), a harmadik pedig az EDA-eszközök. Ha bármelyik kiesik, borul az egész ellátási lánc.

EDA-eszközöket a gyártók is használnak, például arra, hogy ellenőrizzék az elkészült tervek megvalósíthatóságát. A validálást egy speciális EDA szoftverrel végzik. Enélkül vakrepülés a portotípusok legyártása, ami ebben az iparban nagyon költséges játék.

Mivel ez egy nagyon szűk a piac, a tervezéstől a gyártásig tartó folyamatot mindössze három amerikai szoftverfejlesztő cég fedi le teljes egészében. Lényegében évtizedek óta ők hárman uralják a globális piac 70 százalékát: a Cadence, a Synopsys és a Mentor Graphics (amit 2016-ben felvásárolt a Siemens). Annyira erős a pozíciójuk, hogy az EDA startupoknak egy-egy piaci rést lefedő megoldásuk kifejlesztése után nem is marad más-jobb lehetőségük, mint felvásároltatni magukat a három nagy valamelyikével.

Nem a kínai jelent, hanem a jövőt veszélyezteti

Ez a helyzet szinte tálcán kínálta az amerikai kormánynak az eszközt, amivel Kína félvezetőipari ambícióit letörheti. A gazdasági minisztérium augusztusi rendelete még csak exportellenőrzésről beszél, de egyben beígérte azt is, hogy bizonyos EDA-eszközöket felvesz az exporttilalom alá eső technológiák listájára. Emellett az USA megkezdte az egyeztetést 41 országgal, köztük Németországgal a korlátozások végrehajtásáról.

Az USA jellemzően olyan félvezetőipari technológiák kivitelét korlátozza, melyenek a GAAFET (gate-all-around field-effect transistor) architektúrához, a jelenleg legfejlettebb áramköri struktúrához használhatók. Az EDA szoftverek esetében is az ilyen eszközökre lesz teljes a tiltás.

Ez a szoftvergyártókat egyelőre nem nagyon zavarja, véli az Eurasia Group nevű kutatócég szakértője, Xiaomeng Lu elemző. A csúcskategóriás EDA szoftvereket ugyanis még kevés kínai cég használja. (Az iparág szereplői ettől függetlenül nem örülnek, mert az ilyen intézkedések jellemzően csökkentik az amerikai termékek iránti keresletet és ezáltal a bevételeiket.)

Arra pedig van példa, hogy Kínára milyen hatása lesz az EDA szoftverek exportjának korlátozása. A Huawei 2019-ben elvesztette a hozzáférését az összes amerikai EDA szoftverhez, ami mostanra nagyon nehéz helyzetbe hozta. Kína egésze azonban rövid távon nem sokat érzékel majd abból, ha elzárják GAAFET-hez szükséges technológiáktól, állítják szakértők. A kínai félvezetőgyártók üzemei ugyanis jelenleg nem alkalmasak a legmodernebb csipek gyártására, így nincs is szükségük a legfejlettebb EDA-eszközökre. Az embargó miatt azonban fejlődni sem tudnak majd.

Persze egy szoftverre vonatkozó embargó nem egészen ugyanaz, mint amikor nagyméretű litográfia gépekre vonatkozik a tilalom (lásd a Warez című Wikipédia-szócikket). Az EDA szoftverekből ugyanúgy lehet szerezni kalózverziót, mint bármely más szoftvertermékből. Az sem egyértelmű, hogy mi lesz a már meglévő licencekkel: megtarthatják? Esetleg feltörik? Vagy stróman cégek közbeiktatásával szerzik be? Ezek mind reális lehetőségek, és értelemszerűen gyengítik az amerikai célt.

Van menekülőút, de hosszú és rögös

A MIT Technology Review szerint egyébként Kína érezhette, hogy a saját EDA szoftverek hiánya a félvezetőiparának egyik gyenge pontja. A legutóbbi ötéves tervben az EDA nevesítve is belekerült mint kiemelten fejlesztendő terület, amire a kínai állam rengeteg forrást allokált. Ennek jelentős részét a Huada Empyrean nevű vállalatba fektették, amely a kínai EDA szoftveripar zászlóshajója. Ezzel együtt is azonban mindössze a hazai piac 6 százalékát fedi le, ráadásul nem is képes támogatni a teljes tervezési-gyártási folyamatot.

Megjelentek startupok is (pl. X-Epic, Hejian Industrial Software). Ezek többségét a Cadence és a Synopsys sikerrel hazacsábított kínai alkalmazottai vezetik. Szakértők szerint, ha ezek az új cégek együttműködnek egymással, hosszabb távon esetleg lehet esélyük a status quo megváltoztatására.

Bár Kína szoftveripara több szempontból fejlett (gondoljunk a Tencentre vagy az Alibabára), az ipari és vállalati szegmens nem az erőssége. Az EDA is ilyen terület, ahol ráadásul dollármilliárdos befektetésekkel is csak évtizedek alatt lehet jelentősen előrébb jutni.