El software EDA se convertirá en el próximo frente de batalla en la guerra de chips entre Estados Unidos y China

El software EDA es una parte pequeña pero poderosa de la cadena de suministro de semiconductores, y está controlado principalmente por tres empresas occidentales. Eso le da a EE. UU. un poderoso punto de influencia, similar a la forma en que quería restringir el acceso a las máquinas de litografía, otra herramienta crucial para la fabricación de chips, el mes pasado. Entonces, ¿cómo se ha vuelto la industria tan centrada en Estados Unidos y por qué China no puede simplemente desarrollar su propio software alternativo?

¿Qué es EDA?

La automatización del diseño electrónico (también conocida como diseño electrónico asistido por computadora o ECAD) es el software especializado que se utiliza en la fabricación de chips. Es como el software CAD que usan los arquitectos, excepto que es más sofisticado, ya que maneja miles de millones de transistores minúsculos en un circuito integrado.

Captura de pantalla de KiCad, un software EDA gratuito.

JON NEAL/WIKIMEDIA COMMONS

No existe un único programa de software dominante que represente lo mejor de la industria. En cambio, a menudo se usa una serie de módulos de software a lo largo de todo el flujo de diseño: diseño lógico, depuración, colocación de componentes, enrutamiento de cables, optimización del tiempo y consumo de energía, verificación y más. Debido a que los chips modernos son tan complejos, cada paso requiere una herramienta de software diferente.

¿Qué tan importante es EDA para la fabricación de chips?

Aunque el mercado global de EDA se valoró en solo alrededor de $ 10 mil millones en 2021, lo que lo convierte en una pequeña fracción del mercado de semiconductores de $ 595 mil millones, tiene una importancia única para toda la cadena de suministro.

El ecosistema de semiconductores actual puede verse como un triángulo, dice Mike Demler, un consultor que ha estado en la industria del diseño de chips y EDA durante más de 40 años. En una esquina están las fundiciones, o fabricantes de chips como TSMC; en otra esquina están empresas de propiedad intelectual como ARM, que fabrican y venden maquetas o unidades de diseño reutilizables; y en la tercera esquina están las herramientas EDA. Los tres juntos se aseguran de que la cadena de suministro se mueva sin problemas.

Por el nombre, puede parecer que las herramientas EDA solo son importantes para las empresas de diseño de chips, pero también las utilizan los fabricantes de chips para verificar que un diseño es factible antes de la producción. No hay forma de que una fundición fabrique un solo chip como prototipo; tiene que invertir meses de tiempo y producción, y cada vez, se fabrican cientos de chips sobre la misma base de semiconductores. Sería un desperdicio enorme si se descubriera que tienen fallas de diseño. Por lo tanto, los fabricantes confían en un tipo especial de herramienta EDA para realizar su propia validación.

¿Cuáles son las empresas líderes en la industria de EDA?

Solo hay unas pocas empresas que venden software para cada paso del proceso de fabricación de chips, y han dominado este mercado durante décadas. Las tres empresas principales, Cadence (estadounidense), Synopsys (estadounidense) y Mentor Graphics (estadounidense pero adquirida por la empresa alemana Siemens en 2017), controlan alrededor del 70 % del mercado mundial de EDA. Su dominio es tan fuerte que muchas nuevas empresas de EDA se especializan en un nicho de uso y luego se venden a una de estas tres empresas, consolidando aún más el oligopolio.

¿Qué está haciendo el gobierno de EE. UU. para restringir las exportaciones de EDA a China?

La enorme influencia de las empresas estadounidenses en la industria de EDA facilita que el gobierno de EE. UU. exprima el acceso de China. En su último anuncio, se comprometió a agregar ciertas herramientas EDA a su lista de tecnologías cuya exportación está prohibida. Estados Unidos se coordinará con otros 41 países, incluida Alemania, para implementar estas restricciones.

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