Любое производство начинается с проектирования, и производство микрочипов не является исключением. Проблема состоит в том, что количество транзисторов в одном микрочипе измеряется миллиардами. В былые времена, когда число транзисторов в электронных устройствах измерядлось единицами и десятками, схему можно было начертить на листе ватмана, либо с использованием несложных программ. Но как спроектировать архитектуру современного чипа, с учётом всех заданных параметров, при таком невероятном количестве элементов?
Тут на помощь приходит специализированное программное обеспечение. Без него просто невозможно спроектировать современный чип. Основную часть этого рынка контролируют американские компании. Прежде всего это Cadence, Synopsys и Mentor Graphics.
Любое ограничение в приобретении таких программ тут же создаёт сложности для разработчиков. Что и случилось с китайскими проектировщиками, когда в 2021 году США ввели меры экспортного контроля по отношению к китайским заказчикам. Надо сказать, что в Китае на тот момент уже работали собственные компании-разработчики программного обеспечения. Самые известные из них: Empyrean, Primarius и Semitronix. Но они пока не могут закрыть всю линейку потребностей для китайских разработчиков. Хотя в целом эта отрасль в Китае находится на подъёме. Причём интересы китайских поставщиков программного обеспечения не ограничиваются только Китаем. К примеру Empyrean поставляет свои программы одному из лидеров отрасли, южнокорейской Samsung Advanced Foundry Ecosystem. В пользу китайских программистов играет их традиционная способность предложить лучшие цены.
Но многие разработчики микрочипов не хотят проектировать изделия от и до. Они предпочитают использовать своего рода конструкторы, состоящие из готовых программных блоков. И, конечно, существует много компаний, которые могут предложить такие решения. К ним относятся уже упомянутые Cadence, Synopsys и Mentor Graphics, которые помимо программ для проектирования предлагают и готовые конструкторы. Но особенно в этом преуспела британская ARM – мировой лидер в области соответствующей интеллектуальной собственности.
Таким образом, компании из США и Великобритании совместно удерживают безоговорочное лидерство в области готовых программных блоков. При этом китайская Verisilicon Microelectronics и тайваньская eMemory Technology также работают на международном уровне и, особенно, на рынках своих стран.
Задача производства передовых чипов стоит у всех высокотехнологичных стран. Сейчас это технологии 3 нм, через пару лет это будет 2 нм. И чтобы этого добиться, всем придётся начинать с разработки и усовершенствования соответствующих компьютерных программ.