美国断供EDA？过度解读！

上个周末，有很多读者咨询笔者，希望我们评价一下某些媒体报道的“美国对中国对中国断供EDA”这个新闻。首先，在笔者看来，这是一个危言耸听的夸大报道。这其实是一个来自美国出口管制新闻的过渡解读。

在日前，美国BIS发布了一个公告，表示美国商务部将对先进半导体和天然气涡轮发动机技术实施新的多边控制（Commerce Implements New Multilateral Controls on Advanced Semiconductor and Gas Turbine Engine Technologies ）。

据商务部工业和安全局(BIS) 公告，他们发布了一项临时最终规则，对符合《出口管制改革法案》(ECRA) 第 1758 条规定的新兴和基础技术标准且对美国国家安全至关重要的四种技术建立新的出口管制。这些 1758 节技术支持先进半导体和燃气涡轮发动机的生产。这四项技术也是“瓦森纳协定”的42 个参与国在 2021 年 12 月的全体会议上达成共识控制的项目之一。

除了瓦森纳协议中商定的项目之外，美国还控制着更广泛的技术，包括用于生产半导体的额外设备、软件和技术。负责工业和安全的商务部副部长艾伦·埃斯特维兹 (Alan Estevez) 表示：“允许半导体和发动机等技术更快、更高效、更长时间和更恶劣条件下运行的技术进步可能会改变商业和军事领域的游戏规则。” “当我们认识到风险和收益，并与我们的国际合作伙伴一起行动时，我们可以确保实现我们共同的安全目标，支持创新，并且全球公司在公平的竞争环境中运营。” Alan Estevez接着说，“全球商业是由创新驱动的——新思想和应用旧思想的新方法。BIS 在评估新技术的开发以及它是否可用于民用和军用目的时保持警惕，”负责出口管理的商务部助理部长 Thea D. Rozman Kendler 说。

“我们通过多边机制实施控制，保护今天规则中确定的四种技术免受滥用。该规则表明我们继续致力于与我们的国际合作伙伴一起实施出口管制。多边实施时，出口管制最为有效。”

据公告，新规则涵盖的四种技术包括两种超宽带隙半导体衬底：氧化镓（Ga 2 O 3 ）和金刚石；此外还包括电子计算机辅助设计 (ECAD) 软件——专为开发具有 Gate-AllAround 场效应晶体管 (GAAFET) 结构的集成电路而设计和压力增益燃烧（PGC）技术。

从这里可以看到，所谓的”对中国禁运EDA”，其实就是管制触控专为开发具有 Gate-AllAround 场效应晶体管 (GAAFET) 结构的集成电路而设计的工具。据BIS的公告介绍：“ECAD 是一类软件工具，用于设计、分析、优化和验证集成电路或印刷电路板的性能。ECAD 软件在军事和航空航天国防工业的各种应用中用于设计复杂的集成电路。GAAFET 技术方法是扩展到 3 纳米及以下技术节点的关键。GAAFET 技术可实现更快、更节能、更耐辐射的集成电路，可以推进许多商业和军事应用，包括国防和通信卫星。”

GAA——（Gate all around Field Effect Transistors，GAAFET），又称全环栅晶体管，是一种继续延续现有半导体技术路线的新兴技术，可进一步增强栅极控制能力，克服当前技术的物理缩放比例和性能限制。

据了解，GAAFET有两种结构，一种是使用纳米线（Nanowire）作为电子晶体管鳍片的常见GAAFET，另外一种则是以纳米片（Nanosheet）形式出现的较厚鳍片的多桥通道场效应管MBCFET，这两种方式都可以实现3nm，但取决于具体设计。从GAAFET到MBCFET，可以视为从二维到三维的跃进，能够改进电路控制，降低漏电率。

按照专家观点：GAA晶体管能够提供比FinFET更好的静电特性，可满足某些栅极宽度的需求。这主要体现在同等尺寸结构下，GAA沟道控制能力增强，给尺寸进一步微缩提供了可能；传统FinFET的沟道仅三面被栅极包围，而GAA以纳米线沟道设计为例，沟道的整个外轮廓都被栅极完全包裹住，意味着栅极对沟道的控制性能就更好。

Leti公司高级集成工程师Sylvain Barraud指出：“与FinFET相比，除了具有更好的栅极控制能力以外，GAA堆叠的纳米线还具有更高的有效沟道宽度，能够提供更高的性能。”

GAA相比FinFET的优势

（图源：semianalysis）

根据三星的说法，与7nm FinFET制造工艺相比，3nm GAA技术的逻辑面积效率提高了35%以上，功耗降低50%，逻辑面积减少45%。

能够看到，GAA晶体管结构标志着工艺技术进入了关键转折点，对于保持下一波超大规模创新所需的缩放轨迹至关重要。

由此我们可以直言，这个所谓“对中国断供EDA”的说法是一种起码不严谨的说法。但我们也必须清醒认识到。美国的这个公告，其实很大程度上也是为了针对中国，限制中国企业使用最新一代的新晶体管进行更先进的设计。

结合过去一个月来的美国芯片法案，设备出口限制升级等等手段。对于中国集成电路产业来说，一个极具挑战的时代即将到来，接下来就看我们如何运筹帷幄。

瓦森纳协定全称为“关于常规武器和两用物品及技术出口管制的瓦森纳协定”（The Wassenaar Arrangement on Export Controls for Conventional Arms and Dual-Use Good and Technologies，WA），于1996年成立，目的是通过参加国间的信息通报制度，加强对常规武器和两用物项及相关技术转让的监督和控制，增加透明度，防止可能影响地区和国际安全及稳定的军备积累。瓦森纳协定参加国通过其国家政策寻求确保这些物项的转让不会有助于发展或加强破坏上述目标的军事能力。

为帮助形成对技术转让风险的共识，参加国定期交换一般和特定的信息。转让或拒绝转让物项的决定由每个参加国独立负责。与瓦森纳协定有关的所有措施都是根据各国立法和政策采取的。

瓦森纳协定包括两份清单，一份是两用物项清单，包括敏感两用物项和技术清单以及极其敏感两用物项和技术清单；另一份为军品清单。

瓦森纳协定的两用物项清单将所管制的物项分为9类，包括：

第1类特殊材料及相关设备；第2类材料加工；第3类电子；第4类计算机；第5类电信和信息安全；第6类传感器和激光器；第7类导航与航空电子；第8类船舶；第9类航空与推进设备。

截至2021年9月，瓦森纳协定的参加国有42个：阿根廷、澳大利亚、奥地利、比利时、保加利亚、加拿大、克罗地亚、捷克、丹麦、爱沙尼亚、芬兰、法国、德国、希腊、匈牙利、印度、爱尔兰、意大利、日本、拉脱维亚、立陶宛、卢森堡、马耳他、墨西哥、荷兰、新西兰、挪威、波兰、葡萄牙、韩国、罗马尼亚、俄罗斯、斯洛伐克、斯洛文尼亚、南非、西班牙、瑞典、瑞士、土耳其、乌克兰、英国和美国。