美國(guó)斷供EDA軟件，對(duì)國(guó)產(chǎn)芯片發(fā)展有什么影響?國(guó)產(chǎn)EDA水平如何?

沒有EDA，就沒有芯片

EDA(Electronic Design Automation)，即電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化，是利用計(jì)算機(jī)輔助完成集成電路芯片的設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)的大型工業(yè)工具，涵蓋芯片IC設(shè)計(jì)、布線、驗(yàn)證和仿真等所有方面。

EDA工具包括兩部分：硬件和軟件。軟件是工具的核心，分為仿真工具、設(shè)計(jì)工具、驗(yàn)證工具;硬件是用來加速仿真、驗(yàn)證速度的服務(wù)器和專用工具。

EDA是最基礎(chǔ)、最上游的領(lǐng)域，貫穿了集成電路產(chǎn)業(yè)鏈的每個(gè)環(huán)節(jié)。因此它非常的重要，倘若EDA出現(xiàn)問題，產(chǎn)業(yè)下游的集成電路、電子信息和數(shù)字經(jīng)濟(jì)等都會(huì)受到波及。

沒有EDA，就造不出芯片。

我們都知道，芯片的設(shè)計(jì)是十分復(fù)雜而精細(xì)的，而EDA在芯片設(shè)計(jì)和制造過程中發(fā)揮著重要作用。

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(TCAD)：

利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，開發(fā)及優(yōu)化半導(dǎo)體器件及其加工技術(shù)，用于設(shè)計(jì)和驗(yàn)證半導(dǎo)體制造流程，確保半導(dǎo)體產(chǎn)品具有所需的性能和密度。

面向制造設(shè)計(jì)(DFM)：

驗(yàn)證設(shè)計(jì)是否滿足產(chǎn)品制造流程的所有要求(是否具有良好的可制造性)。

硅生命周期管理(SLM)：

芯片制造完成后，監(jiān)控從制造到現(xiàn)場(chǎng)部署過程中器件的性能。

DEA市場(chǎng)格局：三足鼎立

早期的EDA是僅針對(duì)IC設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)所提供的自動(dòng)化工具，隨著集成電路產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展壯大，EDA企業(yè)開始不斷延伸至其他領(lǐng)域，推出了OPC等制造EDA的工具及可制造性設(shè)計(jì)工具(DFM)。

EDA三巨頭：Synopsys(新思科技，美國(guó))、Cadence(楷登電子，美國(guó))、Siemens EDA(西門子旗下，德國(guó))

經(jīng)過多次的并購(gòu)收購(gòu)、產(chǎn)業(yè)整合，EDA行業(yè)已高度集中，目前三巨頭擁有完整的、具備充足優(yōu)勢(shì)的全流程產(chǎn)品，其EDA產(chǎn)品已經(jīng)涵蓋芯片設(shè)計(jì)的所有環(huán)節(jié)，三大巨頭企業(yè)的市場(chǎng)地位難以撼動(dòng)。

單從EDA產(chǎn)品線來看，楷登電子與新思科技持平。新思科技主攻領(lǐng)域?yàn)閿?shù)字芯片設(shè)計(jì)、靜態(tài)時(shí)序驗(yàn)證確認(rèn)以及SIP提供;楷登電子主攻模擬、數(shù)字后端以及DDR4 IP;而西門子 EDA主攻的領(lǐng)域是后端驗(yàn)證和可測(cè)試性設(shè)計(jì)。從戰(zhàn)略上來看，新思科技強(qiáng)化軟件集成型產(chǎn)品發(fā)展，通過頻繁并購(gòu)平均發(fā)展旗下各產(chǎn)品線的產(chǎn)品實(shí)力。楷登電子實(shí)力底蘊(yùn)扎實(shí)，并購(gòu)動(dòng)作相對(duì)較少也能保持EDA營(yíng)收穩(wěn)定增長(zhǎng)。

目前，整個(gè)EDA市場(chǎng)可分為三個(gè)梯隊(duì)：

第一梯隊(duì)：三巨頭新思科技、楷登電子、西門子EDA，絕對(duì)統(tǒng)治地位，業(yè)務(wù)遍布全球，占據(jù)全球77%的市場(chǎng)份額。

第二梯隊(duì)：美國(guó)ANSYS公司、Silvaco、Aldec等為代表，國(guó)產(chǎn)龍頭華大九天也在列，擁有特定領(lǐng)域全流程產(chǎn)品，在局部領(lǐng)域技術(shù)較為領(lǐng)先。

第三梯隊(duì)：以Altium、概念工程集團(tuán)(Concept Engineering)、概倫電子、Down Stream Technologies等為代表，主要布局點(diǎn)工具，缺少EDA特定領(lǐng)域全流程產(chǎn)品。

技術(shù)與人才

國(guó)外EDA企業(yè)起步早，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，積累了一定的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)了大批的技術(shù)人才，形成了強(qiáng)大的技術(shù)壁壘和專利壁壘。且多次的并收購(gòu)案，讓EDA龍頭加快了技術(shù)與專利的積累。

國(guó)內(nèi)EDA企業(yè)發(fā)展較晚，目前主要以點(diǎn)工具為主，工具鏈不完整，流程類的涉及較少，目前國(guó)內(nèi)只有華大九天在模擬電路擁有全流程覆蓋能力，而國(guó)外三巨頭則覆蓋了產(chǎn)業(yè)鏈的各個(gè)方面。此外，國(guó)產(chǎn)EDA目前尚不能滿足尖端制程的要求，由于EDA處在最上游位置，因此EDA必須比芯片的工藝更先進(jìn)。

營(yíng)收規(guī)模

EDA需要大量的資金投入。

新思科技在營(yíng)收、業(yè)務(wù)等方面無疑是規(guī)模最大的EDA相關(guān)企業(yè)，根據(jù)新思科技的財(cái)報(bào)顯示，2021年其營(yíng)收為42億美元，其中研發(fā)費(fèi)用占比達(dá)36%(5.13億美元);楷登電子2021年的營(yíng)收為26.83億美元，研發(fā)費(fèi)用占比高達(dá)38%(11.34億美元)。西門子EDA財(cái)務(wù)狀況不對(duì)外公開。

目前國(guó)內(nèi)的EDA企業(yè)中，華大九天2021年?duì)I收為5.79億人民幣，概倫電子2021年?duì)I收為1.94億人民幣，可見國(guó)內(nèi)EDA企業(yè)的營(yíng)收與龍頭之間的差距較大。

不過在市盈率(TTM)上，新思科技為59.94，楷登電子為67.68，概倫電子為584.39，華大九天為467.11，資本市場(chǎng)對(duì)于國(guó)產(chǎn)EDA的前景持看好態(tài)度。

國(guó)產(chǎn)EDA發(fā)展之路

幾經(jīng)周折的國(guó)產(chǎn)EDA興起之路。

獨(dú)木難成林

上世紀(jì)80年代——中國(guó)EDA技術(shù)資源尤為稀缺。

1986年——中國(guó)動(dòng)員超過200名專家共同開展國(guó)產(chǎn)EDA研發(fā)，中國(guó)EDA技術(shù)才慢慢開始有起色。

1993年——中國(guó)首套國(guó)產(chǎn)EDA熊貓系統(tǒng)終于問世，它不僅填補(bǔ)了中國(guó)在EDA產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的空白，也讓中國(guó)借此打破國(guó)外封鎖，順利進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)。

1994-2008年——中國(guó)EDA再遇轉(zhuǎn)折。

Cadence早于1992年率先進(jìn)軍中國(guó)市場(chǎng)，Synopsys、Mentor Graphics(Siemens EDA)緊隨其后，三巨頭迅速占據(jù)了中國(guó)大部分EDA市場(chǎng)，國(guó)產(chǎn)EDA熊貓系統(tǒng)猶如曇花一現(xiàn)，彼時(shí)，國(guó)內(nèi)只有少數(shù)EDA企業(yè)成立，還需要很長(zhǎng)時(shí)間發(fā)展。

眾星冉冉升

2008年，中國(guó)工信部啟動(dòng)“核高基”重大專項(xiàng)計(jì)劃，在官方的大力扶持之下，國(guó)內(nèi)EDA產(chǎn)業(yè)逐漸復(fù)蘇，華大九天、概倫電子、九同方微電子、芯和半導(dǎo)體等第一批國(guó)產(chǎn)EDA企業(yè)出現(xiàn)。

“十二五”和“十三五”期間，我國(guó)積極推進(jìn)國(guó)內(nèi)EDA的發(fā)展，各地方踴躍部署EDA產(chǎn)業(yè)，通過一系列相關(guān)政策實(shí)施，推動(dòng)EDA企業(yè)進(jìn)一步發(fā)展。2021年工信部在《“十四五”軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中明確提出，要重點(diǎn)突破工業(yè)軟件，補(bǔ)足關(guān)鍵基礎(chǔ)軟件短板設(shè)計(jì)電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件(EDA)。

歷經(jīng)多年，目前主要的國(guó)產(chǎn)EDA企業(yè)包括華大九天、國(guó)微集團(tuán)、芯華章、廣立微、概倫電子、芯和半導(dǎo)體等在內(nèi)。

2021年，國(guó)內(nèi)龍頭華大九天在深交所創(chuàng)業(yè)板上市，概倫電子在上交所科創(chuàng)板上市，此外，一些新晉企業(yè)也屢獲融資，如芯華章、比昂芯科技、玖熠半導(dǎo)體分別完成數(shù)億元Pre-B+輪融資融資、近億元天使輪融資、數(shù)千萬元Pre-A輪融資等。

華大九天、芯和半導(dǎo)體、國(guó)微思爾芯、概倫電子、廣立微等EDA企業(yè)已在一些特定領(lǐng)域(模擬IC、FPD)及部分點(diǎn)工具(后仿真、時(shí)序分析等)上攻克了技術(shù)壁壘，但在全流程的EDA平臺(tái)、產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)等方面和海外廠商還有著一定的差距，國(guó)產(chǎn)替代仍然任重而道遠(yuǎn)。

如同先進(jìn)制程，EDA是一個(gè)高度壟斷的行業(yè)，非一朝一夕就能突破壟斷。當(dāng)下，國(guó)內(nèi)大多數(shù)芯片設(shè)計(jì)公司仍在采用進(jìn)口的EDA工業(yè)軟件來設(shè)計(jì)芯片，美國(guó)一旦斷供EDA軟件，短時(shí)間內(nèi)國(guó)內(nèi)芯片企業(yè)肯定會(huì)受到一定的影響。

審核編輯：湯梓紅