電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/吳子鵬）EDA是Electronic design automation的縮寫，中文名稱是電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化，是指通過設(shè)計(jì)軟件來完成集成電路的功能設(shè)計(jì)、綜合、驗(yàn)證、物理設(shè)計(jì)等流程的方式。如果一款工具能夠覆蓋特定芯片在上述流程中的設(shè)計(jì)任務(wù)，那么我們就將其稱之為全流程EDA工具，或者是全流程EDA平臺(tái)。

在國產(chǎn)EDA發(fā)展初期，還有人質(zhì)疑，在EDA三大家提供全流程工具的情況下，國產(chǎn)EDA是否還有必要繼續(xù)重走這條路。不過，隨著美國對(duì)中國科技制裁逐漸加大力度，我們發(fā)現(xiàn)打造全流程EDA是國產(chǎn)EDA產(chǎn)業(yè)必須走的一步棋，全流程和平臺(tái)化也成為衡量國產(chǎn)EDA工具實(shí)力的重要參考指標(biāo)。

從點(diǎn)工具到全流程的必由之路

EDA是一個(gè)集中度非常高的領(lǐng)域，傳統(tǒng)EDA三大家Synopsys、Cadence和Siemens EDA（原來的Mentor Graphics，被西門子收購）在這個(gè)市場(chǎng)極具統(tǒng)治力。根據(jù)電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)(ESD)聯(lián)盟的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，在國內(nèi)EDA市場(chǎng)，Synopsys、Cadence和Siemens EDA的市場(chǎng)占比接近80%，高達(dá)77%，這還是這幾年國產(chǎn)EDA高速發(fā)展的結(jié)果。

截至2022年，在國內(nèi)EDA市場(chǎng)中，國內(nèi)廠商已經(jīng)占據(jù)約10%的份額，并且國產(chǎn)EDA工具已經(jīng)出現(xiàn)一些實(shí)力強(qiáng)勁的公司，比如華大九天目前已經(jīng)成為僅次于三大家的國內(nèi)第四大EDA公司。

通過Synopsys、Cadence和Siemens EDA的發(fā)展歷程不難看出，EDA是一個(gè)需要長(zhǎng)時(shí)間研發(fā)積累的工具，當(dāng)然，國產(chǎn)EDA工具發(fā)展也是一個(gè)逐步積累的過程，上述三家公司成立的時(shí)間分別是1986年、1988年（由SDA與ECAD兩家公司兼并而成）、1981年（原來的Mentor Graphics）。并且，在成立全球TOP3之前，三家公司完成了非常多的并購。

因此，國產(chǎn)EDA產(chǎn)業(yè)發(fā)展也不能一蹴而就，而是要慢慢成長(zhǎng)和打磨。目前，國內(nèi)EDA公司主要還是以提供特色小工具為主，在2019年之前這種情況更甚，較少涉足與工藝廠關(guān)聯(lián)度更高、復(fù)雜度更高的設(shè)計(jì)后端和制造端的工具，這就導(dǎo)致國產(chǎn)EDA工具有很強(qiáng)的依附性，因?yàn)樗鼈儾荒軉为?dú)提供服務(wù)。

然而，隨著美國對(duì)中國芯片產(chǎn)業(yè)制裁力度加大，國內(nèi)產(chǎn)業(yè)逐漸意識(shí)到，如果不打造全流程的EDA工具平臺(tái)，***產(chǎn)業(yè)在這一重要環(huán)節(jié)將永遠(yuǎn)被卡脖子。

不過，相較于國產(chǎn)EDA公司此前開發(fā)的前端點(diǎn)工具，完成覆蓋后端制造的EDA工具無疑更加復(fù)雜，由于需要和代工廠配合，不僅需要國產(chǎn)EDA公司懂軟件，還需要對(duì)整個(gè)制造流程有全面深刻的理解。

然而，正如國內(nèi)一些專家屢次提到的，如果不能提供全流程的EDA平臺(tái)，那么國產(chǎn)EDA永遠(yuǎn)沒有生態(tài)可言，全流程和平臺(tái)化是衡量國產(chǎn)EDA發(fā)展的重要指標(biāo)。因此我們看到，在輿論和形勢(shì)的逼迫下，目前國產(chǎn)EDA產(chǎn)業(yè)在全流程方面已經(jīng)取得了一些積極進(jìn)展。

國產(chǎn)全流程EDA進(jìn)程

集成電路設(shè)計(jì)主要分為模擬電路設(shè)計(jì)和數(shù)字電路設(shè)計(jì)，EDA工具要做全流程或者平臺(tái)，除了這兩點(diǎn)還需要覆蓋晶圓制造、封裝、系統(tǒng)?，F(xiàn)階段，我們將能夠覆蓋模擬電路設(shè)計(jì)+晶圓制造+封裝，以及覆蓋數(shù)字電路設(shè)計(jì)+晶圓制造+封裝的工具就稱之為全流程設(shè)計(jì)工具。下面，我們看一些國產(chǎn)EDA公司在這方面具體的進(jìn)展。

首先是華大九天，該公司成立于2009年。作為國內(nèi)EDA領(lǐng)域的佼佼者，華大九天率先實(shí)現(xiàn)模擬電路的全流程工具覆蓋，目前已經(jīng)成為國內(nèi)規(guī)模最大、產(chǎn)品線最為完整的EDA軟件供應(yīng)商。目前，華大九天的工具已經(jīng)能夠滿足模擬電路進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、版圖設(shè)計(jì)、功能和物理驗(yàn)證的全過程。并且，該公司在數(shù)字電路設(shè)計(jì)、平板顯示電路設(shè)計(jì)和晶圓制造等領(lǐng)域也逐步顯露技術(shù)優(yōu)勢(shì)，并擁有大量知識(shí)產(chǎn)權(quán)儲(chǔ)備，截至2021年12月31日，華大九天共擁有已授權(quán)發(fā)明專利150項(xiàng)，軟件著作權(quán)67項(xiàng)。

2022年8月，概倫電子發(fā)布承載EDA全流程的平臺(tái)產(chǎn)品NanoDesigner。NanoDesigner提供一個(gè)靈活、可擴(kuò)展的全定制存儲(chǔ)和模擬/混合信號(hào)IC設(shè)計(jì)環(huán)境，包括原理圖編輯、版圖編輯和優(yōu)化及物理驗(yàn)證等功能，同時(shí)與概倫電子行業(yè)領(lǐng)先的電路仿真器NanoSpice系列引擎集成，為以各類存儲(chǔ)器電路、各類模擬電路等為代表的定制類芯片設(shè)計(jì)提供完整的EDA全流程，從而極大地提升設(shè)計(jì)效率。另外，NanoDesigner綜合設(shè)計(jì)平臺(tái)為用戶提供豐富的電路模板庫、智能的輔助設(shè)計(jì)界面與插件、APR相關(guān)以及PV驗(yàn)證工具，以及類似C++的AXEL解釋性語言與Python語言用于支撐用戶進(jìn)行腳本開發(fā)編輯。

國內(nèi)EDA老牌三大家分別是華大九天、概倫電子和廣立微。廣立微成立于2003年，是領(lǐng)先的集成電路EDA軟件與晶圓級(jí)電性測(cè)試設(shè)備供應(yīng)商。不過從進(jìn)度來說，廣立微目前還沒有公開實(shí)現(xiàn)大品類芯片設(shè)計(jì)的全流程工具覆蓋。根據(jù)最新的研報(bào)，廣立微目前針對(duì)電性檢測(cè)提高成品率三大環(huán)節(jié)提供全流程覆蓋服務(wù)。這可能和廣立微公司愿景相關(guān)，該公司專注電性檢測(cè)技術(shù)，從設(shè)計(jì)到量產(chǎn)的整個(gè)產(chǎn)品周期實(shí)現(xiàn)芯片成品率提升。

除了國內(nèi)EDA老牌三大家，目前致力于實(shí)現(xiàn)EDA全流程的公司還有芯華章、合見工軟和鴻芯微納等。其中，芯華章自主EDA工具完成了對(duì)數(shù)字驗(yàn)證全流程的完整覆蓋，進(jìn)一步完善了自身豐富的系統(tǒng)級(jí)驗(yàn)證產(chǎn)品組合；鴻芯微納雖然目前還沒有完全覆蓋全流程，但該公司已經(jīng)達(dá)成了工具中最主要的幾步，將來會(huì)通過自主研發(fā)、技術(shù)引進(jìn)、合作開發(fā)等模式，逐漸補(bǔ)全產(chǎn)品線，形成真正的全流程部署；合見工軟在今年10月份發(fā)布了多款產(chǎn)品，也在朝著全流程EDA工具平臺(tái)邁進(jìn)。

結(jié)語

如果國內(nèi)的公司沒辦法做出全流程的EDA工具鏈，就沒有辦法真正的解決卡脖子的問題，這是行業(yè)共識(shí)。因此，全流程和平臺(tái)化是國產(chǎn)EDA第二階段的發(fā)展使命，在逐步完成主流芯片設(shè)計(jì)覆蓋之后，國產(chǎn)EDA產(chǎn)業(yè)的下一步是借助人工智能和云計(jì)算等創(chuàng)新技術(shù)，重塑EDA架構(gòu)和生態(tài)。但這都是后話，如果不能很好地完成EDA全流程覆蓋，下面的都是空談和空想。