前言

1月31日，概倫電子披露的投資者關(guān)系活動(dòng)記錄表顯示，公司核心產(chǎn)品NanoSpice系列仿真器已獲得數(shù)項(xiàng)國(guó)內(nèi)外發(fā)明專(zhuān)利，是目前極少有被眾多國(guó)際半導(dǎo)體巨頭規(guī)模量產(chǎn)采用的國(guó)產(chǎn)EDA工具，整體水平達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先；

2月28日，華為硬、軟件工具誓師大會(huì)上，輪值董事長(zhǎng)徐直軍表示，華為芯片設(shè)計(jì)EDA工具團(tuán)隊(duì)聯(lián)合國(guó)內(nèi)EDA 企業(yè)，共同打造了14nm 以上工藝所需EDA工具，基本實(shí)現(xiàn)了14nm以上EDA 工具國(guó)產(chǎn)化，2023 年將完成對(duì)其全面驗(yàn)證；

2023中國(guó)IC領(lǐng)袖峰會(huì)，鴻芯微納首席技術(shù)官、聯(lián)合創(chuàng)始人王宇成以“以物理實(shí)現(xiàn)工具為依托，加速國(guó)產(chǎn)數(shù)字芯片EDA工具串鏈進(jìn)程”為主題，分享了在數(shù)字芯片后端全流程上技術(shù)研發(fā)布局以及取得的創(chuàng)新成果；

4月6日，國(guó)資委調(diào)研EDA龍頭華大九天，并加大政策支持力度，使EDA國(guó)產(chǎn)化進(jìn)入快速成長(zhǎng)期；

4月12日，芯華章受邀參加集成電路EDA創(chuàng)新生態(tài)發(fā)展高峰論壇，就中國(guó)數(shù)字前端EDA如何通過(guò)守正創(chuàng)新、實(shí)現(xiàn)加速發(fā)展進(jìn)行了分享；

4月14日，國(guó)微芯攜手思爾芯、國(guó)微芯芯帶來(lái)的2023EDA生態(tài)大會(huì)在西安順利舉行，共同探討數(shù)字EDA技術(shù)的最新進(jìn)展和中國(guó)國(guó)產(chǎn)EDA產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景。

EDA行業(yè)為何如此受關(guān)注？產(chǎn)業(yè)鏈及相關(guān)廠家有哪些？競(jìng)爭(zhēng)格局情況怎樣？下面我們來(lái)逐一了解。

01?

EDA概況

EDA代表電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化，是指利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）軟件完成超大規(guī)模集成電路（VLSI）芯片的功能設(shè)計(jì)、綜合、驗(yàn)證和物理設(shè)計(jì)（包括布局、布線、版圖、設(shè)計(jì)規(guī)則檢查等）過(guò)程的設(shè)計(jì)方法。

EDA工具產(chǎn)品主要有如下類(lèi)別：模擬設(shè)計(jì)、數(shù)字設(shè)計(jì)、射頻類(lèi)、晶圓制造、封裝測(cè)試、仿真類(lèi)、分析與驗(yàn)證、功能安全，以及服務(wù)類(lèi)產(chǎn)品等。

02?

全球市場(chǎng)概況及競(jìng)爭(zhēng)格局

2.1市場(chǎng)概況

全球EDA市場(chǎng)規(guī)模突破130億美元。根據(jù)ESD Alliance數(shù)據(jù)，2021年全球EDA市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到132.75億美元，同比增長(zhǎng)15.77%。根據(jù)Verified Market Research數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì)2028年全球EDA市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到215.6億美元，2021-2028年CAGR為7.17%。

中國(guó)EDA市場(chǎng)規(guī)模有望突破180億元。根據(jù)CSIA數(shù)據(jù)，2021年中國(guó)EDA市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到100億元以上，同比增長(zhǎng)11.1%，預(yù)計(jì)2025年將突破180億元。2021–2025年的CAGR為15.64%。

2.2行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局

根據(jù)TrendForce數(shù)據(jù)，全球EDA行業(yè)的市場(chǎng)75%的份額由三家公司所占據(jù)，其中Synopsys份額為32%，Cadence為30%，西門(mén)子為13%。

Synopsys（新思科技，美國(guó)）一直致力于復(fù)雜芯片系統(tǒng)（SoCs）的開(kāi)發(fā)。Synopsys的邏輯綜合工具DC（design compiler）和時(shí)序分析工具PT（Prime Time）在全球EDA市場(chǎng)幾乎一統(tǒng)江山。

Cadence（楷登電子科技，美國(guó)）產(chǎn)品涵蓋了電子設(shè)計(jì)的整個(gè)流程。全球知名半導(dǎo)體與電子系統(tǒng)公司均將Cadence軟件作為其全球設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。

Mentor Graphics（明導(dǎo)國(guó)際，2016年被德國(guó)西門(mén)子收購(gòu)）工具雖沒(méi)有前兩家全面，但在某些領(lǐng)域，如PCB（印刷電路板）設(shè)計(jì)工具等方面有可圈可點(diǎn)的獨(dú)到之處。

國(guó)產(chǎn)EDA廠商華大九天與其他幾家企業(yè)，處于全球EDA行業(yè)的第二梯隊(duì)，共占據(jù)全球市場(chǎng)約15%的份額。第三梯隊(duì)企業(yè)主要聚焦于某些特定領(lǐng)域或用途的點(diǎn)工具，約占全球10%市場(chǎng)份額。

03?

全球三大巨頭寡頭壟斷，產(chǎn)品具備較高壁壘

（1）國(guó)產(chǎn)EDA產(chǎn)品線較短，產(chǎn)品種類(lèi)較少，難以覆蓋全流程

IC設(shè)計(jì)流程復(fù)雜、環(huán)節(jié)眾多，涉及到90多種不同技術(shù)。目前，全球只有Synopsys、Cadence和西門(mén)子EDA三大國(guó)際巨頭能提供從前端到后端的全流程解決方案。

國(guó)內(nèi)EDA企業(yè)雖然已在一些特定領(lǐng)域及部分點(diǎn)工具上實(shí)現(xiàn)了技術(shù)突破，但依然缺失部分產(chǎn)品線無(wú)法獨(dú)立提供全套的EDA工具。

（2）中國(guó)EDA產(chǎn)品相對(duì)落后，難以匹配最先進(jìn)的工藝

EDA企業(yè)通過(guò)和FAB廠綁定，打磨工藝生成PDK工藝包，然后提供給芯片設(shè)計(jì)企業(yè)，芯片設(shè)計(jì)企業(yè)基于PDK工藝包，設(shè)計(jì)芯片并仿真驗(yàn)真，最后完成流片封測(cè)。在整個(gè)芯片加工過(guò)程中，EDA工具貫穿芯片設(shè)計(jì)和制造的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，保障芯片順利完成流片。

中國(guó)本土EDA企業(yè)由于缺乏與頭部合作，工具難以匹配目前最先進(jìn)的工藝。如龍頭企業(yè)華大九天大多數(shù)工具仍無(wú)法支持28nm以下的制程，而國(guó)際三大巨頭產(chǎn)品能支持的最先進(jìn)工藝已經(jīng)達(dá)到2nm。

（3）國(guó)內(nèi)EDA人才短缺

2020年我國(guó)EDA行業(yè)僅有4400余名人才，其中半數(shù)以上就職于外資企業(yè)，本土EDA企業(yè)總?cè)藬?shù)約2000人。

而海外三大EDA公司合計(jì)約3萬(wàn)人，其中新思科技約1.5萬(wàn)人（2020年）、鏗騰電子約9000人（2020年）、西門(mén)子EDA約6000人（2017年），本土EDA人才不到海外三家的十分之一。

04?

EDA行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)及融資情況

4.1EDA行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)

（1）EDA+云

目前，像亞馬遜這樣的云服務(wù)廠商，已將服務(wù)器芯片選中100%云端設(shè)計(jì)。在這一趨勢(shì)下，EDA廠商們紛紛開(kāi)啟了自己的上云之路。

以EDA三巨頭為例，新思推出了FlexEDA，Cadence推出了OnCloud，西門(mén)子EDA推出了Veloce云，國(guó)內(nèi)的國(guó)微思爾芯、芯華章、英諾達(dá)、為昕科技、弘快科技等，也都紛紛開(kāi)始發(fā)展云端EDA業(yè)務(wù)。

（2）EDA+AI

全球領(lǐng)先EDA廠商均已布局AI，Synopsys在2020年3月12日推出了業(yè)界首個(gè)用于芯片設(shè)計(jì)的自主人工智能應(yīng)用程序——DSO.ai；Cadence在2020年3月18日發(fā)布了新版Cadence數(shù)字全流程；Mentor創(chuàng)新性的運(yùn)用MLOPC技術(shù)修正光學(xué)臨近效應(yīng)。

4.2融資情況

2021年，EDA賽道融資事件超15起，融資企業(yè)超12家，融資規(guī)?；虺?0億元。超過(guò)2020年的超5起融資事件、約13億元規(guī)模。

中國(guó)EDA起步晚，大部分企業(yè)處于發(fā)展初期，只有少數(shù)企業(yè)已經(jīng)完成IPO或者正在進(jìn)行IPO。

05?

國(guó)產(chǎn)替代加速，國(guó)產(chǎn)EDA廠商逐步實(shí)現(xiàn)突破

EDA國(guó)內(nèi)市場(chǎng)規(guī)模實(shí)現(xiàn)連續(xù)增長(zhǎng)，涌現(xiàn)出一大批重要EDA企業(yè)。隨著國(guó)內(nèi)集成電路行業(yè)的不斷發(fā)展，產(chǎn)業(yè)鏈配套需求對(duì)國(guó)產(chǎn)EDA的需求不斷加大。中國(guó)EDA市場(chǎng)規(guī)模雖小，但增長(zhǎng)迅速。

本土EDA廠商如華大九天、芯華章、為昕科技、弘快科技等企業(yè)，在保持現(xiàn)有核心技術(shù)不斷迭代、改進(jìn)的基礎(chǔ)上，積極加大研發(fā)投入，開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品和新技術(shù)。

2023EDA國(guó)產(chǎn)化研討會(huì)是以“國(guó)產(chǎn)化EDA創(chuàng)新與發(fā)展技術(shù)”為主題的圓桌論壇，電巢邀請(qǐng)了芯華章、上海為昕、上海弘快科技有限公司等多方代表參與，對(duì)芯華章XPU驗(yàn)證解決方案、系統(tǒng)級(jí)PCB設(shè)計(jì)工具、芯片-封裝-電路板協(xié)同設(shè)計(jì)等進(jìn)行深入解讀和探討。

芯華章：主要致力于新一代EDA軟件和智能化電子設(shè)計(jì)平臺(tái)的研發(fā)，提供全面覆蓋數(shù)字芯片驗(yàn)證需求的七大產(chǎn)品系列，包括：硬件仿真系統(tǒng)、FPGA原型驗(yàn)證系統(tǒng)、智能場(chǎng)景驗(yàn)證、形式驗(yàn)證、邏輯仿真、系統(tǒng)調(diào)試以及驗(yàn)證云。

上海為昕科技：PCB設(shè)計(jì)工具-Mars是一款完全自主研發(fā)的國(guó)產(chǎn)EDA產(chǎn)品，采用最前沿的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，結(jié)合目前主流軟硬件配置環(huán)境，打造一個(gè)全流程的PCB設(shè)計(jì)生產(chǎn)解決方案，提升PCBlayout效率和提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，為電子設(shè)計(jì)者提供完備的支持。

上海弘快科技有限公司：RedEDA研發(fā)初期已經(jīng)考慮到包括中英文的工作界面、跨多個(gè)操作平臺(tái)的應(yīng)用、3DIC等新技術(shù)需求、并行計(jì)算技術(shù)以及用戶自定義風(fēng)格等多方面的技術(shù)需求。RedEDA包括：原理圖設(shè)計(jì)（RedSCH）、PCB設(shè)計(jì)（RedPCB）、芯片封裝設(shè)計(jì)（RedPKG）以及相關(guān)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和仿真驗(yàn)證工具對(duì)接的接口（如：DXF,ODB++,等）。

06?

國(guó)產(chǎn)廠商匯總

按照使用對(duì)象和場(chǎng)景的不同，我們可根據(jù)EDA工具的分類(lèi)，將EDA廠家進(jìn)行匯總，如下：

1. 提供模擬設(shè)計(jì)EDA的國(guó)產(chǎn)廠商包括：

模擬芯片設(shè)計(jì)全流程EDA：華大九天

版圖設(shè)計(jì)與編輯：華大九天

電路仿真：概倫電子、睿晶聚源

物理驗(yàn)證：智芯仿真、藍(lán)海微

寄生參數(shù)提?。撼葸_(dá)、藍(lán)海微

射頻設(shè)計(jì)：法動(dòng)科技、比昂芯

電磁仿真：芯和半導(dǎo)體、九同方、芯瑞微

2. 提供數(shù)字設(shè)計(jì)EDA的國(guó)產(chǎn)廠商包括：

數(shù)字前端：合見(jiàn)工軟、芯華章、鴻芯微納、國(guó)微芯、九霄智能、芯思維、奇捷科技、阿卡思

原型驗(yàn)證與仿真：思爾芯、英諾達(dá)、亞科鴻禹、湯谷智能、芯啟源

數(shù)字后端：芯行紀(jì)、立芯軟件

Sign-0ff：行芯科技

3. 提供晶圓制造類(lèi)EDA的國(guó)產(chǎn)廠商包括：

TCAD：珂晶達(dá)

器件建模：概倫電子、國(guó)微芯

PDK生成與驗(yàn)證：概倫電子

制造環(huán)節(jié)(OPC、DFM、良率控制)：廣立微、全芯智造、睿晶聚源、國(guó)微芯

4. 提供先進(jìn)封裝類(lèi)EDA的國(guó)產(chǎn)廠商包括：芯和半導(dǎo)體、合見(jiàn)工軟、芯瑞微等。

5. 提供系統(tǒng)類(lèi)EDA的國(guó)產(chǎn)廠商包括：巨霖微、為昕科技等。

具體廠家名錄（排名不分先后）

總? 結(jié)

后摩爾時(shí)代愈發(fā)復(fù)雜的芯片設(shè)計(jì)，在給整個(gè)EDA產(chǎn)業(yè)提出新挑戰(zhàn)的同時(shí)，也敞開(kāi)了技術(shù)迭代的新機(jī)會(huì)窗口，使用國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品已經(jīng)從備選選項(xiàng)慢慢變?yōu)榱吮貍溥x項(xiàng)，EDA賽道尚存較大空間，國(guó)產(chǎn)替代刻不容緩，國(guó)內(nèi)EDA企業(yè)有望迎來(lái)發(fā)展的“黃金時(shí)段”。

同時(shí)隨著芯片設(shè)計(jì)逐步走向線上化、數(shù)字化、智能化，帶來(lái)了云上EDA、AI設(shè)計(jì)、軟硬件協(xié)同等設(shè)計(jì)趨勢(shì)，EDA也將進(jìn)入全面革新的EDA2.0時(shí)代。