國產eda越來越強（到底能不能打破海外三巨頭壟斷）

2023-05-30 05:11:39 2

圖片來源@視覺中國

電子設計自動化（以下簡稱EDA）軟體工具行業，正成為中國尋求解決晶片產業鏈短板問題的重要突圍領域。

這個行業全球市場規模不足百億美元，淨利潤率低於15%，卻能動5000億美元半導體產業鏈，被中國的先行者們視為一個重大機遇。

2020年3月，EDA巨頭Synopsys（新思科技）中國區擔任副總經理的王禮賓，在EDA行業工作20年後決定辭職，創立國產EDA公司「芯華章」，擔任公司創始人、董事長兼CEO。

他告訴鈦媒體App，從Synopsys離職創業有兩個原因：

一是看到國家大力支持EDA行業的「國產替代」，他對EDA技術未來前景十分看好；

另外一個原因則是，他認為有過去20年的產業上下遊經驗和市場關係，對客戶的想法、需求有所了解，這些契機都能幫助芯華章實現商業化。

與王禮賓有相似創業經歷的還有概倫電子董事長劉志宏，芯禾科技聯合創始人代文亮，以及博達微創始人兼CEO李嚴峰，三人都曾在EDA三巨頭之一的Cadence（楷登電子）擔任過重要職位，而後辭職創立國產EDA公司。

去年10月16日，在獲得政府引導資金支持後，王禮賓創立的「芯華章」宣布獲億元Pre-A輪融資；11月9日芯華章再完成近億元Pre-A 輪融資；12月9日完成超2億元的A輪融資，間隔均不足一個月。三輪共引入雲暉、真格、高榕、高瓴、五源資本（原晨興資本）、中芯聚源、松禾等多個知名基金。

除芯華章外，很多國產EDA公司都已「扎堆」籌集到了資金。2020年4月，概倫電子宣布已完成數億元人民幣的A輪融資；9月，國微集團旗下的「國微思爾芯」宣布完成數億元融資，投方包括國際大基金下設的芯鑫融資租賃、上海半導體裝備材料產業投資基金等政府投資機構。

資本升溫並非偶然。

時間回溯到2019年5月，美國商務部稱全面限制華為採購美國軟體和技術生產的半導體零部件。受此影響，EDA三巨頭與華為的合作先後終止。

海外EDA三巨頭指的是Synopsys、Cadence、Mentor（西門子旗下）三家美國公司，他們佔據全球超64%的EDA市場份額。

EDA工具是晶片IC設計中不可或缺的重要組件，也是集成電路設計最上遊、壁壘最高的部分。涵蓋了集成電路設計、布線、驗證和仿真等所有流程。利用其可連接成極其複雜的電路圖，從而製造出強大的CPU、GPU晶片。

在AI、邊緣計算等複雜技術不斷演進的背景下，百億規模的EDA行業正成為撬動5000億美元半導體產業鏈的重要「基石」，EDA也被行業內稱為「晶片之母」。

因此，華為與三巨頭終止合作意味著，晶片將沒有與之匹配的先進位程國產EDA軟體工具，海思則就造不出下一代「麒麟芯」。東興證券在報告中形容EDA是「美國限制華為的封喉之劍」，凸顯了該技術的重要性。

在中國晶片製造生態急需「補課」的大背景下，一場充滿機遇與冒險的遊戲已悄然開始。

國產EDA行業現狀：技術發展緩慢、人才緊缺、無法形成全鏈條

公開數據顯示，2019年中國EDA市場規模約為5.4億，僅佔全球規模102.5億美元的5.3%。

作為全球最大的電子元件產銷市場，EDA三巨頭的產品在國內佔了85%以上的市場份額（實際接近90%），國產EDA軟體產銷佔比僅不足10%。

目前國內EDA軟體公司主要有華大九天、國微集團、芯華章、博達微電子、芯禾科技、概倫電子等，數量和規模都十分稀少。

由鈦媒體App編輯統計並制表

背後的原因，主要是EDA行業的技術門檻高，成本彈性大，產業高度集中，導致國產技術發展緩慢，人才緊缺，無法形成全鏈條EDA工具，從而形成如今中國IC設計行業越來越離不開EDA三巨頭的尷尬局面。

事實上，從EDA行業發展來看，中國也曾經歷過鼎盛時期。

冷戰期間，中國EDA軟體技術被「巴統」禁運的壓力下，1986年成功研製出中國首個自有的集成電路計算機輔助設計工具——「熊貓系統」（熊貓IC CAD系統），並在1993年全面問世。

這標誌著中國在研製EDA系統方面實現「零」的突破，打破了外國對中國的EDA工具封鎖，並為中國集成電路設計行業發展打下了堅實的基礎。

熊貓系統一經發布，便在市場中引起較大反響。由於價格僅為同類產品的1/10，導致美國晶片廠商也一度選擇「熊貓系統」。

不過，隨著「巴統」解散、禁運解除，1995年，海外EDA三巨頭大舉進入中國市場，便以技術成熟、價格便宜、免費贈送、多方合作等策略，快速收割市場份額。加上中國開始積極推動WTO全球化，「造不如買」的策略使得國產EDA陷入了長達十三年的沉寂。

儘管國家2008年啟動「核高基」重大專項計劃，華大九天、芯願景等第一批國產EDA企業相繼成立並被重點扶持。但EDA是一個投入周期長、利潤率低的高技術型產業，中國缺乏長期資金、人才和產業鏈支持，國產EDA發展依舊步履艱難。

舉個例子，過去十年間，華大九天在研發投入方面所投資金只有不足5億元人民幣。而海外EDA三巨頭則高歌猛進，僅2018年Synopsys研發投入高達10.8億美元，Cadence約為8.7億美元，兩家累計所投研發資金超127億元人民幣，差距十分懸殊。

收購層面，在數字EDA領域三巨頭收購上百家公司，獲得了SoC設計主流程的數百個EDA工具。

而在中國，由於EDA產業起步晚，「造不如買」理念中錯失了在激烈競爭中以戰養戰的機會。儘管在模擬IC方面已經有了一定發展，但在數字EDA方面卻幾乎為零。

目前，國內的EDA工具很分散，提供不了全套的工具鏈，而國際EDA公司提供給晶片企業的一般都是全套工具。

關注半導體行業部分投資人對鈦媒體App表示，雖然EDA國產替代這個理想很豐滿，但現實很骨感。在下遊晶片製造環節中，先進位程工藝依然是市場和客戶關心的主旋律。因此，EDA工具將依然是自給自足、與三巨頭點工具混搭的局面。

接受鈦媒體App採訪的晶片下遊廠商負責人稱，未來十年內三巨頭的EDA工具依然將佔據市場主流，國內EDA技術將無法跟上「替代」。

事實上，由於目前國產EDA相比美國EDA整體仍有較大差距，加上新EDA、新IP、新工藝及PDK，互相促進、互為一體，原來的客戶很難輕易更換EDA軟體。

因此，很多企業家所幻想的國產EDA未來，變成了「泡沫賭注」。

也有業內人士直言，在國際形式波譎雲詭、變化莫測下，部分國產EDA企業渾水摸魚，存在一定的市場泡沫。

2020年5月19日，上交所受理了芯願景（公司全稱為北京芯願景軟體技術股份有限公司）的科創板上市申請，這標誌著國產EDA企業打響了衝鋒科創板第一槍。

不過歷時227天後，去年12月31日，芯願景科創板IPO終止審核，背後原因或與其拖欠的557萬發票還未完全歸還有關。此外，該公司核心技術存在爭議，退出參股公司投資後仍參與股東大會的行為，或涉嫌信披違規等問題，都影響了該公司上市進程。

芯願景董事長丁柯博士對鈦媒體獨家回應稱，在本次終止審核之後，該公司暫時沒有計劃再重啟科創板上市。

「在EDA行業最為核心的就是智慧財產權，但國內EDA公司都不太注意。如果不注意就會踩坑，在這種情況下，很多公司都會和三巨頭來合作，那麼，純國產EDA就無從談起。」上述業內人士對鈦媒體App表示。

此外，在人才方面，中國與三巨頭差距懸殊。

公開資料顯示，中國約有1500名EDA軟體開發工程師，其中約有1200人在國際EDA公司的中國研發中心工作，真正為本土EDA做研發的人員只有300人左右。相比之下，Synopsys公司一家就有7000多名研發人員，其中有5000多人從事EDA的研發，行業核心人才大都在三巨頭處工作。

國微集團聯席董事長兼總裁帥紅宇指出，中國高校至今幾乎沒有EDA相關培養方向及開設EDA相關課程，而且2010年後國內幾乎完全沒有相關領域的論文發表，集成電路行業對口專業學生畢業後進入相關行業的僅佔1/3，對EDA有了解和興趣者更是寥寥。

他強調，中國EDA人才緊缺背後主要原因是集成電路的「產學研」策略沒跟上，這是行業亟待解決的核心問題。

國產EDA的未來機遇：8寸市場需求、國產替代下的彎道超車機會、新思的支持

「儘管EDA市場份額由三巨頭佔領，但國產EDA必須要有，而且會有所發展。」有多位行業分析師告訴鈦媒體App。

事實上，方正證券發布研報指出，儘管在模擬/數模混合/數字晶片EDA領域，以及全流程設計平臺上，EDA工具都被國際企業所壟斷，但國產EDA機會更多在以點工具為突破口，由點及面逐步發展。

在MEMS（8寸）晶圓短缺、需求旺盛已成行業共識的情況下，國產EDA正面臨著新的機遇。

上海國微思爾芯副總裁Ying（陳英仁）告訴鈦媒體App，目前汽車電子、FPGA、驅動晶片、指紋辨識、電源管理、MOSFET、微控制器（MCU）等領域的非先進（中低端）晶片需求強勁，下遊8寸晶圓製造技術已十分成熟，已呈現市場供不應求的局面。因此，這塊市場潛力巨大，是國產EDA工具核心發力點。

「隨著AI、5G、工業網際網路、汽車電子、區塊鏈等領域的興旺，提出了很多特色鮮明的、尚未被EDA工具滿足的IC設計需求，這恰是國內EDA工具廠商的新機會。」

思爾芯是原型驗證及仿真系統領域的本土EDA公司，在2018年10月被國微集團所收購，並將「思爾芯」更名為「國微思爾芯」。

陳英仁強調，儘管在先進位程IC設計方面，依舊是EDA三巨頭做主導，但國產EDA勢在必行。尤其在40nm、28nm製程工藝上，中國企業也已經或將很快掌握。「思爾芯在做的功能驗證是屬於前端，相對的與製程工藝獨立。尤其在快速原型驗證，思爾芯有著17年的積累，媲美EDA三巨頭。」

這同樣也是國產替代下，中國企業尋求的彎道超車機會。

王禮賓對鈦媒體App表示，目前在人工智慧、雲技術上，國產EDA可以站在當今科技發展的高技術起點上，對EDA軟硬體框架和算法做創新、融合、重構。他認為，三巨頭壟斷下很難長期創新，而國產EDA企業處於「輕裝上陣」狀態，超越世界巨頭是「完全有可能的」。

為了應對國際形勢以及EDA巨頭的挑戰，國內企業也不斷動作頻頻。

2019年，全球電子設計領域最具有影響力的DAC大會上，華大九天、廣立微、概倫電子、芯禾科技四家中國EDA廠商聯袂出場，推出多個EDA產品，向世界展示了EDA領域的中國力量。

同年底，概倫電子則收購博達微，進一步整合優勢資源。而藍海微力求尋找小眾客戶群體，避開紅海，尋找藍海。

此外，巨頭們還在加大對中國的布局，不斷推進本土化、「產學研」支持，通過支持國產EDA，形成更多考量。

1994年，Synopsys在人民大會堂向清華大學捐贈了20套Design Compiler軟體，總價值約500萬美元。隨後該公司和清華成立了「清華大學——新思科技高層次電子設計中心」，開始推動中國EDA人才的培養。

2018年和2019年，Synopsys分別成立了芯思原和全芯智造兩家合資公司，前者意在加強晶片IP領域的本土合作，助力本土晶圓廠和設計企業實現自主研發，掌握核心技術；後者旨在加強制造類EDA領域的本土合作，帶動國內技術能力。

Synopsys全球資深副總裁兼中國董事長葛群告訴鈦媒體，無論是人才培養、技術支持還是資本合作，新思所做的這些努力都是為了解決中國晶片產業的痛點。這一點，新思和其他國內EDA公司的初心一致。

葛群強調，在中國數字社會轉型之際，新思以面向未來的新一代EDA根技術賦能更多科技應用的落地，推動整個晶片產業的可持續發展。「EDA行業需要打通內外循環，整個產業鏈相互促進，協同發展，形成完整的生態系統，會有更好的發展空間。」

從目前來看，這場EDA「國產替代」之戰似乎會一直持續下去。

（本文首發鈦媒體App，作者 | 林志佳，編輯｜蔥蔥）

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