產(chǎn)研 | 跨過溝壑，國產(chǎn)EDA工具將一馬平川

EDA全稱為Electronic Design Automation，即電子設(shè)計自動化，是指利用計算機平臺完成大規(guī)模集成電路設(shè)計、仿真、驗證等流程的軟件工具，具有降低設(shè)計成本、提高設(shè)計效率、加速技術(shù)革新等重要作用，是集成電路領(lǐng)域上游重要的基礎(chǔ)工具，貫穿于集成電路設(shè)計、制造、封測等環(huán)節(jié)。

全球EDA工具格局

根據(jù)SEMI和WSTS統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2020年全球EDA市場規(guī)模約為115億美元，同比增長約12%。這個百億市場，正支撐和影響著數(shù)千億美元的全球集成電路行業(yè)。目前全球使用的EDA工具較為集中，主要由新思科技、楷登電子和西門子壟斷，這三家公司在全球EDA市場份額屬于第一梯隊。而隨著國家和市場對國產(chǎn)EDA行業(yè)的重視程度不斷增加，近年來國內(nèi)EDA企業(yè)逐漸興起。

圖|全球EDA行業(yè)簡要格局? ? ?來源：華大九天招股書

新思科技、楷登電子和西門子的EDA工具都擁有完整的、有總體優(yōu)勢的全流程產(chǎn)品，在部分領(lǐng)域有絕對的優(yōu)勢。這不僅體現(xiàn)在全球，在國內(nèi)EDA市場，同樣如此。根據(jù)賽迪智庫數(shù)據(jù)顯示，2020 年國內(nèi) EDA 市場約 78%銷售額都由新思科技、楷登電子和西門子吃完，剩下的由國際和國內(nèi)EDA企業(yè)瓜分。比如國內(nèi)的華大九天，擁有特定領(lǐng)域全流程的EDA工具鏈，在局部領(lǐng)域技術(shù)領(lǐng)先，和Keysight、Altium等同類型的EDA廠商占據(jù)全球15%的市場；而以點工具為主的EDA廠商約50家左右，比如國內(nèi)的概倫電子、芯華章等，和其它同類型的EDA企業(yè)占據(jù)全球約7%的市場。但是，需要明白的是，國內(nèi)EDA企業(yè)目前所占市場份額極小。

圖：2018-2020年國內(nèi)EDA工具市場競爭格局? ? ?來源：賽迪智庫

國內(nèi)EDA企業(yè)概況

根據(jù)與非研究院的統(tǒng)計，目前國內(nèi)共有22家企業(yè)從事EDA工具的研發(fā)，按區(qū)域分布來看，集中度較高，排第一第二的是典型發(fā)達的北上兩城，北京6家、上海9家，其它廣東省1家、江蘇省2家，浙江省1家、山東省1家、四川省1家、天津1家，這些省市中除了北京、四川以外，基本都分布在沿海一帶。

圖 | 國內(nèi)EDA企業(yè)地理分布一覽? ? ?來源：與非網(wǎng)研究院

與非研究院同時也統(tǒng)計了當前國內(nèi)EDA企業(yè)的基本情況（見附錄），這些企業(yè)為我國EDA工具的發(fā)展做出了重要的貢獻，包括國內(nèi)老牌的EDA企業(yè)以及初創(chuàng)企業(yè)。

其中，華大九天憑借模擬電路設(shè)計全流程 EDA 工具系統(tǒng)、數(shù)字電路設(shè)計 EDA 工具、平板顯示電路設(shè)計全流程 EDA 工具系統(tǒng)和晶圓制造 EDA 工具等領(lǐng)域的優(yōu)勢，通過十余年發(fā)展再創(chuàng)新，不斷獲得市場突破。2020 年公司占領(lǐng)我國 EDA 市場約 6%的市場份額，居本土 EDA 企業(yè)首位。但同時，相比國際三巨頭的EDA工具，華大九天的工具還不夠完善，應(yīng)用面比較有限，還有距離。

概倫電子針對中國集成電路行業(yè)的特點，主要圍繞設(shè)計-工藝協(xié)同優(yōu)化（DTCO）方法學。概倫電子的主要產(chǎn)品及服務(wù)包括制造類EDA工具、設(shè)計類EDA工具、半導體器件特性測試儀器和半導體工程服務(wù)等，成功覆蓋設(shè)計與制造兩大關(guān)鍵環(huán)節(jié)，被全球十大晶圓代工廠的九家以及全球三大存儲芯片商所應(yīng)用。2019年底，概倫電子并購北京EDA公司博達微，并成功進行整合，這筆收購成為國內(nèi)EDA行業(yè)整合的典型案例，預計在未來將繼續(xù)進行 EDA行業(yè)內(nèi)收購或戰(zhàn)略投資。

芯華章目前致力于打造更智能的面向未來的EDA 2.0 軟件和智能化電子設(shè)計平臺。簡要來說，就融合AI、云計算等技術(shù)，對EDA軟硬件框架和算法做創(chuàng)新、融合、重構(gòu)。同時，在硬件仿真系統(tǒng)、FPGA原型驗證系統(tǒng)、智能驗證、形式驗證以及邏輯仿真五大產(chǎn)品線領(lǐng)域齊頭并進，以打造一個完整的驗證系統(tǒng)，在部分性能指標上已達到國際先進水平。

芯禾半導體提供覆蓋IC封裝到系統(tǒng)的全產(chǎn)業(yè)鏈仿真EDA解決方案，致力于賦能和加速新一代高速高頻智能電子產(chǎn)品的設(shè)計。在5G、智能手機、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能和數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，其中比較有特色的是在全球5G射頻前端供應(yīng)鏈中通過自主創(chuàng)新的濾波器和系統(tǒng)級封裝設(shè)計平臺為手機和物聯(lián)網(wǎng)客戶提供射頻前端濾波器和模組，并被Yole評選為全球IPD濾波器領(lǐng)先供應(yīng)商。

芯愿景累計研發(fā)了4套集成電路分析EDA軟件和3套集成電路設(shè)計EDA軟件，覆蓋了集成電路工藝分析、電路分析和知識產(chǎn)權(quán)分析鑒定、數(shù)字電路設(shè)計、模擬電路設(shè)計和設(shè)計驗證等環(huán)節(jié)。累計發(fā)放授權(quán)認證超過40,000個，EDA軟件用戶群包括國內(nèi)外芯片設(shè)計公司、研究所、高校和知識產(chǎn)權(quán)服務(wù)機構(gòu)等。同時還配有專業(yè)的集成電路分析實驗室，實驗室配置有ZEISS、FEI、Olympus、Leica、Oxford等廠商的高端設(shè)備,可以提供包括產(chǎn)品拆解、集成電路工藝分析、競爭力分析、失效分析等技術(shù)服務(wù)，目前可以分析的最小工藝節(jié)點為5納米。依托于自主IP平臺和自研EDA軟件，成功實現(xiàn)了工業(yè)控制、汽車電子、安防監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)和智能硬件等領(lǐng)域多款芯片的一站式設(shè)計服務(wù)。

合見工軟，新晉成立一年多的合見工軟瞄準了技術(shù)更為領(lǐng)先、挑戰(zhàn)更復雜的數(shù)字芯片設(shè)計和驗證領(lǐng)域，由行全球業(yè)內(nèi)數(shù)字驗證領(lǐng)域最權(quán)威的專家郭立阜博士帶領(lǐng)多位資深科學家，目前已推出了多款產(chǎn)品，包括時序驅(qū)動的高性能原型驗證系統(tǒng)、先進封裝協(xié)同設(shè)計檢查工具、數(shù)字功能仿真調(diào)試工具、大規(guī)模功能驗證回歸測試管理平臺、即插即用的混合原型系統(tǒng)級IP驗證方案。其中超十億門級規(guī)模的全流程時序驅(qū)動原型驗證技術(shù)居國內(nèi)領(lǐng)先地位，現(xiàn)已得到了國內(nèi)眾多大型芯片設(shè)計公司的認可和采購。

綜合來看，不難發(fā)現(xiàn)國內(nèi)EDA企業(yè)主攻方向偏專而精，在點和線上做的比較好，但是在覆蓋的面上，國產(chǎn)EDA工具有所不及，可能跟研發(fā)時間短，人才投入少有關(guān)，另外，國內(nèi)EDA工具實際應(yīng)用場景少也限制了國內(nèi)EDA工具的改進發(fā)展，相比國內(nèi)半導體制造的材料和設(shè)備，EDA工具的差距更需要我們追趕。

現(xiàn)實難題，如何跨越

EDA工具不同于小打小鬧的軟件，找個團隊隨便開發(fā)即可。眾所周知，為何EDA工具如此稀缺？一個原因是越上游小眾，越專業(yè)集中，技術(shù)門檻高，市場門檻更高。2020年全球EDA市場規(guī)模約為115億美元，這在整個集成電路產(chǎn)業(yè)中的占比是非常小的，和互聯(lián)網(wǎng)、新能源等新興產(chǎn)業(yè)更沒法比，市場的規(guī)模就限制了競爭者參與其中，尤其是國際三巨頭的壟斷更是橫在所有EDA初創(chuàng)企業(yè)前的一條巨大溝壑，但是，也不是沒有機會。與非研究院認為，國內(nèi)EDA產(chǎn)業(yè)可以通過四個方向的努力提升實力和競爭力。

• 攻堅技術(shù)

打鐵還需自身硬，因此，我們必須要不斷的投入人力，資金做研發(fā)，實現(xiàn)EDA工具的創(chuàng)新，比如芯華章推出的EDA2.0智能創(chuàng)新平臺，融合AI、云計算等技術(shù)，對EDA軟硬件框架和算法做創(chuàng)新、融合、重構(gòu)，打破現(xiàn)有的一些思維。

• 拓展市場

這是一個不得不應(yīng)對的難題，技術(shù)之外更大的限制來自于市場，單單有EDA工具是沒法做出芯片的，我們還需要上下游協(xié)同合作。所幸，國內(nèi)中芯國際、華潤微等半導體晶圓制造商，IC設(shè)計公司兆易創(chuàng)新、中穎電子等都已經(jīng)脫穎而出，我們要拓展這些企業(yè)對國產(chǎn)EDA工具的認知和認可，只有市場上接納了，才有機會改進做的更好。

• 合縱連橫

任何一個軟件都有用戶使用習慣，EDA工具那更不簡單，隨意的切換EDA工具會提高學習成本，現(xiàn)實中很少企業(yè)愿意為此買單，這時就需要站在長久的角度出發(fā)，華為的事件讓我們清楚明白不是自己的東西永遠會有突然終結(jié)的可能，我們需要EDA廠商和IC設(shè)計廠商聯(lián)合起來，哪怕付出一些學習成本，但是贏得未來的一次“生存”機會。

• 國家意志

當然，所有的東西我們需要正確且明確的指引，而國家意志通常是最好的方向。無論是集成電路廠商、還是EDA工具廠商等一些高新技術(shù)企業(yè)，國家每年都會有相應(yīng)的財政補貼，那為何不讓“做國產(chǎn)、用國產(chǎn)”成為這補貼中的一員，相信只有這樣，許多的IC設(shè)計企業(yè)就會考慮轉(zhuǎn)到國產(chǎn)EDA工具上來，而EDA工具廠商也能不斷改進前行。

結(jié)論

隨著大環(huán)境越來越好，國家也會更加重視EDA工具的發(fā)展，行業(yè)熱度也在不斷升溫，雖然國內(nèi)EDA廠商在主要EDA產(chǎn)品的種類豐富度上仍與國際三巨頭存在比較大的差距，但乘著國家和市場對國產(chǎn)EDA行業(yè)提高重視程度的東風，國產(chǎn)EDA廠商正迎來蛻變的機遇。多家國產(chǎn)EDA公司均啟動上科創(chuàng)板或創(chuàng)業(yè)板的計劃，比如：

北京華大九天：

成立于2009年5月，是我國EDA工具龍頭，也是我國唯一能夠提供模擬電路設(shè)計全流程EDA工具系統(tǒng)的本土EDA企業(yè)。2021年6月21日，深交所正式受理華大九天的創(chuàng)業(yè)板IPO申請。

芯愿景：

2020年5月19日，上交所正式受理了芯愿景首次公開發(fā)行股票并在科創(chuàng)板上市的申請；9月29日，因其發(fā)行上市申請文件中記載的財務(wù)資料已過有效期，需要補充提交。2020年12月30日，因芯愿景撤回發(fā)行上市申請或者保薦人撤銷保薦，上交所終止其發(fā)行上市審核。目前又有市場反饋，芯愿景將重啟上市，擬登錄深交所主板。

國微思爾芯：

國微思爾芯已完成輔導工作總結(jié)報告，已符合擬發(fā)行上市公司規(guī)范運行的要求，已具備了輔導驗收及在科創(chuàng)板IPO上市的申請條件。

杭州廣立微：

2020年12月，也開始上市輔導工作，擬申請A股IPO。

同時，不少EDA廠商也在通過收購合并、融資等措施彌補自身的短板。如：

概倫電子：

2019年12月，概倫電子以7,200萬收購北京博達微科技有限公司（簡稱“博達微”）80%的股權(quán)，帶來商譽近6,000萬。

2021年5月，概倫電子再次發(fā)起并購，以800萬美元收購Entasys100%股權(quán)，形成商譽3,636萬元。

芯華章：

2021年1月完成數(shù)億元A+輪融資，5月完成超過4億元Pre-B輪融資，由云鋒基金領(lǐng)投，經(jīng)緯中國和普羅資本（旗下國開裝備基金）參投。天眼查顯示，2020年8月至2021年5月，芯華章已完成6輪融資，此輪融資完成后，公司累計融資金額超16億元。

芯和半導體：

2021年1月，宣布完成超億元人民幣B輪融資，由上海賽領(lǐng)領(lǐng)投，上海物聯(lián)網(wǎng)基金增持。

從長遠看，整個國產(chǎn)EDA產(chǎn)業(yè)至少在向好的方向前進。相信只要跨過這條溝壑，國產(chǎn)EDA工具將一馬平川。

附錄：

圖|國內(nèi)主要DEA企業(yè)/機構(gòu)概況? ? ?來源：與非網(wǎng)研究院