國內(nèi)EDA產(chǎn)業(yè)發(fā)展還有多遠(yuǎn)的路要走

在半導(dǎo)體領(lǐng)域，EDA軟件作為IC設(shè)計(jì)和電路板設(shè)計(jì)最上游、最高端的產(chǎn)業(yè)，在行業(yè)內(nèi)被稱為“電子工業(yè)之母”。

然而，就EDA軟件而言，國內(nèi)跟國外先進(jìn)水平存在著巨大的差距，“中興事件”和“華為事件”，讓中國半導(dǎo)體發(fā)展深受“卡脖子”之痛，也更突顯出國產(chǎn)EDA的短板。

近日，中國工程院院士、中星微集團(tuán)創(chuàng)建人鄧中翰在兩會(huì)的提案上也指出，國家要全力推進(jìn)芯片等“卡脖子”領(lǐng)域的國產(chǎn)自主替代工作，加大“大基金”對半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)各領(lǐng)域的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)和扶持力度。無疑，EDA軟件就是其中重要一項(xiàng)。

EDA軟件國產(chǎn)化率僅為5%！

眾所周知，目前全球EDA軟件供應(yīng)商主要是國際三巨頭Synopsys、Cadence和MentorGraphic。

從營收來看，去年全球EDA軟件市場規(guī)模約為90億美元左右，這三家公司就占了其中的70%左右，約為60多億美元，由此可見，這三家在業(yè)內(nèi)的絕對壟斷地位。

中國方面，在1994年“巴黎統(tǒng)籌委員會(huì)”正式宣告后，國外EDA公司取消了對中國的禁運(yùn)，中國急于快速發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)，卻又無暇補(bǔ)上設(shè)計(jì)方法學(xué)這一堂課，對國外的EDA公司的依賴性也就一直延續(xù)到了現(xiàn)在。

目前中國市場EDA銷售額的95%由以上三家瓜分，剩余的5%還有部分被Ansys等其它外國公司占據(jù)，給華大九天、芯禾科技等國產(chǎn)EDA公司留下了極少的份額，且后者在工具的完整性方面與三強(qiáng)相比，有明顯的差距。

而在局部取得突破的領(lǐng)域，國內(nèi)廠商與三巨頭也存在著相當(dāng)?shù)牟罹?，比如在物理?yàn)證、綜合實(shí)力等方面，國內(nèi)EDA廠商還“沒有能力全面支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展”，總體上還是很難離開三大巨頭公司的平臺(tái)。

究其根本，主要原因就在于兩點(diǎn)：一是國內(nèi)的EDA工具不全，EDA軟件要覆蓋IC設(shè)計(jì)、布線、驗(yàn)證和仿真等所有方面，而國產(chǎn)EDA很多只涉及到其中的一部分環(huán)節(jié)；另一個(gè)是國產(chǎn)EDA軟件和先進(jìn)工藝的結(jié)合較差，畢竟國內(nèi)制造水平不強(qiáng)，14nm也只是剛剛量產(chǎn)，而華為7nm甚至5nm的芯片已在路上了，自然國產(chǎn)EDA在先進(jìn)工藝方面是差于國外的。

國內(nèi)EDA企業(yè)發(fā)展最新進(jìn)展

EDA的重要性不言而喻，一旦EDA受制于人，整個(gè)芯片軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都可能停擺，發(fā)展國產(chǎn)EDA迫在眉睫。不過，值得肯定的是，雖然國產(chǎn)EDA企業(yè)難以提供全流程產(chǎn)品，但在部分細(xì)分領(lǐng)域具有優(yōu)勢，個(gè)別工具功能強(qiáng)大。

例如，傳統(tǒng)EDA公司在數(shù)據(jù)端，收集數(shù)據(jù)測試上通常沒有布局，而本土EDA企業(yè)的優(yōu)勢定位在于：在良率優(yōu)化端，廣立微電子的軟件和測試機(jī)；在數(shù)據(jù)端，博達(dá)微的快速參數(shù)測試方案；在仿真輸入端，中國公司具有很強(qiáng)的主導(dǎo)性；在仿真端，華大九天和概倫電子實(shí)力強(qiáng)勁；在后端，芯禾具有完整的解決方案和競爭力。

現(xiàn)在國內(nèi)EDA企業(yè)的發(fā)展情況如何？以下是集微網(wǎng)盤點(diǎn)的最新發(fā)展。

北京華大九天：成立于2009年，是我國技術(shù)實(shí)力領(lǐng)先的EDA龍頭企業(yè)。華大九天提供全流程數(shù)模混合信號芯片設(shè)計(jì)系統(tǒng)、SoC后端設(shè)計(jì)分析及優(yōu)化解決方案、平板（FPD）全流程設(shè)計(jì)系統(tǒng)、IP以及面向晶圓制造企業(yè)的相關(guān)服務(wù)，客戶包括中芯國際、華力微電子、華虹宏力等晶圓制造廠，華為海思、中興微電子、紫光展銳等IC設(shè)計(jì)公司，飛騰、兆芯、龍芯等CPU設(shè)計(jì)公司。尤其是在液晶平板顯示領(lǐng)域，華大九天是全球唯一可提供全流程EDA設(shè)計(jì)解決方案的提供商，客戶包括京東方A、華星光電、維信諾、咸陽彩虹、熊貓電子和重慶惠科等大型平板制造企業(yè)。

2018年9月，華大九天獲得國家大基金的投資。

北京芯愿景：成立于2002年，是一家專業(yè)從事集成電路知識產(chǎn)權(quán)分析及技術(shù)分析的高技術(shù)服務(wù)公司。集成電路技術(shù)分析能力始終緊跟半導(dǎo)體行業(yè)最先進(jìn)工藝制程的發(fā)展步伐，目前已成功實(shí)現(xiàn)7nmFinFET芯片的工藝分析和電路分析，布局領(lǐng)域：IP核、EDA軟件、集成電路分析設(shè)計(jì)平臺(tái)。

芯愿景建立了專業(yè)的集成電路分析實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)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(diǎn)為7納米。

北京博達(dá)微科技：成立于2012年04月，2020年3月被概倫電子收購，其以SPICEModel參數(shù)提取著稱，現(xiàn)重點(diǎn)轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)端，從加速仿真轉(zhuǎn)為加速測試，測試主要以學(xué)習(xí)算法來驅(qū)動(dòng)，競爭力在于測試速度比傳統(tǒng)測試高一個(gè)數(shù)量級，布局領(lǐng)域：半導(dǎo)體參數(shù)測試、器件建模與驗(yàn)證。

概倫電子：成立于2010年，提供業(yè)界領(lǐng)先的新一代大規(guī)模高精度電路仿真及設(shè)計(jì)驗(yàn)證平臺(tái)，和針對先進(jìn)半導(dǎo)體工藝節(jié)點(diǎn)的器件建模庫平臺(tái)及噪聲測試系統(tǒng)等，其一百多家客戶覆蓋了全球絕大多數(shù)領(lǐng)先的集成電路設(shè)計(jì)與制造公司。

2020年3月，概倫電子收購博達(dá)微，博達(dá)微是業(yè)界領(lǐng)先的器件模型、PDK相關(guān)EDA工具及AI驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體參數(shù)測試解決方案供應(yīng)商，也是全球唯一提供包含高精密參數(shù)化測試、器件建模仿真、PDK開發(fā)與驗(yàn)證的完整軟硬件工程服務(wù)體系。

2020年4月2日，概倫電子宣布已完成數(shù)億元人民幣的A輪融資。本輪融資是由興橙資本和英特爾資本共同領(lǐng)投，新的資金將助力概倫電子快速發(fā)展，加速推動(dòng)集成電路設(shè)計(jì)和制造環(huán)節(jié)的深度聯(lián)動(dòng)，增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)實(shí)力。

天津藍(lán)海微科技：成立于2009年08月，從事專業(yè)化的EDA軟件服務(wù)與EDA工具定制化開發(fā)業(yè)務(wù)。在PcellQA工具領(lǐng)域技術(shù)實(shí)力雄厚，具有自動(dòng)化程度高、檢查項(xiàng)全面、準(zhǔn)確性高和支持先進(jìn)工藝特殊處理等多項(xiàng)優(yōu)勢，布局領(lǐng)域：集成電路工藝設(shè)計(jì)包。

杭州廣立微：成立于2003年08月，是一家專為半導(dǎo)體業(yè)界提供性能分析和良率提升方案的領(lǐng)先供應(yīng)商。廣立微為晶圓代工廠的新工藝制程研發(fā)提供整合性的技術(shù)服務(wù)：從早期設(shè)計(jì)、中后期量產(chǎn)時(shí)的可尋址測試結(jié)構(gòu)，直到y(tǒng)ieldramp階段基于產(chǎn)品版圖的測試芯片。為設(shè)計(jì)公司提供定制化的測試芯片工具和服務(wù)：幫助提高IC設(shè)計(jì)的可制造性、性能、成品率并縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。

2018年10月，杭州廣立微測試機(jī)研發(fā)中心成立，專注晶圓級電性測試技術(shù)創(chuàng)新。

2018年11月，杭州廣立微順利完成了第一臺(tái)量產(chǎn)用WAT測試機(jī)SemitronixTesterT4000的出口和交付。

杭州行芯科技：成立于2018年，行芯科技是一家集成電路芯片及IP開發(fā)商，致力于為用戶提供人工智能時(shí)代算力與能耗、芯片性能與研發(fā)能力的解決方案，幫助芯片設(shè)計(jì)公司研發(fā)高性能低功耗的量產(chǎn)芯片。

行芯的EDA產(chǎn)品聚焦在芯片功耗效率，電源完整性，噪聲，電遷移和高性能可靠性等方面的設(shè)計(jì)分析與智能優(yōu)化。目前，行芯科技研發(fā)的核心技術(shù)已經(jīng)被成功地運(yùn)用在了多款大數(shù)據(jù)服務(wù)器CPU的設(shè)計(jì)和量產(chǎn)。

蘇州芯禾科技：成立于2010年11月，專注仿真工具、集成無源器件IPD和系統(tǒng)級封裝SiP微系統(tǒng)的研發(fā)，布局領(lǐng)域：設(shè)計(jì)仿真工具、集成無源器件。

2019年10月9日，蘇州芯禾在上海張江成立“芯和半導(dǎo)體科技（上海）有限公司”，并將芯禾科技納入芯和半導(dǎo)體旗下，同時(shí)正式啟用全新的EDA軟件品牌名稱“芯和”。

2020年4月，芯和半導(dǎo)體與中芯寧波聯(lián)合發(fā)布——首款國內(nèi)自主開發(fā)高頻體聲波濾波器產(chǎn)品。

蘇州珂晶達(dá)：成立于2011年，從事科學(xué)計(jì)算軟件開發(fā)，集成電路輔助設(shè)計(jì)軟件開發(fā)和相關(guān)的技術(shù)服務(wù)。主要產(chǎn)品包括半導(dǎo)體器件和工藝仿真（TCAD）軟件；輻射環(huán)境、輸運(yùn)和效應(yīng)仿真分析軟件；多物理數(shù)值仿真軟件；三維網(wǎng)格劃分和數(shù)據(jù)可視化軟件等專業(yè)軟件。

主要服務(wù)于半導(dǎo)體Foundry和Fabless廠商，航天、國防行業(yè)元器件廠商，大專院校和研究院所，客戶已遍及國內(nèi)、歐美和亞太區(qū)域。公司在2013年被認(rèn)定為高新技術(shù)企業(yè)。

成都奧卡思微電：2016年創(chuàng)立于美國硅谷，芯片設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA）行業(yè)，已開發(fā)兩款邏輯驗(yàn)證產(chǎn)品，多項(xiàng)預(yù)研中。2018年獲首輪融資，落戶成都高新區(qū)，成立中外合資企業(yè)。成都總部及硅谷分公司將聯(lián)合研發(fā)后續(xù)產(chǎn)品，并開發(fā)中國/亞洲市場及北美市場。

奧卡思微電專精形式化功能驗(yàn)證，可編程邏輯驗(yàn)證，低能耗設(shè)計(jì)優(yōu)化及驗(yàn)證等技術(shù)，布局領(lǐng)域：形式驗(yàn)證工具，全流程設(shè)計(jì)工具。

2020年4月，成都奧卡思發(fā)布國內(nèi)首款芯片數(shù)字形式化驗(yàn)證EDA云計(jì)算工具--AveMCCloud。標(biāo)志著本公司EDA工具正式邁入云計(jì)算時(shí)代，用戶可以遠(yuǎn)程完成復(fù)雜芯片RTL設(shè)計(jì)的驗(yàn)證及調(diào)試工作。

深圳鴻芯微納：成立于2018年，是一家致力于國產(chǎn)數(shù)字集成電路電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化EDA研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的高科技公司。

2020年01月31日，國微集團(tuán)（深圳）有限公司向深圳鴻芯微納增資人民幣9000萬元。本次增資后，深圳鴻泰鴻芯股權(quán)投資基金合伙企業(yè)（有限合伙）持有鴻芯微納90.91%股權(quán)，國微集團(tuán)（深圳）有限公司持有鴻芯微納9.09%股權(quán)。

Aguda是深圳鴻芯微納技術(shù)有限公司的布局布線工具軟件，也是目前國內(nèi)唯一能夠提供完備的數(shù)字集成電路物理設(shè)計(jì)解決方案的國產(chǎn)EDA工具，從Netlist-In到GDS-Out完整的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化流程，涵蓋從布局、預(yù)布線、布局優(yōu)化、時(shí)鐘樹綜合、時(shí)鐘樹優(yōu)化、詳細(xì)布線、頂層集成的全部技術(shù)。

若貝（Robei）：成立于2014年中國青島，成功研發(fā)出RobeiEDA軟件，一種全新的面向?qū)ο蟮目梢暬酒O(shè)計(jì)軟件，可以支持基于Verilog語言的集成電路前端設(shè)計(jì)與驗(yàn)證。公司于2015年和2017年分別在130nm和40nm工藝上實(shí)現(xiàn)了基于RobeiEDA工具開發(fā)的完全自主的高速動(dòng)態(tài)可重構(gòu)自適應(yīng)芯片的驗(yàn)證。

南京創(chuàng)聯(lián)智軟：成立于2014年07月，是國內(nèi)領(lǐng)先的企業(yè)級研發(fā)管理、知識管理解決方案提供商，是軟件工程生態(tài)化治理的倡導(dǎo)者及踐行者，基于大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)打通研發(fā)測試工具鏈，貫穿整個(gè)研發(fā)流程，提供專業(yè)化定制開發(fā)服務(wù)的軟件生命周期智能化解決方案。在“軟件定義裝備”的背景下，為中國制造業(yè)裝備軟件聚力賦能。

芯華章：成立于2020年3月，注冊地在南京，致力于EDA智能軟件和系統(tǒng)的國產(chǎn)化，為半導(dǎo)體、5G、人工智能、云計(jì)算多領(lǐng)域的合作伙伴提供自主可控、安全可靠的解決方案與服務(wù)。

芯華章的目標(biāo)是在十年內(nèi)逐步建立完整的高端芯片綜合性仿真驗(yàn)證EDA平臺(tái)，徹底填補(bǔ)國內(nèi)驗(yàn)證EDA工具的空白。

武漢九同方（NineCube）：成立于2011年，是一家專注IC設(shè)計(jì)服務(wù)的國際化軟件公司。NineCube提供完備的IC流程設(shè)計(jì)工具，形成了IC電路原圖設(shè)計(jì)、電路原理仿真（超大規(guī)模IC電路、RF電路）、3D電磁場全波仿真的IC設(shè)計(jì)全流程仿真能力。NineCube公司代表性產(chǎn)品主要有ePCD無源器件設(shè)計(jì)和建模工具、eWave全波電磁場仿真軟件、eSpice模擬集成電路仿真軟件、eSim超大規(guī)模集成電路仿真軟件、eRF射頻集成電路仿真軟件、eViewer波形查看工具、eSchema電路原理圖繪制工具。

產(chǎn)品軟件主要應(yīng)用于集成電路、RFIC、高速互連SI、手機(jī)等，覆蓋通信、國防、電子、電氣、汽車、醫(yī)療和基礎(chǔ)科學(xué)等領(lǐng)域。

總結(jié)：二十多年前，在EDA軟件上，中國抄了一條近路——直接采用國外的EDA工具，然而，沉痛的現(xiàn)實(shí)告訴我們，曾經(jīng)落下的課都要補(bǔ)回來?，F(xiàn)在中國已開始在一定程度上支持EDA工具的開發(fā)，對一些EDA公司給予必要的資金支持。政府投資，加上龐大的國內(nèi)市場，意味著它們有發(fā)展和改善環(huán)境的潛力。未來EDA發(fā)展之路，還得靠腳踏實(shí)地、一步一個(gè)腳印地走出來。