中國(guó)EDA產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新窗口期將至

全球市場(chǎng)規(guī)模不足百億美元，卻能撬動(dòng)5000億美元半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈，這讓EDA在工業(yè)軟件國(guó)產(chǎn)化中成為必須攻下的“制高點(diǎn)”。近兩年，這個(gè)細(xì)分領(lǐng)域突然受到頗多關(guān)注，從美國(guó)對(duì)華為的制裁開(kāi)始，到如今，資本密集涌入這一賽道。

前段時(shí)間，華為旗下哈勃科技投資新增一家對(duì)外投資公司——立芯軟件。這是華為繼投資九同方微電子和無(wú)錫飛譜電子之后的又一家EDA企業(yè)，也是3個(gè)月內(nèi)投資的第三家射頻領(lǐng)域的EDA企業(yè)。

2020年12月份以來(lái)，華為頻繁在EDA領(lǐng)域布局，對(duì)其重視程度可見(jiàn)一斑，華為哈勃在過(guò)去一年共計(jì)投資了25家半導(dǎo)體公司，其中EDA作為最關(guān)注的領(lǐng)域，投資的項(xiàng)目有4家。

在這場(chǎng)明顯“勢(shì)不均、力不敵”、“實(shí)力懸殊”的EDA國(guó)產(chǎn)化之戰(zhàn)中，華為的傾力扶持開(kāi)了一個(gè)好頭。

開(kāi)篇：“曇花一現(xiàn)”和“再度萌芽”

1990年，電子工業(yè)部決定啟動(dòng)“908工程”，想在超大規(guī)模集成電路方面有所突破，目標(biāo)是建成一條６英寸0.8~1.2微米的芯片生產(chǎn)線，項(xiàng)目由無(wú)錫華晶承擔(dān)。

彼時(shí)，中央傾全國(guó)財(cái)力支持，從日本引進(jìn)彩電模擬芯片生產(chǎn)線，但EDA成為芯片設(shè)計(jì)掣肘的關(guān)鍵，而“巴統(tǒng)”禁運(yùn)阻礙了國(guó)內(nèi)對(duì)這類(lèi)軟件的進(jìn)口，無(wú)奈之下，國(guó)家只能自行研發(fā)。

1993年，中國(guó)第一個(gè)自研EDA面世，這套被命名為“熊貓系統(tǒng)”的國(guó)產(chǎn)EDA系統(tǒng)一經(jīng)出世，便將中國(guó)與世界水平拉至只有5年的差距，而且國(guó)內(nèi)單位踴躍使用，短時(shí)間內(nèi)，熊貓EDA被裝至20家設(shè)計(jì)公司，完成近200個(gè)芯片品種。

由于價(jià)格僅為同類(lèi)產(chǎn)品的1/10，美國(guó)芯片廠商也一度選擇“熊貓系統(tǒng)”。不過(guò)，隨著“巴統(tǒng)”解散、禁運(yùn)解除，海外EDA三巨頭大舉進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)。

1994年2月的某一天，在北京人民大會(huì)堂，一場(chǎng)重要的商業(yè)活動(dòng)在這里舉辦，主席臺(tái)上一條大紅標(biāo)語(yǔ)通欄著：“Cadence Come to China”，宣布這家全球重磅級(jí)EDA供應(yīng)商開(kāi)始進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)。

Cadence之后，另外兩家海外EDA巨頭企業(yè)Synopsys、Mentor也相繼進(jìn)入中國(guó)，它們以技術(shù)成熟、免費(fèi)贈(zèng)送、多方合作等策略，快速收割市場(chǎng)份額。

當(dāng)時(shí)，中國(guó)的集成電路設(shè)計(jì)EDA市場(chǎng)就已經(jīng)基本被這三家瓜分，只是在設(shè)計(jì)工具的不同領(lǐng)域各領(lǐng)風(fēng)騷，國(guó)產(chǎn)軟件熊貓只占有極小的一部分領(lǐng)地。

EDA進(jìn)入中國(guó)，一方面使得國(guó)內(nèi)集成電路設(shè)計(jì)工具開(kāi)始與世界接軌，結(jié)束了過(guò)去依靠半手工半自動(dòng)化的CDA時(shí)代。設(shè)計(jì)工具的改善，使得國(guó)內(nèi)在設(shè)計(jì)手段方面開(kāi)始向世界水平靠攏，也在一定程度上加快了國(guó)內(nèi)集成電路設(shè)計(jì)水平。

而另一方面，在中國(guó)開(kāi)始積極推動(dòng)WTO全球化的背景下，“造不如買(mǎi)”的策略下，國(guó)產(chǎn)EDA軟件卻因此被冷落，陷入了長(zhǎng)達(dá)十多年的沉寂。

直到2008年，工信部啟動(dòng)“核高基”重大專(zhuān)項(xiàng)計(jì)劃，華大九天、芯愿景等第一批國(guó)產(chǎn)EDA企業(yè)相繼成立并被重點(diǎn)扶持。但EDA是一個(gè)投入周期長(zhǎng)、利潤(rùn)率低的高技術(shù)型產(chǎn)業(yè)，中國(guó)缺乏長(zhǎng)期資金、人才和產(chǎn)業(yè)鏈支持，國(guó)產(chǎn)EDA發(fā)展依舊步履艱難。

發(fā)展：覺(jué)醒中的國(guó)產(chǎn)EDA力量

貿(mào)易戰(zhàn)是一記驚雷。

從中興通訊事件到華為全面進(jìn)入實(shí)體清單，中美關(guān)系逐步從長(zhǎng)期的進(jìn)出口互惠走向科技領(lǐng)域的全面對(duì)抗，尤其以半導(dǎo)體為首的科技產(chǎn)業(yè)被推入風(fēng)口浪尖，EDA首當(dāng)其沖成為美國(guó)對(duì)抗中國(guó)的“利劍”。

2019年5月，美國(guó)商務(wù)部稱(chēng)全面限制華為采購(gòu)美國(guó)軟件和技術(shù)生產(chǎn)的半導(dǎo)體零部件。受此影響，EDA三巨頭與華為的合作先后終止。這意味著，沒(méi)有與之匹配的先進(jìn)制程國(guó)產(chǎn)EDA軟件工具，海思就造不出下一代“麒麟芯”。

中國(guó)在半導(dǎo)體領(lǐng)域的“硬傷”暴露無(wú)遺，還能怎么辦？既然買(mǎi)不了，那就只能自己造，這才將被冷落的國(guó)產(chǎn)EDA企業(yè)重新推向了歷史舞臺(tái)的中央。除了老牌EDA企業(yè)之外，一批批新晉的國(guó)產(chǎn)EDA企業(yè)也在這個(gè)時(shí)候冒出水面。

2020年3月，當(dāng)時(shí)還擔(dān)任Synopsys中國(guó)區(qū)副總經(jīng)理的王禮賓決定辭職，創(chuàng)立國(guó)產(chǎn)EDA公司“芯華章”，其正是看中了當(dāng)前國(guó)際形勢(shì)下，EDA的巨大前景。王禮賓認(rèn)為，過(guò)去20年的產(chǎn)業(yè)上下游經(jīng)驗(yàn)和市場(chǎng)關(guān)系，讓他對(duì)客戶(hù)的想法、需求有所了解，這些契機(jī)都能幫助芯華章實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。

事實(shí)上，在這個(gè)關(guān)鍵的時(shí)刻，跳出巨頭平臺(tái)開(kāi)始創(chuàng)業(yè)的不僅僅是王禮賓一個(gè)人，還有概倫電子董事長(zhǎng)劉志宏，芯禾科技聯(lián)合創(chuàng)始人代文亮以及博達(dá)微創(chuàng)始人兼CEO李嚴(yán)峰，三人都曾在Cadence擔(dān)任過(guò)重要職位，而后辭職創(chuàng)立國(guó)產(chǎn)EDA公司。

屬于國(guó)產(chǎn)EDA企業(yè)的時(shí)代似乎是到來(lái)了！

政策對(duì)EDA國(guó)產(chǎn)化的重視程度就無(wú)需贅述了。2020年8月，在國(guó)務(wù)院印發(fā)的《新時(shí)期促進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干政策》就提及，聚焦材料、EDA、設(shè)備等探索關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)新型舉國(guó)體制，同時(shí)，探索建立軟件正版化工作長(zhǎng)效機(jī)制。

資本也為國(guó)產(chǎn)EDA的發(fā)展添了一把火。

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2020年，有9家EDA企業(yè)共完成了15次融資，而2021年的前三個(gè)月，就有6家EDA企業(yè)進(jìn)行了7次融資。其中，芯華章在一年時(shí)間內(nèi)就完成了5次融資。

2021年1月25日，芯華章宣布完成數(shù)億元A+輪融資；2020年12月9日，宣布完成超2億元A輪融資；2020年11月9日，完成近億元Pre-A+輪融資；2020年10月16日，宣布獲億元Pre-A輪融資；此前，芯華章還獲得了政府引導(dǎo)資金支持。

除芯華章外，很多國(guó)產(chǎn)EDA公司都已籌集到了資金。2020年4月，概倫電子宣布已完成數(shù)億元人民幣的A輪融資；2020年9月，國(guó)微思爾芯宣布完成數(shù)億元融資；2021年1月13日，芯和半導(dǎo)體科技正式宣布其已完成超億元人民幣的B輪融資；還有上述我們提到的獲得了華為哈勃投資的九同方微電子、無(wú)錫飛譜電子和立芯軟件等。

轉(zhuǎn)機(jī)：新的發(fā)展窗口期

根據(jù)5G產(chǎn)業(yè)時(shí)代數(shù)據(jù)中心（TD）統(tǒng)計(jì)顯示，中國(guó)EDA領(lǐng)域共23家企業(yè)，然而中國(guó)EDA企業(yè)營(yíng)收占本土EDA市場(chǎng)的比例不足20%。

目前，全球EDA軟件供應(yīng)者主要是國(guó)際三巨頭Synopsys、Cadence和Mentor，三大EDA企業(yè)占全球市場(chǎng)的份額超過(guò)70%。

5G產(chǎn)業(yè)時(shí)代數(shù)據(jù)中心（TD）數(shù)據(jù)顯示，2020年，Synopsys全球市場(chǎng)份額領(lǐng)先，EDA業(yè)務(wù)營(yíng)業(yè)收入134億元人民幣，占比達(dá)到36.0%；Cadence第二，EDA業(yè)務(wù)營(yíng)業(yè)收入87億元人民幣，占比為24.8%；Mentor Graphic占比為14.0%。相比2019年，全球三巨頭市場(chǎng)份額有進(jìn)一步上升的趨勢(shì)；從全球EDA市場(chǎng)份額占比74.2%擴(kuò)大到2020年的74.8%。

一個(gè)好的現(xiàn)象是：從2020年年底開(kāi)始，多家國(guó)產(chǎn)EDA公司開(kāi)啟IPO征途。

自2020年12月31日芯愿景首次公開(kāi)發(fā)行股票并在科創(chuàng)板上市的審核被終止以來(lái)，關(guān)于中國(guó)A股EDA第一股將花落誰(shuí)家的猜想便隨之而來(lái)。近日，有觀點(diǎn)指出，中國(guó)A股EDA第一股將大概率在華大九天與概倫電子之間誕生。

事實(shí)上，在EDA領(lǐng)域，除了華大九天，概倫電子之外，還有廣立微、國(guó)微思爾芯都已經(jīng)宣布沖刺IPO。雖然不乏有一些悲觀的觀點(diǎn)認(rèn)為當(dāng)前EDA企業(yè)沖刺IPO還為時(shí)過(guò)早，畢竟有芯愿景折戟的前車(chē)之鑒，但無(wú)疑，IPO的成功將為EDA的國(guó)產(chǎn)化帶來(lái)更強(qiáng)的市場(chǎng)信心。

市場(chǎng)信心還來(lái)自新技術(shù)帶來(lái)的變革。業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為，盡管在先進(jìn)制程IC設(shè)計(jì)方面，依舊是EDA三巨頭做主導(dǎo)，但國(guó)產(chǎn)EDA勢(shì)在必行。在如今5G、物聯(lián)網(wǎng)、AI等新技術(shù)的推動(dòng)下，國(guó)產(chǎn)EDA將迎來(lái)新的發(fā)展窗口期。

正如王禮賓所言，目前在人工智能、云技術(shù)上，國(guó)產(chǎn)EDA可以站在當(dāng)今科技發(fā)展的高技術(shù)起點(diǎn)上，對(duì)EDA軟硬件框架和算法做創(chuàng)新、融合、重構(gòu)。在他看來(lái)，三巨頭壟斷下很難長(zhǎng)期創(chuàng)新，而國(guó)產(chǎn)EDA企業(yè)處于“輕裝上陣”狀態(tài)，超越世界巨頭是完全有可能的。

華大九天副總經(jīng)理郭繼旺表示，5G系統(tǒng)具備指數(shù)級(jí)提高的算法復(fù)雜度，導(dǎo)致終端IC必須使用先進(jìn)的納米級(jí)工藝節(jié)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，它們的功耗要求非常嚴(yán)苛。從生產(chǎn)角度來(lái)看，為了確保穩(wěn)定運(yùn)行并避免產(chǎn)量損失，需要對(duì)IC性能進(jìn)行數(shù)千次蒙特卡洛模擬仿真，可能需要幾個(gè)月才能完成，這是廠商不可接受的。AI也同理，算法并不是人工智能實(shí)現(xiàn)的瓶頸，真正的限制是海量算力和內(nèi)存容量，這對(duì)于人工智能芯片的性能和功耗至關(guān)重要。物聯(lián)網(wǎng)芯片也同樣注重超低功耗。針對(duì)這些新的需求，華大九天發(fā)布了XTime、ALPS-GT、ALPS-LMC等工具，已經(jīng)能很好的解決5G、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)中的芯片需求。

此外，在MEMS（8寸）晶圓短缺、需求旺盛已成行業(yè)共識(shí)的情況下，國(guó)產(chǎn)EDA正面臨著新的機(jī)遇。上海國(guó)微思爾芯副總裁陳英仁表示，目前汽車(chē)電子、FPGA、驅(qū)動(dòng)芯片、指紋辨識(shí)、電源管理、MOSFET、微控制器（MCU）等領(lǐng)域的非先進(jìn)（中低端）芯片需求強(qiáng)勁，下游8寸晶圓制造技術(shù)已十分成熟，已呈現(xiàn)市場(chǎng)供不應(yīng)求的局面。因此，這塊市場(chǎng)潛力巨大，是國(guó)產(chǎn)EDA工具核心發(fā)力點(diǎn)。

為了應(yīng)對(duì)國(guó)際形勢(shì)以及EDA巨頭的挑戰(zhàn)，國(guó)內(nèi)企業(yè)也不斷發(fā)力。眾所周知，當(dāng)前，國(guó)產(chǎn)EDA領(lǐng)域面臨的第一大困境就是人才問(wèn)題。

公開(kāi)資料顯示，中國(guó)約有1500名EDA軟件開(kāi)發(fā)工程師，其中約有1200人在國(guó)際EDA公司的中國(guó)研發(fā)中心工作，真正為本土EDA做研發(fā)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(fā)人員，其中有5000多人從事EDA的研發(fā)。

而當(dāng)前，培養(yǎng)EDA人才也并不是一件容易的事情。作為芯片設(shè)計(jì)的最上游，EDA軟件技術(shù)壁壘非常高。據(jù)悉，EDA工具涉及集成電路產(chǎn)業(yè)中的各個(gè)階段，每一個(gè)環(huán)節(jié)中的算法以及架構(gòu)都有所區(qū)別，這就需要EDA人才具有很強(qiáng)的跨學(xué)科背景，這種技術(shù)門(mén)檻也成為了培養(yǎng)EDA人才的第一道“攔路虎”。

針對(duì)EDA及集成電路人才培養(yǎng)，華大九天制定了長(zhǎng)期計(jì)劃，并成立了產(chǎn)教融合協(xié)同育人項(xiàng)目：首先，為高校的老師和科研團(tuán)隊(duì)提供EDA工具來(lái)進(jìn)行集成電路設(shè)計(jì)，從而了解EDA工具的使用；其次，成立華大九天獎(jiǎng)學(xué)金，以此來(lái)支持同學(xué)和相關(guān)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)國(guó)產(chǎn)EDA工具；華大九天還積極參與到各大競(jìng)賽中。此外，華大九天、南京集成電路產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新學(xué)院共同倡議共同培養(yǎng)EDA人才。

總之，在后摩爾時(shí)代，IC設(shè)計(jì)技術(shù)的放緩，給予了國(guó)產(chǎn)EDA追趕的機(jī)會(huì)。在一些新興產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)（如5G、人工智能）上，中國(guó)正處于領(lǐng)先地位，這將推動(dòng)中國(guó)集成電路設(shè)計(jì)行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。同時(shí)，IC公司、EDA公司和大學(xué)之間將產(chǎn)生更緊密的合作。

如果說(shuō)此前國(guó)產(chǎn)EDA的“曇花一現(xiàn)”和后來(lái)的“步履艱難”是注定的宿命，因?yàn)榧葲](méi)有政策和資金的大力支撐，也不具備崛起的向心力和緊迫感，那么現(xiàn)在，國(guó)產(chǎn)EDA企業(yè)則迎來(lái)了“天時(shí)”、“地利”、“人和”。
? ? ? 責(zé)任編輯:tzh