【看點】美國斷供EDA，對國產(chǎn)芯片發(fā)展有何影響？

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美國斷供EDA軟件，對國產(chǎn)芯片發(fā)展有什么影響？國產(chǎn)EDA水平如何？

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沒有EDA，就沒有芯片

EDA（Electronic Design Automation），即電子設(shè)計自動化，是利用計算機輔助完成集成電路芯片的設(shè)計、制造、封測的大型工業(yè)工具，涵蓋芯片IC設(shè)計、布線、驗證和仿真等所有方面。EDA工具包括兩部分：硬件和軟件。軟件是工具的核心，分為仿真工具、設(shè)計工具、驗證工具；硬件是用來加速仿真、驗證速度的服務(wù)器和專用工具。EDA是最基礎(chǔ)、最上游的領(lǐng)域，貫穿了集成電路產(chǎn)業(yè)鏈的每個環(huán)節(jié)。因此它非常的重要，倘若EDA出現(xiàn)問題，產(chǎn)業(yè)下游的集成電路、電子信息和數(shù)字經(jīng)濟等都會受到波及。沒有EDA，就造不出芯片。我們都知道，芯片的設(shè)計是十分復(fù)雜而精細的，而EDA在芯片設(shè)計和制造過程中發(fā)揮著重要作用。計算機輔助設(shè)計（TCAD）：利用計算機仿真技術(shù)，開發(fā)及優(yōu)化半導(dǎo)體器件及其加工技術(shù)，用于設(shè)計和驗證半導(dǎo)體制造流程，確保半導(dǎo)體產(chǎn)品具有所需的性能和密度。面向制造設(shè)計（DFM）：驗證設(shè)計是否滿足產(chǎn)品制造流程的所有要求（是否具有良好的可制造性）。硅生命周期管理（SLM）：芯片制造完成后，監(jiān)控從制造到現(xiàn)場部署過程中器件的性能。

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EDA市場格局：三足鼎立

早期的EDA是僅針對IC設(shè)計環(huán)節(jié)所提供的自動化工具，隨著集成電路產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展壯大，EDA企業(yè)開始不斷延伸至其他領(lǐng)域，推出了OPC等制造EDA的工具及可制造性設(shè)計工具（DFM）。EDA三巨頭：Synopsys（新思科技，美國）、Cadence（楷登電子，美國）、Siemens EDA（西門子旗下，德國）經(jīng)過多次的并購收購、產(chǎn)業(yè)整合，EDA行業(yè)已高度集中，目前三巨頭擁有完整的、具備充足優(yōu)勢的全流程產(chǎn)品，其EDA產(chǎn)品已經(jīng)涵蓋芯片設(shè)計的所有環(huán)節(jié)，三大巨頭企業(yè)的市場地位難以撼動。

單從EDA產(chǎn)品線來看，楷登電子與新思科技持平。新思科技主攻領(lǐng)域為數(shù)字芯片設(shè)計、靜態(tài)時序驗證確認以及SIP提供；楷登電子主攻模擬、數(shù)字后端以及DDR4 IP；而西門子 EDA主攻的領(lǐng)域是后端驗證和可測試性設(shè)計。從戰(zhàn)略上來看，新思科技強化軟件集成型產(chǎn)品發(fā)展，通過頻繁并購平均發(fā)展旗下各產(chǎn)品線的產(chǎn)品實力。楷登電子實力底蘊扎實，并購動作相對較少也能保持EDA營收穩(wěn)定增長。目前，整個EDA市場可分為三個梯隊：第一梯隊：三巨頭新思科技、楷登電子、西門子EDA，絕對統(tǒng)治地位，業(yè)務(wù)遍布全球，占據(jù)全球77%的市場份額。第二梯隊：美國ANSYS公司、Silvaco、Aldec等為代表，國產(chǎn)龍頭華大九天也在列，擁有特定領(lǐng)域全流程產(chǎn)品，在局部領(lǐng)域技術(shù)較為領(lǐng)先。第三梯隊：以Altium、概念工程集團（Concept Engineering）、概倫電子、Down Stream Technologies等為代表，主要布局點工具，缺少EDA特定領(lǐng)域全流程產(chǎn)品。

技術(shù)與人才
國外EDA企業(yè)起步早，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，積累了一定的技術(shù)經(jīng)驗，培養(yǎng)了大批的技術(shù)人才，形成了強大的技術(shù)壁壘和專利壁壘。且經(jīng)過多次的并收購案，讓EDA龍頭加快了技術(shù)與專利的積累。國內(nèi)EDA企業(yè)發(fā)展較晚，目前主要以點工具為主，工具鏈不完整，流程類的涉及較少，目前國內(nèi)只有華大九天在模擬電路擁有全流程覆蓋能力，而國外三巨頭則覆蓋了產(chǎn)業(yè)鏈的各個方面。國產(chǎn)EDA/IP占全球市場份額僅1%。此外，國產(chǎn)EDA目前尚不能滿足尖端制程的要求，由于EDA處在最上游位置，因此EDA必須比芯片的工藝更先進。營收規(guī)模EDA需要大量的資金投入。新思科技在營收、業(yè)務(wù)等方面無疑是規(guī)模最大的EDA相關(guān)企業(yè)，根據(jù)新思科技的財報顯示，2021年其營收為42億美元，其中研發(fā)費用占比達36%（5.13億美元）；楷登電子2021年的營收為26.83億美元，研發(fā)費用占比高達38%（11.34億美元）。西門子EDA財務(wù)狀況不對外公開。目前國內(nèi)的EDA企業(yè)中，華大九天2021年營收為5.79億人民幣，概倫電子2021年營收為1.94億人民幣，可見國內(nèi)EDA企業(yè)的營收與龍頭之間的差距較大。不過在市盈率（TTM）上，新思科技為59.94，楷登電子為67.68，概倫電子為584.39，華大九天為467.11，資本市場對于國產(chǎn)EDA的前景持看好態(tài)度。

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國產(chǎn)EDA發(fā)展之路

幾經(jīng)周折的國產(chǎn)EDA興起之路。獨木難成林上世紀80年代——中國EDA技術(shù)資源尤為稀缺。1986年——中國動員超過200名專家共同開展國產(chǎn)EDA研發(fā)，中國EDA技術(shù)才慢慢開始有起色。1993年——中國首套國產(chǎn)EDA熊貓系統(tǒng)終于問世，它不僅填補了中國在EDA產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的空白，也讓中國借此打破國外封鎖，順利進入國際市場。1994-2008年——中國EDA再遇轉(zhuǎn)折。Cadence早于1992年率先進軍中國市場，Synopsys、Mentor Graphics（Siemens EDA）緊隨其后，三巨頭迅速占據(jù)了中國大部分EDA市場，國產(chǎn)EDA熊貓系統(tǒng)猶如曇花一現(xiàn)，彼時，國內(nèi)只有少數(shù)EDA企業(yè)成立，還需要很長時間發(fā)展。眾星冉冉升2008年，中國工信部啟動“核高基”重大專項計劃，在官方的大力扶持之下，國內(nèi)EDA產(chǎn)業(yè)逐漸復(fù)蘇，華大九天、概倫電子、九同方微電子、芯和半導(dǎo)體等第一批國產(chǎn)EDA企業(yè)出現(xiàn)?！笆濉焙汀笆濉逼陂g，我國積極推進國內(nèi)EDA的發(fā)展，各地方踴躍部署EDA產(chǎn)業(yè)，通過一系列相關(guān)政策實施，推動EDA企業(yè)進一步發(fā)展。2021年工信部在《“十四五”軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中明確提出，要重點突破工業(yè)軟件，補足關(guān)鍵基礎(chǔ)軟件短板設(shè)計電子設(shè)計自動化軟件（EDA）。歷經(jīng)多年，目前主要的國產(chǎn)EDA企業(yè)包括華大九天、國微集團、芯華章、廣立微、概倫電子、芯和半導(dǎo)體等在內(nèi)。2021年，國內(nèi)龍頭華大九天在深交所創(chuàng)業(yè)板上市，概倫電子在上交所科創(chuàng)板上市，此外，一些新晉企業(yè)也屢獲融資，如芯華章、比昂芯科技、玖熠半導(dǎo)體分別完成數(shù)億元Pre-B+輪融資融資、近億元天使輪融資、數(shù)千萬元Pre-A輪融資等。
華大九天、芯和半導(dǎo)體、國微思爾芯、概倫電子、廣立微等EDA企業(yè)已在一些特定領(lǐng)域（模擬IC、FPD）及部分點工具（后仿真、時序分析等）上攻克了技術(shù)壁壘，但在全流程的EDA平臺、產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)等方面和海外廠商還有著一定的差距，國產(chǎn)替代仍然任重而道遠。

如同先進制程，EDA是一個高度壟斷的行業(yè)，非一朝一夕就能突破壟斷。當下，國內(nèi)大多數(shù)芯片設(shè)計公司仍在采用進口的EDA工業(yè)軟件來設(shè)計芯片，美國一旦斷供EDA軟件，短時間內(nèi)國內(nèi)芯片企業(yè)肯定會受到一定的影響。