中國(guó)EDA產(chǎn)業(yè)突圍之路

蔡恩澤

據(jù)中國(guó)證監(jiān)會(huì)上海監(jiān)管局1月21日披露，國(guó)內(nèi)EDA企業(yè)上海概倫電子股份有限公司（簡(jiǎn)稱“概倫電子”）已于近日同招商證券簽署上市輔導(dǎo)協(xié)議，計(jì)劃在科創(chuàng)板掛牌上市。這是以概倫電子為代表的中國(guó)EDA企業(yè)尋求產(chǎn)業(yè)突圍之路的重要舉措——上市融資。

芯片之母

EDA是電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（Electronic Design Automation）的簡(jiǎn)稱，是從計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）、計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試（CAT）和計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）概念發(fā)展而來。

芯片產(chǎn)業(yè)鏈包括設(shè)計(jì)、制造、封裝、測(cè)試、銷售，其核心在芯片設(shè)計(jì)，而芯片設(shè)計(jì)離不開芯片設(shè)計(jì)軟件EDA，說EDA是芯片產(chǎn)業(yè)鏈的“任督二脈”，一點(diǎn)不為過。

EDA被譽(yù)為“芯片之母”，代表電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化，位于芯片產(chǎn)業(yè)鏈最頂端，在芯片設(shè)計(jì)中的地位極為重要，就像操作文檔需要用word，圖像處理需要用PS一樣，利用EDA，能夠高效設(shè)計(jì)、控制及管理上百億顆晶體管在一顆芯片里面協(xié)同工作，簡(jiǎn)直像神話似的。

也可以簡(jiǎn)單地說，EDA軟件就是設(shè)計(jì)工程師交給芯片制造廠的“圖紙”，所以EDA是整個(gè)芯片產(chǎn)業(yè)的核心支撐，而電路仿真又是EDA的核心，電路規(guī)模越來越大，需要開發(fā)面向超大規(guī)模電路的高速電路仿真器。

起初芯片設(shè)計(jì)還能使用人工手算，但是現(xiàn)在一顆芯片就有上百億的晶體管，不使用EDA軟件非常容易出錯(cuò)。一端是晶體管尺寸趨向納米級(jí)的微小境界，另一端則是芯片內(nèi)含晶體管數(shù)量高達(dá)數(shù)十億個(gè)的超大規(guī)模?；槊艿膬啥耍瑒?shì)必令EDA業(yè)界承受空前挑戰(zhàn)。

短板在哪里

公開數(shù)據(jù)顯示，2019年全球EDA行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模為105億美元，主要由國(guó)際三巨頭Synopsys、Cadence和MentorGraphic壟斷，市場(chǎng)份額合計(jì)超過60%，其中Synopsys全球市場(chǎng)份額領(lǐng)先，占比超過30%。2019年我國(guó)EDA軟件市場(chǎng)規(guī)模約為5.4億美元，國(guó)產(chǎn)EDA軟件占比僅為5%，因此EDA也是國(guó)內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)鏈上被嚴(yán)重“卡脖子”的領(lǐng)域。

國(guó)內(nèi)EDA產(chǎn)業(yè)發(fā)展從上世紀(jì)八十年代中后期開始，國(guó)產(chǎn)首套EDA熊貓系統(tǒng)于1986年開始研發(fā)并于1993年問世。之后，國(guó)內(nèi)EDA產(chǎn)業(yè)發(fā)展陷入低谷，曲折而緩慢，由于各種因素影響，國(guó)產(chǎn)EDA產(chǎn)業(yè)并沒有取得實(shí)質(zhì)性成功。但近10年發(fā)展中，北京華大九天軟件有限公司（簡(jiǎn)稱“華大九天”）、杭州廣立微電子股份有限公司（簡(jiǎn)稱“廣立微”）、蘇州芯禾電子科技有限公司（簡(jiǎn)稱“芯禾科技”）、北京博達(dá)微科技有限公司（簡(jiǎn)稱“博達(dá)微”）、概倫電子等幾家企業(yè)如一匹匹黑馬，從國(guó)產(chǎn)EDA陣營(yíng)中脫穎而出。

EDA具有不可替代的行業(yè)特征：寡頭壟斷、并購(gòu)頻繁、產(chǎn)業(yè)投資周期長(zhǎng)、產(chǎn)業(yè)鏈上下游關(guān)聯(lián)密切、對(duì)人才需求強(qiáng)烈。

有報(bào)道稱，華為將與意法半導(dǎo)體（ST）聯(lián)合設(shè)計(jì)芯片，主要想獲得EDA設(shè)計(jì)技術(shù)，以應(yīng)對(duì)美國(guó)技術(shù)禁令，也從側(cè)面說明了EDA在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中的重要地位。

國(guó)產(chǎn)EDA發(fā)展的難點(diǎn)：一是EDA工具鏈條長(zhǎng)，雖然目前華大九天、概倫電子在部分點(diǎn)工具上有所突破，但完整可用的全流程工具鏈還需要長(zhǎng)期的技術(shù)積累;二是EDA廠商需要和晶圓代工廠密切配合，而我國(guó)目前先進(jìn)制程代工也較為落后;三是EDA企業(yè)的發(fā)展離不開長(zhǎng)期的技術(shù)積累和高額的研發(fā)資金投入，國(guó)產(chǎn)EDA公司和國(guó)外龍頭相比仍有較大發(fā)展差距。

EDA是芯片設(shè)計(jì)公司、晶圓廠、EDA軟件商長(zhǎng)期協(xié)作的結(jié)晶，需要大量的人才投入、數(shù)學(xué)優(yōu)化和經(jīng)驗(yàn)積累，并非一朝一夕就可夢(mèng)想成真。

20年前，在EDA軟件上，中國(guó)抄了一條近路——直接采用國(guó)外的EDA工具。但是，現(xiàn)實(shí)也讓我們?yōu)榇烁冻隽顺镣吹拇鷥r(jià)。眼下中國(guó)政府已開始支持EDA工具的開發(fā)，對(duì)EDA公司給予必要的資金支持。政府眷顧，加上龐大的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，意味著EDA產(chǎn)業(yè)有著發(fā)展?jié)摿驮鲩L(zhǎng)空間。

突圍之路

EDA具有不可替代的行業(yè)特征：寡頭壟斷、并購(gòu)頻繁、產(chǎn)業(yè)投資周期長(zhǎng)、產(chǎn)業(yè)鏈上下游關(guān)聯(lián)密切、對(duì)人才需求強(qiáng)烈。

中國(guó)EDA產(chǎn)業(yè)一路走來，道路坎坷。曾遭遇巴黎統(tǒng)籌委員會(huì)禁運(yùn)，稍微緩過神來，又面臨來自國(guó)外EDA公司搶占市場(chǎng)的挑戰(zhàn)，致使中國(guó)的EDA產(chǎn)業(yè)飽受煎熬。

2008年，隨著國(guó)家核心電子器件、高端通用芯片及基礎(chǔ)軟件產(chǎn)品（核高基）重大科技與項(xiàng)目正式進(jìn)入實(shí)施階段，EDA領(lǐng)域 也迎來了國(guó)家政策眷顧。微弱的產(chǎn)業(yè)火種終于燃燒起烈焰，華大九天、芯愿景、廣立微、芯禾科技、概倫電子等一批優(yōu)質(zhì)企業(yè)橫空出世。

EDA行業(yè)在過去的20年里從自由競(jìng)爭(zhēng)走向寡頭壟斷。中國(guó)EDA企業(yè)由于信奉“造不如買”的理念，或以市場(chǎng)換技術(shù)，錯(cuò)失了在激烈競(jìng)爭(zhēng)中自立自強(qiáng)的機(jī)會(huì)。

不過，也要看到中國(guó)EDA產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)。過去10年，中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出上升趨勢(shì)，正參與全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。中國(guó)的競(jìng)爭(zhēng)主力軍為Fabless企業(yè)，市場(chǎng)主體已占全球的25%，為EDA產(chǎn)業(yè)提供了足夠的發(fā)展空間。

中國(guó)半導(dǎo)體正在經(jīng)歷一次規(guī)?？涨暗耐懽?，正在整體升級(jí)，突出芯片設(shè)計(jì)，攻克芯片制造，快速迭代，向世界領(lǐng)先水平發(fā)起沖擊。

上市融資是國(guó)內(nèi)EDA公司夢(mèng)寐以求的向往，有錢才能進(jìn)行燒錢式的研發(fā)。在寥若晨星的EDA企業(yè)中，北京芯愿景軟件技術(shù)股份有限公司（下稱“芯愿景”）曾在2020年5月獲得科創(chuàng)板IPO受理，但是由于芯愿景核心技術(shù)存在爭(zhēng)議，更是被客戶舉報(bào)拖欠550多萬(wàn)發(fā)票，于當(dāng)年底撤回上市申請(qǐng)，IPO之路最終畫上休止符。

芯愿景上市夭折，概倫電子開啟IPO進(jìn)程，意味著其有望獲得國(guó)產(chǎn)EDA第一股的殊榮。

而當(dāng)今IC技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)需要理念上的創(chuàng)新和突破，EDA作為芯片設(shè)計(jì)流程的支撐，勢(shì)必需要突破自我，不拘泥于傳統(tǒng)理念，勇于挑戰(zhàn)自我，突破常規(guī)，這樣才能有所作為。

有鑒于此，國(guó)內(nèi)EDA企業(yè)應(yīng)該充分樹立“戰(zhàn)略冗余”的思想觀念，一方面努力補(bǔ)齊自身短板，另一方面在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的某一細(xì)分領(lǐng)域做到“獨(dú)步天下”，做“單打冠軍”，雄居一方，賴此成為全球產(chǎn)業(yè)鏈中必不可少的重要組成部分。

審視國(guó)內(nèi)，放眼全球，存儲(chǔ)行業(yè)增長(zhǎng)走勢(shì)和布局路線都非常明晰，而概倫電子在器件建模和大規(guī)模存儲(chǔ)電路仿真技術(shù)上都具備一定的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，與世界頂級(jí)的存儲(chǔ)芯片公司亦已建立較為密切的合作關(guān)系。圍繞核心技術(shù)運(yùn)用創(chuàng)新算法，概倫電子將致力于實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)EDA全流程聯(lián)通，滿足國(guó)際上最先進(jìn)存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)日益增長(zhǎng)的需求。

同時(shí)，概倫電子在晶圓廠設(shè)計(jì)平臺(tái)EDA和存儲(chǔ)全流程EDA都具備世界領(lǐng)先的技術(shù)實(shí)力，率先實(shí)現(xiàn)了DTCO（協(xié)同優(yōu)化）方法的真正落地，幫助客戶加快先進(jìn)工藝開發(fā)，提升設(shè)計(jì)性能和良率，縮短量產(chǎn)周期。