如何解決困境?　芯片設(shè)計(jì)工具的尷尬

芯片禁令實(shí)施之后，國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體陷入卡脖子的陰云中，從半導(dǎo)體芯片、光刻機(jī)、光刻膠乃至工業(yè)軟件，一個(gè)又一個(gè)短板被提及并成為大眾關(guān)注的焦點(diǎn)，而這一次，隨著華為入股EDA設(shè)計(jì)公司、中國(guó)“EDA第一股”之戰(zhàn)打響等事件的出現(xiàn)，被譽(yù)為芯片之母的EDA開(kāi)始走近人們視野的中心。

被譽(yù)為芯片之母的EDA

EDA是什么？EDA是芯片之母，是芯片設(shè)計(jì)中最上游、最高端的產(chǎn)業(yè)。TMT產(chǎn)業(yè)發(fā)展焦點(diǎn)的5G芯片、AI芯片，也是著眼于芯片設(shè)計(jì)，而芯片設(shè)計(jì)則離不開(kāi)設(shè)計(jì)軟件EDA，EDA可以說(shuō)是芯片產(chǎn)業(yè)鏈中的“任督二脈”。

這樣的描述或許有些夸張，但在整個(gè)芯片自主可控領(lǐng)域，EDA的確是極其重要的存在。EDA（Electronics Design Automation）中文叫電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化，被喻為集成電路的“搖籃”、命門(mén)，可以說(shuō)是芯片設(shè)計(jì)最重要的軟 件設(shè)計(jì)工具。利用EDA工具，工程師將芯片的電路設(shè)計(jì)、性能分析、設(shè)計(jì)出IC版圖的整個(gè)過(guò)程交由計(jì)算機(jī)處理完成。

芯片設(shè)計(jì)分為設(shè)計(jì)、仿真、驗(yàn)證等環(huán)節(jié)，對(duì)應(yīng)的EDA工具分為設(shè)計(jì)工具、仿真工具、驗(yàn)證工具等。設(shè)計(jì)工具解決的是模型的構(gòu)建，也就是從0到1（從無(wú)到有）的問(wèn)題，仿真和驗(yàn)證工具解決模型的確認(rèn)，也就是1是1還是0.9或者1.1的問(wèn)題。因此，從EDA開(kāi)發(fā)的角度，設(shè)計(jì)工具的開(kāi)發(fā)難度更大。

此外，設(shè)計(jì)規(guī)模越大，工藝節(jié)點(diǎn)要求越高，EDA工具的開(kāi)發(fā)難度也越大。隨著5G、AI、汽車(chē)電子等領(lǐng)域的崛起，本土EDA市場(chǎng)也迎來(lái)高速發(fā)展的契機(jī)。

成熟穩(wěn)定的EDA市場(chǎng)

全球EDA行業(yè)已處成熟期，整體增速相對(duì)平穩(wěn)。根據(jù)ESD Alliance的數(shù)據(jù)，2019年全球EDA行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模已達(dá)到105億美元，2015-2019年CAGR為8%;相比于全球半導(dǎo)體行業(yè)整體而言，EDA行業(yè)的增速相對(duì)平穩(wěn)且波動(dòng)性較小，2019年全球EDA行業(yè)的價(jià)值量約相當(dāng)于全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)規(guī)模（市場(chǎng)銷(xiāo)售額）的2.5%。

中國(guó)EDA行業(yè)尚未迎來(lái)“爆發(fā)”。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，2019年中國(guó)EDA行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模為5.4億美元，2016-2019年CAGR為7.9%，在全球EDA市場(chǎng)中占比較小，且增速也基本處于同一水平，市場(chǎng)潛力仍有較大的釋放空間。

尤其是我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)本身處于高速發(fā)展周期，在我國(guó)下游IC設(shè)計(jì)產(chǎn)品高速發(fā)展的驅(qū)動(dòng)下，國(guó)內(nèi)EDA市場(chǎng)發(fā)展迅猛。據(jù)中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)，2019年中國(guó)大陸IC設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)銷(xiāo)售規(guī)模已經(jīng)突破3，000億元，IC設(shè)計(jì)企業(yè)數(shù)量已達(dá)到1，780家，中國(guó)大陸已經(jīng)擁有了僅次于美國(guó)與中國(guó)臺(tái)灣的世界第三大IC設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)。即使在國(guó)際局勢(shì)的變化下，某些國(guó)內(nèi)頭部Fabless受到一定的沖擊，但我們認(rèn)為中國(guó)本土IC設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)整體仍處于快速發(fā)展階段，本土IC產(chǎn)業(yè)未來(lái)在全球產(chǎn)業(yè)鏈中的地位仍將繼續(xù)提升，對(duì)于下游EDA軟件的需求將持續(xù)旺盛。

根據(jù)賽迪智庫(kù)給出了具體的數(shù)據(jù)，2020年我國(guó)EDA行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到66.2億元，同比增長(zhǎng)20%，成為全球EDA行業(yè)增速較快的區(qū)域市場(chǎng)。

低話語(yǔ)權(quán)之囧

雖然中國(guó)本土EDA市場(chǎng)增長(zhǎng)迅猛，但讓人尷尬的是國(guó)內(nèi)EDA企業(yè)市占率卻相當(dāng)?shù)汀?/p>

由于EDA行業(yè)高門(mén)檻的特質(zhì)，全球EDA市場(chǎng)目前呈現(xiàn)出寡頭壟斷的競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)（“三巨頭”占據(jù)70%份額）。目前仍有90%左右的市場(chǎng)份額被Synopsys、Cadence、SiemensEDA（原Mentor Graphics）“三巨頭”壟斷，本土廠商市占率雖在過(guò)去數(shù)年有所上升，但仍處于相對(duì)較低的水平。“三巨頭”在人才、工藝、產(chǎn)品等多個(gè)維度建立起穩(wěn)固的競(jìng)爭(zhēng)壁壘，其他企業(yè)想要超越困難重重。

芯片EDA工具軟件與芯片代工廠具有高度的綁定關(guān)系，代工廠進(jìn)行工業(yè)研發(fā)一般都會(huì)采用EDA軟件廠商免費(fèi)提供的IP庫(kù)，隨著基礎(chǔ)IP的積累越來(lái)越多，直接導(dǎo)致代工廠發(fā)給客戶(hù)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)包PDK都采用了三大巨頭的軟件。

由于PDK更新非常頻繁，尤其是新工藝，隨著各種測(cè)試片的反饋會(huì)不斷迭代，頭部代工廠采用的都是最新版本的EDA軟件，因此終端客戶(hù)必須采用最新的EDA版本。特別是每一顆SOC必不可少的接口類(lèi)IP，均被三大巨頭所壟斷。

據(jù)悉，沒(méi)有了美國(guó)的EDA，180nm/350nm以上的部分老工藝線可以用破解版或國(guó)產(chǎn)替代版繼續(xù)做，但亞微米級(jí)130nm/90nm開(kāi)始，就很難離得開(kāi)EDA正版授權(quán)了，到了22nm工藝以下，沒(méi)有美國(guó)的EDA可話可以說(shuō)是完全沒(méi)戲的。對(duì)于這樣的情況，我們不禁好奇，國(guó)內(nèi)EDA企業(yè)究竟怎么了？

EDA全流程、全領(lǐng)域的短板

全球來(lái)看，EDA行業(yè)已經(jīng)發(fā)展至成熟期，市場(chǎng)規(guī)模超過(guò)百億美元，且近年來(lái)增速較為平穩(wěn)。市場(chǎng)集中度較高，接近70%的市場(chǎng)被Synopsys、Cadence、Mentor Graphics“三巨頭”所占據(jù)，強(qiáng)大的研發(fā)實(shí)力、與先進(jìn)工藝的結(jié)合、完整的產(chǎn)品線構(gòu)筑起了EDA行業(yè)“三巨頭”的核心競(jìng)爭(zhēng)壁壘而中國(guó)本土EDA產(chǎn)業(yè)目前尚不能實(shí)現(xiàn)對(duì)EDA全流程、全領(lǐng)域的覆蓋。整體上看，本土EDA廠商目前僅能提供部分環(huán)節(jié)的點(diǎn)工具，雖然在部分點(diǎn)工具上國(guó)產(chǎn)廠商已取得了一些突破，但在產(chǎn)品完整度、集成度與整體服務(wù)能力上與海外巨頭相比差距較大，尤其在數(shù)字IC設(shè)計(jì)領(lǐng)域的多個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)缺少相應(yīng)工具產(chǎn)品。

芯片本質(zhì)上是以芯片裸片形式提供的一種IP，而非之前的軟件形式，而這一過(guò)程需要EDA工具提供全面支持。從整體上看，本土EDA廠商主要能夠提供的是部分環(huán)節(jié)的點(diǎn)工具，在產(chǎn)品完整度、集成度與整體服務(wù)能力上仍然差距較大。在高端市場(chǎng)，中國(guó)本土頭部Fabless基本完全依賴(lài)于國(guó)外巨頭工具;而在長(zhǎng)尾市場(chǎng)，盜版問(wèn)題影響下留給本土EDA廠商的市場(chǎng)較為有限。

然而，IC領(lǐng)域需要EDA工具對(duì)全定制和半定制IC設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)均實(shí)現(xiàn)了覆蓋。全定制和半定制IC設(shè)計(jì)需要不同類(lèi)型的EDA工具，全定制IC設(shè)計(jì)主要包括電路原理圖設(shè)計(jì)、電路仿真、掩膜設(shè)計(jì)、版圖驗(yàn)證、流片等環(huán)節(jié)。而半定制IC設(shè)計(jì)在流程上更為細(xì)致化、標(biāo)準(zhǔn)化，主要可劃分為前端設(shè)計(jì)（從規(guī)格制定到生成門(mén)級(jí)網(wǎng)表）和后端設(shè)計(jì)（布局布線、版圖生成），無(wú)法實(shí)現(xiàn)全流程、全領(lǐng)域覆蓋的國(guó)內(nèi)EDA產(chǎn)業(yè)，很難滿足市場(chǎng)剛需。

亟待突破的三大難關(guān)

海外EDA巨頭突出的三大競(jìng)爭(zhēng)壁壘在于人才壁壘（強(qiáng)大的研發(fā)實(shí)力）、工藝壁壘（與先進(jìn)工藝的結(jié)合）、產(chǎn)品壁壘（完備的產(chǎn)品線）。與之相對(duì)應(yīng)的，我國(guó)本土EDA行業(yè)在追趕的過(guò)程中也正面臨著缺人才、缺工藝、缺產(chǎn)品的三大難關(guān)。

EDA行業(yè)屬于智力密集型行業(yè)，EDA專(zhuān)業(yè)人才是EDA發(fā)展的關(guān)鍵因素。而在EDA軟件工具領(lǐng)域，國(guó)微集團(tuán)聯(lián)席董事長(zhǎng)兼總裁帥紅宇發(fā)表以《國(guó)微EDA之路》為主題的演講。他認(rèn)為EDA行業(yè)技術(shù)壁壘高，人才奇缺，全球從業(yè)人員約2.5萬(wàn)人，國(guó)內(nèi)僅1500左右。國(guó)內(nèi)所有公司加在一起從事EDA工作的人員在1500人左右，真正參與研發(fā)的可能更少，與國(guó)外大型EDA企業(yè)公司擁有上萬(wàn)人相比，差距顯而易見(jiàn)。這里值得注意的是，我國(guó)所有EDA公司的研發(fā)人員不到1500人。

數(shù)字Soc是現(xiàn)代信息技術(shù)的核心，沒(méi)有彎道可繞。這個(gè)核心技術(shù)生產(chǎn)數(shù)字集成電路，工藝非常復(fù)雜、非常昂貴，而且是很容易被卡脖子。深圳鴻芯微納有限公司CTO王宇成博士表示，鑒于目前國(guó)際形勢(shì)，未來(lái)很長(zhǎng)的一段時(shí)間，國(guó)內(nèi)EDA技術(shù)很難達(dá)到國(guó)際先進(jìn)的生產(chǎn)工藝能力，因此提升本土EDA核心技術(shù)勢(shì)在必行。

另外，EDA還存在著研發(fā)投入大，投資周期長(zhǎng)、技術(shù)產(chǎn)品更新特別快等特點(diǎn)。要解決EDA的問(wèn)題，他表示EDA發(fā)展必要條件是行業(yè)必須抱團(tuán)發(fā)展，采用市場(chǎng)化運(yùn)作的手段，多頭并進(jìn)，才能建立國(guó)內(nèi)EDA產(chǎn)業(yè)平臺(tái)。

EDA絕非單純的設(shè)計(jì)工具

在半導(dǎo)體領(lǐng)域各產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)聯(lián)系日益緊密的今天，EDA絕非單純的設(shè)計(jì)工具，其需要結(jié)合先進(jìn)工藝，與Foundry的驗(yàn)證配合。由于EDA最終輸出的版圖都是會(huì)交給Foundry來(lái)進(jìn)行代工，因此EDA工具與先進(jìn)的工藝密不可分（尤其是后端工具），EDA廠商需要向Fabless客戶(hù)證明通過(guò)自身的產(chǎn)品設(shè)計(jì)出的版圖能夠通過(guò)Foundry的驗(yàn)證，并投入量產(chǎn);而Fabless僅有購(gòu)買(mǎi)那些得到了驗(yàn)證的EDA工具，才能夠具備取得頭部Foundry代工配額的可能性。

同時(shí)，EDA企業(yè)還需為IC業(yè)企業(yè)提供專(zhuān)業(yè)的服務(wù)，甚至是技術(shù)上的直接支持。EDA廠商為客戶(hù)提供工具的同時(shí)，也會(huì)向其輸出專(zhuān)業(yè)化的咨詢(xún)、培訓(xùn)服務(wù)，甚至是直接參與到IC的設(shè)計(jì)。同時(shí)由于EDA廠商本身對(duì)于I C設(shè)計(jì)、工藝技術(shù)已經(jīng)積累了較為深刻的理解，因此客戶(hù)對(duì)于廠商所提供的專(zhuān)業(yè)服務(wù)往往具有較大的需求，甚至更希望得到在技術(shù)知識(shí)方面的支持。

EDA廠商也會(huì)直接向客戶(hù)提供芯片IP授權(quán)，分為軟IP（RTL編碼功能塊）、固IP（完成邏輯綜合后的門(mén)級(jí)網(wǎng)表）、硬IP（掩膜版圖）。EDA廠商主要提供的是軟IP和固IP，常見(jiàn)的做法是將軟IP集成至EDA軟件中;收費(fèi)方式則包括單次授權(quán)費(fèi)（License）和持續(xù)的版稅費(fèi)（Royalty）兩種。大部分的Fabless/IDM都會(huì)采購(gòu)一些IP核以提升芯片開(kāi)發(fā)的效率。

這些年，EDA廠商在IP授權(quán)市場(chǎng)的話語(yǔ)權(quán)也在提升。近年來(lái)EDA巨頭的IP授權(quán)業(yè)務(wù)快速發(fā)展，EDA廠商以軟IP嵌入EDA軟件的銷(xiāo)售方式受到了客戶(hù)的歡迎。2019年，Synopsys、Cadence已經(jīng)成為僅次于ARM的全球第二、第三大芯片IP授權(quán)公司。中下游企業(yè)對(duì)于整體解決方案的需求，推動(dòng)者EDA企業(yè)不斷向外延發(fā)展。

從局部到核心的破局戰(zhàn)

雖然困難重重，但并不意味著國(guó)內(nèi)本土EDA企業(yè)就毫無(wú)機(jī)會(huì)。中國(guó)本土EDA行業(yè)曾有著輝煌的過(guò)去。中國(guó)本土EDA行業(yè)起步于上世紀(jì)90年代， 1993年中國(guó)第一個(gè)自研EDA系統(tǒng)“熊貓”面世，國(guó)內(nèi)單位踴躍使用，短時(shí)間內(nèi)熊貓EDA便在近20家設(shè)計(jì)公司投入使用，完成近200個(gè)芯片品種，當(dāng)時(shí)中國(guó)與世界領(lǐng)先水平的差距并沒(méi)有那么大;但之后數(shù)年，海外EDA巨頭陸續(xù)入華，并憑借更為完善的產(chǎn)品，更為成熟的商業(yè)策略迅速擠占本土EDA廠商的生存空間，“熊貓”EDA也被迫出?！扒笊保型釫DA產(chǎn)業(yè)的差距也逐步被拉開(kāi)。

本輪中國(guó)本土EDA廠商的崛起具有必要性和必然性。在大環(huán)境方面，過(guò)去數(shù)年國(guó)際局勢(shì)發(fā)生了較大的變化，EDA已經(jīng)成為制約我國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的難題之一，我國(guó)政府也在過(guò)去數(shù)年陸續(xù)出臺(tái)相關(guān)政策，鼓勵(lì)本土EDA行業(yè)的發(fā)展。而從另一種角度看，海外EDA龍頭的“停供”實(shí)際上也為本土EDA產(chǎn)業(yè)的發(fā)展騰出了空間，華為海思等頭部Fabless近年來(lái)也在加大對(duì)于本土EDA廠商的支持力度。

根據(jù)中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)，2019年中國(guó)大陸IC設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)銷(xiāo)售規(guī)模已經(jīng)突破3，000億元，IC設(shè)計(jì)企業(yè)數(shù)量已達(dá)到1，780家，中國(guó)大陸已經(jīng)擁有了僅次于美國(guó)與中國(guó)臺(tái)灣的世界第三大IC設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)。本土IC產(chǎn)業(yè)未來(lái)在全球產(chǎn)業(yè)鏈中的地位仍將繼續(xù)提升，對(duì)于EDA軟件的需求有望持續(xù)旺盛。

目前雖然本土EDA廠商尚未形成和海外巨頭“全面競(jìng)爭(zhēng)”的能力，但在部分領(lǐng)域、部分環(huán)節(jié)，本土頭部廠商已經(jīng)初步形成了局部競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。第一種思路是從細(xì)分環(huán)節(jié)切入，比如概倫電子在SPICE建模領(lǐng)域，華大九天在模擬電路仿真領(lǐng)域;第二種思路是在支流賽道布局，比如華大九天在面板設(shè)計(jì)領(lǐng)域。但目前在數(shù)字芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其是在核心的邏輯綜合、布局布線等環(huán)節(jié)還未實(shí)現(xiàn)突破。

不過(guò)相信隨著時(shí)間的推移，國(guó)內(nèi)本土EDA廠商遲早能夠?qū)崿F(xiàn)從局部到核心的全面，從而讓卡脖子成為過(guò)去。

不斷更迭的EDA技術(shù)應(yīng)用

近些年來(lái)，隨著集成電路產(chǎn)業(yè)的不斷升級(jí)，以及人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算技術(shù)等 新應(yīng)用的不斷涌現(xiàn)，芯片技術(shù)與功能復(fù)雜度不斷提升。在設(shè)計(jì)復(fù)雜度上，集成化應(yīng)用趨勢(shì)讓芯片的功能集成度日益增加，邏輯、模擬、存儲(chǔ)等功能被越來(lái)越集中地集成到單一芯片中，這就要求EDA工具需要具備對(duì)復(fù)雜功能設(shè)計(jì)的更強(qiáng)支撐能力。

在設(shè)計(jì)需求上，單芯片規(guī)模呈現(xiàn)爆發(fā)性增長(zhǎng)，主流處理器芯片的晶體管集成規(guī)模已超百億，對(duì)EDA工北京華大九天科技股份有限公司 招股說(shuō)明書(shū)1-1-19具設(shè)計(jì)效率提出了更高的要求。上述趨勢(shì)推動(dòng)著EDA行業(yè)技術(shù)研發(fā)、開(kāi)發(fā)流程和業(yè)務(wù) 模式的變革。

而在后摩爾時(shí)代，由“摩爾定律”驅(qū)動(dòng)的芯片集成度和復(fù)雜度持續(xù)提升將為EDA工具發(fā)展帶來(lái)新需求。在設(shè)計(jì)方法學(xué)層面，EDA工具的發(fā)展方向主要包括系統(tǒng)級(jí)或行為 級(jí)的軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)方法、跨層級(jí)芯片協(xié)同驗(yàn)證方法、面向設(shè)計(jì)制造與封測(cè)相融合的設(shè) 計(jì)方法和芯片敏捷設(shè)計(jì)方法等方面。

此外，在后摩爾時(shí)代，芯粒（Chiplet）技術(shù)已成為重要的發(fā)展方向。芯粒技術(shù)將不同工藝節(jié)點(diǎn)和不同材質(zhì)的芯片通過(guò)先進(jìn)的集成技術(shù) （如3D集成技術(shù)）封裝集成在一起，形成一個(gè)系統(tǒng)芯片，實(shí)現(xiàn)了一種新形式的IP復(fù)用。這一過(guò)程需要EDA工具提供全面支持，促進(jìn)EDA技術(shù)應(yīng)用的延伸拓展。

政策推動(dòng)行業(yè)健康成長(zhǎng)

近年來(lái)，國(guó)家對(duì)集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展高度重視，通過(guò)政策與金融雙輪驅(qū)動(dòng)的手段大 力推進(jìn)了國(guó)內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。EDA行業(yè)作為集成電路產(chǎn)業(yè)的重要基礎(chǔ)，得到了 國(guó)家政策的大力支持。 2020年1月，商務(wù)部等八部委發(fā)布《關(guān)于推動(dòng)服務(wù)外包加快轉(zhuǎn)型升級(jí)的指導(dǎo)意見(jiàn)》，支持信息技術(shù)外包發(fā)展，將企業(yè)開(kāi)展云計(jì)算、基礎(chǔ)軟件、集成電路設(shè)計(jì)、區(qū)塊鏈等信息 技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用納入國(guó)家科技計(jì)劃（專(zhuān)項(xiàng)、基金等）支持范圍。

2020年7月，國(guó)務(wù)院發(fā)布的《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》提出“集成電路 產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)是信息產(chǎn)業(yè)的核心，是引領(lǐng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的關(guān)鍵力量。為 進(jìn)一步優(yōu)化集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境，深化產(chǎn)業(yè)國(guó)際合作，提升產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力 和發(fā)展質(zhì)量，制定相關(guān)財(cái)稅、投融資、研究開(kāi)發(fā)、進(jìn)出口、人才、知識(shí)產(chǎn)權(quán)、市場(chǎng)應(yīng)用 及國(guó)際合作政策”。

國(guó)家對(duì)集成電路整個(gè)產(chǎn)業(yè)及EDA行業(yè)的高度重視，加快了產(chǎn)業(yè)相關(guān)政策推出與實(shí) 施，提升了EDA行業(yè)的知名度，有助于項(xiàng)目的加速落地與相關(guān)人才的培養(yǎng)和引進(jìn)，對(duì) 公司的盈利能力產(chǎn)生積極影響，為項(xiàng)目的實(shí)施提供了良好的宏觀環(huán)境。

標(biāo)準(zhǔn)化推動(dòng)行業(yè)發(fā)展

國(guó)內(nèi)EDA企業(yè)想要實(shí)現(xiàn)“彎道超車(chē)”，標(biāo)準(zhǔn)化可以說(shuō)或是是行之有效的捷徑。在Accellera、IEEE、RISC-V等全球標(biāo)準(zhǔn)化組織、EDA或IP廠商、學(xué)術(shù)界以及開(kāi)源社區(qū)等推動(dòng)下， EDA領(lǐng)域已經(jīng)有了很多統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、開(kāi)源項(xiàng)目、開(kāi)放接口定義。

但是整體來(lái)看，很多標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有得到工具廠商的統(tǒng)一支持，各工具的私有接口和數(shù)據(jù)經(jīng)常無(wú)法互通等問(wèn)題，導(dǎo)致EDA1.X的流程比較封閉和碎片化，結(jié)果就是設(shè)計(jì)自動(dòng)化和定制化很困難，第三方工具和算法模型也很難擴(kuò)展。

海外“三巨頭”的EDA工具在服務(wù)頭部Fabless，結(jié)合先進(jìn)Foundry工藝的過(guò)程中實(shí)質(zhì)上是確立并鞏固了“標(biāo)準(zhǔn)”。由于目前我國(guó)尚未掌握全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的話語(yǔ)權(quán)，因此在大部分的細(xì)分領(lǐng)域，我國(guó)的EDA廠商是無(wú)法參與到“標(biāo)準(zhǔn)”的制定的，因此在難以突破產(chǎn)品技術(shù)層面所固有的壁壘。本土EDA企業(yè)如果能在標(biāo)準(zhǔn)化上盡早形成一致性，就能合力在一些細(xì)分領(lǐng)域進(jìn)行突破甚至構(gòu)建優(yōu)勢(shì)。

而隨著通用計(jì)算平臺(tái)的發(fā)展，在X86處理器之外逐漸出現(xiàn)了ARM、RISC-V、GPGPU、NPU等異構(gòu)硬件，EDA軟件也需要調(diào)整自己的軟件架構(gòu)，在不同的場(chǎng)景和算法中使用更合適的硬件平臺(tái)，這樣的開(kāi)放可以給用戶(hù)帶來(lái)優(yōu)化的效率和成本。

本土生態(tài)成破局關(guān)鍵

在當(dāng)前的國(guó)際局勢(shì)下，本土EDA廠商與本土Fabless、Foundry之間已經(jīng)建立了緊密的相互扶持的關(guān)系。從長(zhǎng)期的視角看，在支持中國(guó)本土半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)走向高端化的過(guò)程中，相信國(guó)內(nèi)頭部EDA廠商的技術(shù)與產(chǎn)品也將實(shí)現(xiàn)蛻變。

除了華大九天在面板領(lǐng)域的成功案例之外，近年來(lái)AI、5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、汽車(chē)電子等行業(yè)在國(guó)內(nèi)快速發(fā)展，中國(guó)未來(lái)有望在這些領(lǐng)域成為“標(biāo)準(zhǔn)”制定的參與者，這些領(lǐng)域的興旺也催生了很多尚未完全被海外EDA工具滿足的需求，這些都將為國(guó)內(nèi)EDA廠商帶來(lái)新的機(jī)會(huì)。

EDA的“國(guó)產(chǎn)替代”不能跟芯片的國(guó)產(chǎn)替代相提并論，芯片的用戶(hù)是系統(tǒng)廠，最好的系統(tǒng)廠都在中國(guó)，可以幫助設(shè)計(jì)公司快速迭代產(chǎn)品，市場(chǎng)容量也夠大。但EDA的用戶(hù)群，最好的設(shè)計(jì)和制造公司都在海外，真正卡脖子的工具需要被先進(jìn)工藝和設(shè)計(jì)迭代，這個(gè)不是靠錢(qián)能解決的，同時(shí)本土市場(chǎng)規(guī)模相對(duì)小得多，幾大領(lǐng)先EDA公司中國(guó)銷(xiāo)售占比都只占其全球收入10%左右，比主流芯片廠在中國(guó)的比例要小得多。

唯有本土整個(gè)EDA生態(tài)都成長(zhǎng)起來(lái)，本土EDA企業(yè)才能擁有足夠的成長(zhǎng)空間。

新技術(shù)勾勒未來(lái)

近年來(lái)，伴隨芯片設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)量的不斷增加、系統(tǒng)運(yùn)算能力的階躍式上升，人工 智能技術(shù)應(yīng)用在EDA 領(lǐng)域的算法和算力需求正在被更好地滿足。此外，芯片復(fù)雜度的 提升以及設(shè)計(jì)效率需求的提高同樣要求人工智能技術(shù)賦能 EDA 工具的升級(jí)，輔助降低 芯片設(shè)計(jì)門(mén)檻、提升芯片設(shè)計(jì)效率。

同時(shí)，伴隨相關(guān)技術(shù)方式的逐步成熟、用戶(hù)使用習(xí)慣的改變，疊加應(yīng)用云技術(shù)進(jìn) 行芯片設(shè)計(jì)研發(fā)方面的綜合成本、效率優(yōu)勢(shì)，云技術(shù)正在 EDA 領(lǐng)域獲得快速發(fā)展。云平臺(tái)帶來(lái)的彈性資源可以支持EDA的智能計(jì)算和自動(dòng)化，用無(wú)限制的算力去優(yōu)化EDA計(jì)算瓶頸，使芯片設(shè)計(jì)流程更加智能，并加速芯片設(shè)計(jì)流程。同時(shí)彈性的云端算力也能優(yōu)化用戶(hù)的設(shè)計(jì)成本。

而生態(tài)技術(shù)間的融合，也將推動(dòng)整個(gè)EDA產(chǎn)業(yè)發(fā)展，EDA的行業(yè)生態(tài)也必然從“工具和IP集合包”進(jìn)化到整體平臺(tái)。不同規(guī)模和不同階段的芯片設(shè)計(jì)有多樣化的需求，而互聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)提供了近乎無(wú)限的計(jì)算彈性、存儲(chǔ)彈性和訪問(wèn)便捷性，因此EDA未來(lái)應(yīng)該與云平臺(tái)和云上多樣化的硬件結(jié)合，充分利用成熟的云端軟硬件生態(tài)。

寫(xiě)在最后：一步一步斷開(kāi)脖子上的枷鎖

在“缺芯”的大浪潮下，各行各業(yè)都在強(qiáng)調(diào)擁有自主可控的芯片。如今，中國(guó)在芯片的各個(gè)領(lǐng)域，都已經(jīng)取得了重要突破，設(shè)計(jì)和制造技術(shù)方面，都已經(jīng)不屬于人，唯一欠缺的就是光刻設(shè)備，不久前，中國(guó)有買(mǎi)下日本九成二手半導(dǎo)體設(shè)備，其中包括一眾光刻設(shè)備，幫助我國(guó)光刻機(jī)上的突破。

但是，就算光刻機(jī)突破了，如果EDA不能突破，我國(guó)已經(jīng)會(huì)出現(xiàn)芯片制造的困難，中國(guó)在這方面雖然取得一定的突破，但是，畢竟國(guó)外公司長(zhǎng)期霸占EAD市場(chǎng)，而且，無(wú)論是資金投入還是研發(fā)投入，都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)我國(guó)，國(guó)產(chǎn)的EDA想要追上國(guó)際水平，需要付出更大的努力。

此外，多樣化的定制芯片，在芯片和系統(tǒng)安全、工業(yè)或汽車(chē)級(jí)設(shè)計(jì)、特殊IP的電磁保護(hù)等垂直設(shè)計(jì)領(lǐng)域也會(huì)有多樣化的需求，只有極少數(shù)客戶(hù)才具備所有這些垂直設(shè)計(jì)能力，因此更需要EDaaS平臺(tái)的專(zhuān)業(yè)服務(wù)。最終有效降低使用和設(shè)計(jì)門(mén)檻，大幅縮短芯片設(shè)計(jì)周期。