EDA就像Office辦公軟件,大公司為了避免工具太差引起市場失利,就會選擇購買正版的專用軟件。
當(dāng)大家都習(xí)慣了三巨頭的工具,所有的教科書、使用教程都會圍繞這
國產(chǎn)EDA發(fā)展曲折
后發(fā)的國產(chǎn)EDA,使用的客戶自然不多,拿到的反饋數(shù)據(jù)自然就少,迭代更新及可靠性也就相對較差,性能差的工具,用戶自然會少,最終行成死循環(huán)。
1994年,因[巴統(tǒng)]禁令取消后,國內(nèi)流行了一波[造不如買]的觀念。
在被海外廠商不斷沖擊下,國產(chǎn)EDA停滯了15年,之后國內(nèi)EDA的發(fā)展曲折而緩慢。
2008年,國家重點(diǎn)專項(xiàng)[核高基]審議通過,EDA作為《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》十六個(gè)科技重大專項(xiàng)之一,重新獲得重視和政策激勵(lì)。
直到2018年海外EDA企業(yè)巨頭停止與華為合作,國內(nèi)EDA才算有了新的轉(zhuǎn)機(jī)。
而后,迅速涌現(xiàn)出華大九天、概倫電子、廣立微、國微思爾芯、芯合半導(dǎo)體、行芯科技、鴻芯微納、芯愿景、芯華章、速石科技、伴芯科技等一眾EDA工具或者服務(wù)廠商。
全球EDA公司與國內(nèi)公司的核心差距
EDA公司與芯片制造商具有很強(qiáng)的綁定關(guān)系。
類似于臺積電、三星、英特爾在新制程工藝的開發(fā)過程中,給頭部EDA公司提供了優(yōu)先訪問工藝IP的機(jī)會。
從而限制了芯片設(shè)計(jì)人員可以使用的芯片設(shè)計(jì)選項(xiàng),進(jìn)而保證了頭部EDA公司的壟斷地位。
目前,全球EDA軟件的供應(yīng)者主要是三巨頭Synopsys、Cadence和Mentor Graphic,三大EDA企業(yè)占全球市場的份額接近70%。
三巨頭均不同程度地采取收購整合方式,實(shí)現(xiàn)全流程工具的覆蓋。
國產(chǎn)EDA還有著大約40%的工藝環(huán)節(jié)空白,只覆蓋了一小部分,或幾個(gè)環(huán)節(jié)。
但現(xiàn)在的國產(chǎn)EDA的局面已打開,朝著全流程進(jìn)發(fā)。
國內(nèi)目前僅有華大九天一家公司實(shí)現(xiàn)部分設(shè)計(jì)全流程方案,整體市場仍然呈現(xiàn)碎片化、地理化分散。
因此,國內(nèi)可采取更為特色化的整合形式,通過行業(yè)龍頭牽動行業(yè)合作,加之政府扶持,因勢利導(dǎo),形成合理的互惠模式。
發(fā)揮中國特色發(fā)展方式
中國90%的IC設(shè)計(jì)公司都是小微企業(yè),很難引起大型國外EDA公司的重視,也很難負(fù)擔(dān)高昂的費(fèi)用。
于是,業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為國產(chǎn)EDA公司應(yīng)該以這些小微企業(yè)為切入點(diǎn),貼近中國特色來謀發(fā)展。
EDA公司針對這些客戶可以提供[服務(wù)+工具]的形式,不僅能幫助國產(chǎn)EDA公司不斷打磨自身的EDA工具,從細(xì)分市場殺出一條血路,還能夠時(shí)刻關(guān)注客戶需求并快速響應(yīng),保證自身走在技術(shù)前沿。
另外,從設(shè)計(jì)公司的角度來分析,AI的大潮流將在未來主導(dǎo)EDA產(chǎn)業(yè),而AI需要訓(xùn)練和數(shù)據(jù)。
從而國內(nèi)EDA龍頭企業(yè)發(fā)展出了自己所擅長的領(lǐng)域和發(fā)展路徑:
華大九天:擁有在模擬和平板顯示領(lǐng)域較全的工具鏈,在數(shù)字電路和制造領(lǐng)域,以點(diǎn)工具為主,如時(shí)序仿真工具Xtime、單元庫特征化提取工具Liberal等。
概倫電子:以核心點(diǎn)工具為突破,優(yōu)勢在于Foundry廠的先進(jìn)工藝平臺開發(fā)所需要的器件模型提取工具以及存儲器所用仿真器等,且市場化、國際化程度高,境外收入高于境內(nèi)收入。
廣立微:以良率測試儀器售賣為主,測試芯片設(shè)計(jì)的EDA工具為輔,特色在于高密度可尋址電路IP,軟硬結(jié)合為客戶服務(wù)是它的優(yōu)勢。
和國際巨頭相比,我國EDA廠商的產(chǎn)品豐富度和競爭力處于第二梯隊(duì)和第三梯隊(duì)。
在技術(shù)上迂回并不現(xiàn)實(shí)
作為高精尖技術(shù),頂尖EDA屬于[非賣品]、屬于壟斷技術(shù),而且海外EDA軟件巨頭往往與芯片制造捆綁在一起。
盡管芯片制造環(huán)節(jié)上,臺積電、韓國三星的能力非常突出。
但具體到EDA軟件,70%的全球份額其實(shí)都掌握在楷登電子、新思科技、Mentor等三家美國本土巨頭企業(yè)的手里。
盡管在芯片原材料供應(yīng)和芯片制造環(huán)節(jié)上,中國臺灣、日韓和歐洲各有所長,但具體到頂尖EDA,以上美國三家巨頭高度壟斷,幾乎不可能找到其他替代進(jìn)口廠商。
而找不到替代進(jìn)口商,就意味著我們的芯片設(shè)計(jì)能力將大挫。
目前國內(nèi)的EDA企業(yè)主要以點(diǎn)工具為主,流程類的涉及較少,目前國內(nèi)只有華大九天一家在模擬電路擁有全流程覆蓋能力。
在先進(jìn)制程中,不同的Fab廠由于設(shè)備有差異,所以工藝會有差別,導(dǎo)致對EDA的需求也不同,這對于國產(chǎn)EDA企業(yè)來說是一個(gè)機(jī)會。
但危與機(jī)并存,EDA工具公司的另一大局限性在于,其工具要在流程內(nèi)運(yùn)行,因此會受制于流程類企業(yè)。
產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與支持性政策密不可分
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》中提出,要重點(diǎn)突破工業(yè)軟件,補(bǔ)足關(guān)鍵基礎(chǔ)軟件短板設(shè)計(jì)電子設(shè)計(jì)自動化軟件(EDA)。
除了工信部發(fā)文之外,北京、上海等多地政府也發(fā)布相關(guān)鼓勵(lì)支持政策。
在國產(chǎn)替代風(fēng)潮下,近兩年EDA一級市場非?;钴S,融資金額一度達(dá)到11億元人民幣。
近兩年,所有半導(dǎo)體公司都開始建立一系列自己的知識產(chǎn)權(quán),希望與競爭對手保持安全距離,國產(chǎn)也需要自己的專利。
通過統(tǒng)計(jì)三巨頭在EDA關(guān)鍵技術(shù)專利數(shù)量和分布情況來看,發(fā)展程度、重點(diǎn)和專長上沒有太大差異。
但研究基本集中在驗(yàn)證、仿真、布線三個(gè)主題上,[時(shí)序分析]和[綜合]兩個(gè)部分研究還不多,這意味著[時(shí)序分析]、[綜合]是能拉開技術(shù)差距的部分。
另外,[驗(yàn)證]占芯片設(shè)計(jì)總成本70%以上,是國產(chǎn)EDA正在突破的領(lǐng)域。
國產(chǎn)EDA從技術(shù)積累到格局重構(gòu)
國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)沒有能夠完美實(shí)現(xiàn)彎道超車的辦法,只能用勤奮加快速度換取發(fā)展時(shí)間。
根據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(CSIA)統(tǒng)計(jì),2021年中國集成電路行業(yè)市場規(guī)模為 10458 億元,同比增長 18.20%;
2012-2021 年年均復(fù)合增速為 19.16%,明顯超過同期全球集成電路市場的 7.66%年均復(fù)合增速。
EDA 作為集成電路產(chǎn)業(yè)鏈中的上游,與下游景氣度相關(guān)。
根據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會預(yù)測,2025年我國EDA市場規(guī)模將達(dá)到184.9億元,占全球EDA市場比例將達(dá)到18.1%;2021-2025年年均復(fù)合增速為15.64%。
中國EDA起步較晚,大部分企業(yè)都處于發(fā)展初期,只有少數(shù)企業(yè)已經(jīng)完成IPO或者正在進(jìn)行IPO。
結(jié)尾:
從EDA的研發(fā)和推廣來看,它既是科技也是商品。
只有整個(gè)IC產(chǎn)鏈上下游緊密協(xié)作,相互給養(yǎng),相互反饋,才有可能形成良性閉環(huán)。
如果只是各自為營,那永遠(yuǎn)成不了氣候。這也是中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的出路,中國芯的出路。
總之,未來是光明的,道路是曲折的,上下求索是痛苦的。
編輯:黃飛
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