什么是EDA工具？目前全球EDA行業(yè)的現(xiàn)狀是什么？

EDA是IC電子行業(yè)必備的設計工具軟件，是實現(xiàn)超大規(guī)模集成電路設計的前提。目前，EDA行業(yè)由國外三大巨頭高度壟斷，國產(chǎn)EDA與三巨頭的技術也存在巨大差距。近期從技術角度討論國產(chǎn)芯片的文章汗牛充棟，本文作者獨辟蹊徑，提出“成本-股權轉(zhuǎn)換投資”模式，試圖從商業(yè)模式創(chuàng)新上探討國產(chǎn)EDA崛起的路徑，令人耳目一新。

筆者和看日出、雪無痕、塞冬一樣，也畢業(yè)于北京大學微處理器研發(fā)中心（MPRC這是要成網(wǎng)紅的節(jié)奏么）。中興事件引爆了從政府到民間的強烈關注和熱烈討論，連賣房子的中介大媽都和我聊中興，聊芯片，連我家上幼兒園的小朋友回來都跟我說中興被美國強盜欺負了，因為他班上有同學的爸爸在中興工作。

這也是一次很好的愛國主義教育，人們猛然間發(fā)現(xiàn)，原來的歌舞升平、歲月靜好，不過是別人還沒有扣動扳機而已。

筆者從事芯片設計行業(yè)超過十年，就拿自己比較熟悉的EDA作為例子，以塞東師弟的雄文《破局中國芯》作為大命題，淺談國產(chǎn)EDA崛起的商業(yè)模式創(chuàng)新，希望能為社會主義集成電路事業(yè)添磚加瓦。

EDA的現(xiàn)狀

在美國制裁中興的事件中，除了禁止賣芯片給中興以外，作為最基礎的EDA工具自然也是美國手中的一大殺器。近日全球最大電子設計自動化（EDA）公司Cadence的內(nèi)部郵件流出，郵件稱將停止對中興服務。

（圖片來源于網(wǎng)絡）

什么是EDA工具？

EDA工具是電子設計自動化(Electronic Design Automation)的簡稱，是從計算機輔助設計(CAD)、計算機輔助制造(CAM)、計算機輔助測試(CAT)和計算機輔助工程(CAE)的概念發(fā)展而來的。利用EDA工具，工程師將芯片的電路設計、性能分析、設計出IC版圖的整個過程交由計算機自動處理完成。

EDA是IC電子行業(yè)必備的設計工具軟件，是IC產(chǎn)業(yè)鏈最上游的子行業(yè)。在沒有EDA工具之前，搞電路要靠人手工，對于大規(guī)模集成電路有上億晶體管的設計用手工簡直是不可為的?？梢哉f有了EDA工具，才有了超大規(guī)模集成電路設計的可能。

目前全球EDA行業(yè)的現(xiàn)狀是什么？

經(jīng)過不斷的市場洗牌，EDA行業(yè)已經(jīng)從上個世紀八九十年代的風起云涌和百家爭鳴縮減到目前全球三大巨頭Cadence、Synopsys、Mentor Graphics，成為一個高度壟斷的行業(yè)。

當然，國內(nèi)也有EDA企業(yè)，但有分析指出，中國本土EDA企業(yè)和國外EDA三大巨頭存在的技術差距至少是20年，特別是Cadence、Synopsys以及Mentor一直穩(wěn)居EDA行業(yè)的前三甲，每年整個EDA行業(yè)總收入的70%都裝進了他們的腰包。

EDA行業(yè)的商業(yè)模式是什么？

EDA公司以賣EDA工具license費作為主要的商業(yè)模式。以某家EDA公司的PnR工具為例，一套license三年的使用費大約為100萬美金左右。對于芯片設計公司來說，一般需要購買多套license才能滿足芯片設計需求。

國產(chǎn)EDA崛起的商業(yè)模式創(chuàng)新

既然國產(chǎn)EDA與國外三大巨頭的技術存在巨大差距，且按照目前的商業(yè)模式，幾乎沒有正面比拼的能力，我們是否可以換一個玩法？

我們先來看看國外EDA三大巨頭的商業(yè)模式有什么弊端。由于license價格高昂，一般只有大玩家才買得起。以聯(lián)發(fā)科和華為為例，2010年聯(lián)發(fā)科與Cadence簽了5000萬美金的訂單，2014年底華為與Cadence簽了3000萬美金的訂單。對于初創(chuàng)公司和小公司來說，在面臨設計成本和制造成本壓力以及設計周期漫長的風險情況下，很難再支付EDA公司高額的license費用。（這里不討論盜版license的問題，畢竟從過去十幾二十年的發(fā)展已經(jīng)證明了盜版不能救國，且隨著國家對知識產(chǎn)權的重視，版權保護已經(jīng)越來越嚴格，鑒于中國有這么龐大的理工科人才，知識產(chǎn)權也正在并將會成為中國的優(yōu)勢）

對于國產(chǎn)EDA，既然無法進行正面PK，我們或許可以采用一種新的商業(yè)模式，姑且稱之為“成本-股權轉(zhuǎn)換投資”模式（名字可能不夠?qū)I(yè)，原諒我沒有像塞東師弟一樣上過林毅夫老師的課），即不靠賣license作為主要收入，而是以license折合成本入股初創(chuàng)公司或者中小公司，培養(yǎng)自己生存的土壤，等入股公司做大做強之后上市獲取高額股權回報。

此種商業(yè)模式具有以下優(yōu)點：

降低了芯片設計公司的創(chuàng)業(yè)門檻。黨的十九大已經(jīng)明確把集成電路產(chǎn)業(yè)放在了實體經(jīng)濟的第一位，中興事件之后集成電路產(chǎn)業(yè)將會被提升到更高的戰(zhàn)略地位，隨著中央和地方對集成電路產(chǎn)業(yè)扶持政策的出臺，還將會出現(xiàn)一大批集成電路創(chuàng)業(yè)企業(yè)。該商業(yè)模式將進一步鼓勵初創(chuàng)芯片設計公司的出現(xiàn)，培養(yǎng)自己生存的土壤。

與入股公司進行了深度綁定。只有入股公司發(fā)展壯大，成功上市才能獲取回報，必然在資源上進行傾斜，在服務上進行深度配合，從而提高入股公司的成功率。

股權回報的利潤率或?qū)⒏?。舉個例子，如果要買正版license才能創(chuàng)業(yè)，那么原本可能有100家小公司有意愿，因為高額的前期投入，變成只有20家小公司創(chuàng)業(yè)，如果每家創(chuàng)業(yè)公司每年支付100萬美金license費用，按五年來算，總計收入為1億美金。 如果以license入股的商業(yè)模式，因為前期投資門檻降低，這100家有意愿的小公司都創(chuàng)業(yè)了，假設每家公司的股份占比為10%，五年后如果有20家公司成功上市，按平均市值10億美金計算，股權價值為20億美金。 當然數(shù)據(jù)是不準確的，只是為了說明這種模式對于國產(chǎn)EDA廠商來說有可能是另一種可以做大做強的商業(yè)模式。

保證持續(xù)收入。因為有股權投資，入股公司上市后，還可以優(yōu)先賣license，保證持續(xù)收入。

如果把這種商業(yè)模式稱之為戰(zhàn)略，那么這種戰(zhàn)略的可行性如何呢？讓我們把目光投向芯片、互聯(lián)網(wǎng)、通信三個行業(yè)的幾場經(jīng)典戰(zhàn)役。

ARM VS Intel： 2003年之前，Intel看起來簡直是不可戰(zhàn)勝的，不僅在桌面電腦領域占領了x86架構CPU的絕大部分市場份額，還把幾乎所有的RISC架構CPU都干趴下，占領了服務器市場。他的商業(yè)模式是賣自己研發(fā)的通用CPU，搭配windows操作系統(tǒng)，構成桌面電腦最核心的部件。但是隨著2000年初移動手機的興起，尤其是智能手機和移動互聯(lián)網(wǎng)的興起，ARM逐漸成為移動領域的霸主，占領了低功耗CPU市場的絕大部分市場份額，把Intel的x86架構CPU Atom也打敗了。他的商業(yè)模式是不賣CPU，只授權IP和架構，從而吸引了高通、聯(lián)發(fā)科、蘋果、三星等公司基于他的架構研發(fā)低功耗CPU，構建了龐大的生態(tài)。請參考另一篇雄文《從Intel和ARM爭霸戰(zhàn)，看看做芯片有多難》。

淘寶 VS ebay易趣： ebay成立于1995年，2003年收購易趣，淘寶成立于2003年，淘寶成立時ebay已成為美國硅谷神話，2003年交易額為238億美元，凈收入22億美元，而2003年淘寶成交總額才3400萬人民幣，這是一場當時看起來嚴重不對等的戰(zhàn)爭。但是2005年，淘寶網(wǎng)超越eBay易趣，并且開始把競爭對手們遠遠拋在身后。5月，淘寶網(wǎng)超越日本雅虎，成為亞洲最大的網(wǎng)絡購物平臺。2005年成交額破80億元，超越沃爾瑪。2006年，淘寶網(wǎng)成為亞洲最大購物網(wǎng)站。2009年，已成為中國最大的綜合賣場，全年交易額達到2083億元。同樣作為電子購物平臺，ebay易趣采取了收費的商業(yè)模式，而淘寶靠著免費的商業(yè)模式吸引了無數(shù)的淘寶店主，從而也贏得了戰(zhàn)爭，成就了自己。

華為 VS 愛立信： 二十世紀八十年代末九十年代初，中國的通信市場基本上被歐美巨頭瓜分，華為公司1987年成立時，愛立信已經(jīng)有100多年的歷史，擁有2G/GSM領域40%的市場份額和2.5G/GPRS近50%的市場份額，成為了無可置疑的通信業(yè)領導者。面對歐美巨頭的壟斷優(yōu)勢，華為采取了農(nóng)村包圍城市的模式，至1995年，銷售額達15億人民幣，主要來自中國農(nóng)村市場，但已站穩(wěn)腳跟。2013年，華為首超全球第一大電信設備商愛立信，并保持至今。

從這三個行業(yè)的經(jīng)典戰(zhàn)役，我們可以看到：

當技術和市場處于劣勢時，不妨考慮商業(yè)模式創(chuàng)新，改變玩法，不與對手正面競爭?！俺杀?股權轉(zhuǎn)換投資”模式，改變了EDA巨頭的玩法，避免與他們正面競爭。

培養(yǎng)自己生存的土壤，即生態(tài)圈，在幫助客戶成功的同時也成就自己?！俺杀?股權轉(zhuǎn)換投資”模式，降低了芯片設計公司投資門檻，培養(yǎng)自己生存的土壤，與客戶深度綁定，當客戶成功上市后自己也獲得豐厚的股權回報。以這種模式建生態(tài)圈，有點類似互聯(lián)網(wǎng)玩法，先獲取用戶，等用戶基數(shù)大了，流量變現(xiàn)（公司上市，股權回報）。所以看日出師兄的雄文《中國芯縱有挫折，從不停頓》中提到的芯片救國靠BAT真的不是一句玩笑話，或許還應該包含將BAT玩法借鑒到芯片行業(yè)。

農(nóng)村包圍城市的策略，不僅適合于軍事戰(zhàn)爭，也適合于商業(yè)戰(zhàn)爭?！俺杀?股權轉(zhuǎn)換投資”模式，其客戶主要瞄準的是EDA巨頭看不上的、規(guī)模較小、風險較大的中小公司（可比喻為農(nóng)村），這是一塊難啃的骨頭，但是有希望讓自己活下來并且發(fā)展壯大，同時縮小技術差距，甚至可能像華為一樣實現(xiàn)超越。

談到讓國產(chǎn)EDA廠商活下來并且發(fā)展壯大，同時縮小技術差距，我們不妨從技術上再佐證一下。

EDA行業(yè)雖然作為集成電路行業(yè)中的一環(huán)，但是其并不像工藝一樣遵守摩爾定律，而是有著其特殊的發(fā)展規(guī)律，因為算法不可能每18個月就升級一次。

以Synopsy的PnR工具為例，在130納米以前，基本可以使用Astro，從90納米到28納米，推出了ICC，16納米之后推出了ICC2，每一代工具差不多可以使用3-4個工藝節(jié)點，即5-7年，具有相對的穩(wěn)定性。并且EDA工具發(fā)展到今天，算法已相對成熟，很少有顛覆性的創(chuàng)新，而相對穩(wěn)定的時間窗口和算法的成熟性就給了縮小技術差距比集成電路其他環(huán)節(jié)更多的可能性。

以上探討的是“成本-股權轉(zhuǎn)換投資”模式的戰(zhàn)略可行性，如果戰(zhàn)略可行，可進行戰(zhàn)術分解。既然國家鐵了心要發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)，那么EDA也是必不可少的一環(huán)，考慮這個模式前期的現(xiàn)金流壓力，先期可由國家進行扶持，戰(zhàn)術上可分兩步走。

第一步，國家強制目前已經(jīng)成規(guī)模的芯片設計企業(yè)必須在一些中低端產(chǎn)品上使用國產(chǎn)EDA，擴大國產(chǎn)EDA的使用場景，提升國產(chǎn)EDA的技術水平，形成正反饋，以縮小國產(chǎn)EDA與國外的技術水平，可考慮給與一定的稅收優(yōu)惠或是其他鼓勵政策。

第二步，國產(chǎn)EDA在可靠性實用性等方面經(jīng)過以上公司驗證成熟后，可以開始實施"成本-股權轉(zhuǎn)換投資"商業(yè)模式，對國家集成電路戰(zhàn)略發(fā)展中涌現(xiàn)出來的一大批公司采用此模式，并進行深度合作，培養(yǎng)自己的生態(tài)，建立護城河，提高中小公司的成功率，并形成正反饋，最終實現(xiàn)彎道超車。

針對第一步，一位從芯片設計轉(zhuǎn)到投資領域的師兄看了這個模式之后，也提出了很好的建議：”這種EDA VC模式有點過于超前，對EDA公司現(xiàn)金流挑戰(zhàn)大。不過可以有個折中方案，應收賬款資產(chǎn)證券化，讓金融市場來解決，讓風險偏好高的投資者來買?！?/p>

采用"成本-股權轉(zhuǎn)換投資"模式，最后還可以形成由EDA孵化出Design House的一種模式，其實對照同樣作為集成電路基礎設施平臺的Foundry，已經(jīng)有成功案例：UMC通過孵化聯(lián)發(fā)科、聯(lián)詠等聯(lián)系Design House，一方面可以保證自家的產(chǎn)能，另一方面也獲得了豐厚的股權回報。

"成本-股權轉(zhuǎn)換投資"模式對于EDA作為軟件服務供應商來說可行性較大 ，除此之外，對于IP vendor或許也可以采用此模式。并且，"成本-股權轉(zhuǎn)換投資"模式，應該不僅僅限于EDA或者IP，對于很多行業(yè)都可以采用，考驗的是玩家的戰(zhàn)略眼光和執(zhí)行力。

P.s. 行至文末，一位師兄告訴我，國產(chǎn)EDA確實在技術上逐步追趕并且在某些局部領域甚至實現(xiàn)了暫時領先。例如國產(chǎn)EDA廠商華大九天的產(chǎn)品ICE硬生生靠自己的實力，而不是國家強制，賣給了很多大廠。此外杭州廣力在foundry良率測試分析工具方面，蘇州芯禾在package仿真工具方面也做得不錯。

華大九天的產(chǎn)品總監(jiān)董森華從我還在實驗室讀書時就開始研發(fā)國產(chǎn)EDA，在國內(nèi)很多大牛迫于現(xiàn)實而放棄夢想的當下，他專注國產(chǎn)EDA十五年，讓人動容，值得敬佩。無論怎樣，我們都應該為他們打Call！