國(guó)內(nèi)EDA產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向，特點(diǎn)與機(jī)遇

做硬件的朋友都知道，在芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域，EDA 軟件是不可或缺的。作為芯片之母，皇冠上的明珠，一旦 EDA 受制于人，整個(gè)芯片軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都可能停擺，所以發(fā)展國(guó)產(chǎn) EDA 迫在眉睫。

芯片產(chǎn)業(yè)鏈包括設(shè)計(jì)、制造、封裝、測(cè)試、銷售，芯片核心實(shí)力重心在芯片設(shè)計(jì)，而芯片設(shè)計(jì)離不開(kāi)芯片設(shè)計(jì)軟件 EDA，EDA 可謂是芯片產(chǎn)業(yè)鏈“任督二脈”。

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(kāi)始，國(guó)產(chǎn)首套 EDA 熊貓系統(tǒng)于1986年開(kāi)始研發(fā)并于1993年問(wèn)世。之后的國(guó)內(nèi)EDA發(fā)展曲折而緩慢，因各種因素影響，國(guó)產(chǎn)EDA產(chǎn)業(yè)沒(méi)有取得實(shí)質(zhì)成功。在2008年，國(guó)內(nèi)從事EDA研究領(lǐng)域涌現(xiàn)了華大電子、華天中匯、芯愿景、愛(ài)克賽利、圣景微、技業(yè)思、廣立微和訊美等公司。之后十年發(fā)展，華大九天、芯愿景、芯禾科技、廣立微、博達(dá)微等幾個(gè)企業(yè)從國(guó)產(chǎn)EDA陣型中展露生機(jī)。

目前全球 EDA 軟件供應(yīng)商主要是國(guó)際三巨頭 Synopsys、Cadence 和 Mentor Graphic 。中國(guó)市場(chǎng) EDA 銷售額的 95% 由以上三家瓜分，剩余的 5% 還有部分被 Ansys 等其它外國(guó)公司占據(jù)，給華大九天、芯禾科技等國(guó)產(chǎn) EDA 公司留下了極少的份額，且后者在工具的完整性方面與三強(qiáng)相比，有明顯的差距。

而在局部取得突破的領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)廠商與三巨頭也存在著相當(dāng)?shù)牟罹?，比如在物理?yàn)證、綜合實(shí)力等方面，國(guó)內(nèi) EDA 廠商還“沒(méi)有能力全面支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展”，總體上還是很難離開(kāi)三大巨頭公司的平臺(tái)。

目前國(guó)內(nèi)EDA企業(yè)面對(duì)的短板

國(guó)內(nèi)EDA產(chǎn)業(yè)短板之一：產(chǎn)品不夠全，尤其在數(shù)字電路方面。SOC設(shè)計(jì)主流程的EDA工具數(shù)量中，來(lái)自Synopsys與Cadence公司的占有大部分，尤其是時(shí)序和功耗檢查以及定制設(shè)計(jì)兩步，完全由上述兩家壟斷，國(guó)產(chǎn)EDA在許多工具上仍有缺失。

國(guó)內(nèi)EDA產(chǎn)業(yè)短板之二：人才短缺、投入不足。我國(guó)約有1500人的EDA軟件開(kāi)發(fā)工程師，但在本土EDA公司和研究單位工作的工程師只有300人左右，其他大部分都是在三大巨頭工作。而放大到全球，對(duì)比于Synopsys 7000多的研發(fā)人員，當(dāng)中有5000多從事EDA的研發(fā)，這個(gè)差距更是明顯。研發(fā)投入上， 據(jù)資料顯示，本土EDA企業(yè)龍頭華大九天，過(guò)去十年間所投研發(fā)資金也只有幾個(gè)億，而Synopsys研發(fā)投入約為10.8億美元，Cadence研發(fā)投入約為8.7億美元。

國(guó)內(nèi)EDA產(chǎn)業(yè)短板之三：市場(chǎng)培育較難，市場(chǎng)拓展周期較長(zhǎng)。 目前，EDA市場(chǎng)被三巨頭壟斷，國(guó)產(chǎn)EDA生存環(huán)境十分狹小，即使能夠研發(fā)出全套的EDA工具，在短期內(nèi)也難以與三巨頭企業(yè)的產(chǎn)品抗衡。國(guó)產(chǎn)EDA缺乏市場(chǎng)，反作用于EDA的研發(fā)，造成惡性循環(huán)。目前國(guó)際環(huán)境存在不確定性，美國(guó)對(duì)中國(guó)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的限制仍在繼續(xù)，這給我國(guó)的IC產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)，但同時(shí)也面臨著新的機(jī)遇。國(guó)產(chǎn)EDA公司化危為機(jī)，市場(chǎng)生態(tài)迎頭趕上，是實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化替代、產(chǎn)業(yè)自主可控的重要一步。

國(guó)內(nèi)EDA產(chǎn)業(yè)短板之四：缺乏與先進(jìn)工藝的結(jié)合。EDA是設(shè)計(jì)和工藝對(duì)接的紐帶，而國(guó)內(nèi)EDA廠商與先進(jìn)工藝結(jié)合比較弱。

①三大EDA公司在新工藝開(kāi)發(fā)階段與全球領(lǐng)先的晶圓制造廠進(jìn)行全方位合作，因此對(duì)工藝?yán)斫夂艿轿?。?guó)內(nèi)EDA廠商只能在工藝開(kāi)發(fā)完以后拿到部分?jǐn)?shù)據(jù)，無(wú)法接觸到先進(jìn)工藝的核心部分，難以針對(duì)先進(jìn)工藝設(shè)計(jì)、改良EDA軟件，造成與三巨頭的客觀差距。

②國(guó)內(nèi)在PDK方面不足，對(duì)國(guó)產(chǎn)EDA發(fā)展不利。EDA工具與工藝結(jié)合的重要支撐是工藝設(shè)計(jì)套件(PDK)，PDK開(kāi)發(fā)非常復(fù)雜，需要較大投入，目前國(guó)內(nèi)EDA廠商都比較缺乏PDK基礎(chǔ)，這與中國(guó)整個(gè)半導(dǎo)體生態(tài)不夠成熟直接相關(guān)，需要半導(dǎo)體行業(yè)整體的進(jìn)步。

解決與國(guó)產(chǎn)EDA與先進(jìn)工藝方面結(jié)合缺失的問(wèn)題，既需要國(guó)內(nèi)晶圓廠提高自身的制造技術(shù)，又需要EDA企業(yè)加強(qiáng)和國(guó)際先進(jìn)晶圓廠的合作。打造本土EDA全方位競(jìng)爭(zhēng)力，需要產(chǎn)業(yè)鏈各界的共同努力。