過去幾十年，摩爾定律的演進推動芯片制造工藝和設計架構發生了翻天覆地的變化伴隨著晶體管尺寸接近物理極限，未來的先進設計和技術將朝著延續摩爾定律，超越摩爾定律和新型器件等方向演進作為核心工具的EDA也需要步入新的發展時代，以支持更先進的工藝節點，更復雜的設計制造和更多樣化的設計應用

另一方面，從2018年制裁對華為國內半導體行業的喚醒，到最近美國EDA出口禁令的升級，國內EDA因為人為的壁壘打開了更廣闊的市場空間伴隨著國內芯片設計制造產業鏈的不斷升級，華大九天，全倫電子，廣利威等龍頭企業的上市，以及河間工軟，新扎章，信和，星芯，鑫源等數十家新生力量的崛起，國內EDA行業也進入了新的發展階段

01

從0到1的突破，整個過程還有35~40%的差距需要填補。

中國的EDA產業起步不算晚90年代初，國內首個自主研發的EDA系統熊貓誕生但由于芯片設計產業鏈缺乏土壤，國家對產業的扶持力度不夠，中國EDA產業經歷了近20年的寒冬2018年后，國內EDA迎來創業潮據吉為咨詢不完全統計，2021年EDA賽道融資事件超15起，融資企業超12家，融資規模可能超過20億元，遠超2020，融資事件超5起，規模超13億元從政策扶持到資本涌入，推動了該領域的井噴式增長

根據設計對象的不同，EDA工具可以分為五大類:模擬設計，數字設計，晶圓制造，封裝，系統等主流的點工具有幾百種芯片設計，晶圓制造和封裝測試中的不同工藝對EDA工具有不同的功能要求，因此需要使用不同種類的點工具經過幾十年的發展，EDA行業的三大巨頭Synopsys，Cadence，Simens工業軟件已經實現了全流程的覆蓋，并且在一些點工具上具有獨特的優勢Synopsys等優勢是數字芯片設計，靜態時序驗證和SiP提供，Cadence的優勢在于模擬或混合信號的定制電路和版圖設計，西門子工業軟件專注于后端驗證，可測性設計和光學鄰近校正他們在鞏固點工具領先地位的同時，也以it為中心，通過并購逐步向其他流程拓展

縱觀國內EDA的發展，由于EDA眾多關鍵技術的每一個細分領域都有極高的技術壁壘，人才壁壘和生態壁壘，所以我們對數字電路的全流程和先進技術的支持仍然不足但也有企業逐漸在全流程和特定領域的一些點工具上有所突破，獲得了一定的市場份額如上市公司中，華大九天實現了模擬電路全流程工具覆蓋，在數字電路設計，平板顯示電路設計，晶圓制造等方面具有獨特的技術優勢全倫電子是EDA的器件建模，數字仿真和驗證領域的技術領導者最近幾天，其發布了平臺產品NanoDesigner，承載了DTCO概念創新打造EDA的全過程，正在走向新的發展階段廣利威在制造EDA領域具有獨特的價值，如芯片良率提升，電測試快速監控技術等其他幾十家新勢力企業也有自己的點工具產品伴隨著這些企業的快速成長，國內EDA在多個領域實現了從0到1的突破，進入了全流程建設的新階段

業內專業人士指出，目前國內EDA工具整體可以商業化，產品化，只能覆蓋60%~65%的工藝，也就是說35%~40%的dot工具還是空白比如EDA工具中占比最大的RTL仿真，其次是邏輯綜合，都沒有商用的工具有些工具已經開發了核心技術，可以試用，但是規模推廣還有很多問題需要解決缺乏技術無法滿足行業的需求，所以做好整個EDA流程才是行業必須完成的第一要務一方面是差距，一方面是先進工藝的一些缺陷目前國內很多設計公司可以基于7nm甚至3nm進行設計，但是國內的EDA工具還不能支持其中一個最重要的原因是，沒有先進過程的參數，他們就無法適應和優化先進過程

星芯科技董事長兼總經理何青也表示，雖然這兩年國內EDA行業發展如火如荼，但能夠實現商業化應用的數字EDA工具仍然很少工商銀行創始團隊2018年從零開始，用了4年時間將EDA工具商業化何青解釋說，數字芯片從設計到流片成本高，EDA工具種類多，要求高要實現數字EDA全流程，只有一家企業做不到

要實現國產EDA驗證工具的突破，最重要的是全面提升規模，性能和自動化程度所以公司也選擇了驗證作為EDA工具的第一個突破點國內芯片公司只有解決驗證中的復雜問題，才能設計出具有國際競爭力的產品合工軟去年推出了FPGA原型驗證系統，今年6月又發布了UV APS新的功能升級版

啟源EDAampIP銷售總經理邱宇民指出，伴隨著先進制造工藝的不斷迭代，芯片設計成本成倍飆升不僅芯片的驗證設計復雜，軟件也變得異常復雜軟件團隊需要更多的驗證工具并行開發，以確保芯片流的成功和上市時間但目前驗證和仿真的痛點在于硬件和軟件驗證的脫節軟件開發采用傳統的原型驗證平臺，硬件開發采用專用的硬件模擬器前者功能少，診斷調試能力有限，后者價格昂貴，系統級或軟件驗證效率很低伴隨著制造工藝的發展，芯片設計也對驗證工具提出了新的要求，包括提高集成電路研發效率，最大化流資源利用率，保證流成功率等

亞·敏透露，公司實際上開發了一款低調的數字RTL仿真工具MimicPro，并于去年提供給客戶，最近已經有一部分成功流播，證明MimicPro已經能夠為客戶解決很多痛點，甚至可以作為備胎使用也有一些客戶不斷提出更多的要求比如不同行業的RTL，需要的時鐘不同，復雜程度，子卡，接口也不同通用功能相對較少，需要不斷優化和適配工具但在客戶需求的過程中，也幫助鑫啟元對工具進行了迭代和打磨，這對于RTL仿真工具尤為重要

模擬真的很難即使產品完成商業拋光，也要兩三年所以國內EDA仿真不多，主要以驗證為主我們也希望有更多的合作伙伴和朋友加入進來敏敏·閔說:在早期，我們通過犧牲一些功能來實現性能后期需要繼續提高函數和語言集的豐富度，調試能力也要進一步提高骨頭留得越多，就越難

02

EDA云正在成為一種趨勢，安全是最大的障礙。

2010年和2011年以來，Cadence，Synopsys等國際EDA巨頭提出了EDA上云的概念之后，英特爾，英偉達等芯片巨頭開始探索EDA云工具的應用2015年后，公有云架構逐漸穩定，數據安全體系逐漸成熟如今EDA云平臺的工具和運行環境已經逐漸整合，產品可以大規模復制到不同行業，提供給客戶可以說EDA云平臺產業已經到了商業化發展的關鍵節點

對于芯片設計公司/部門來說，如何快速實現產品研發，提高效率，同時實現更低的成本，具有極大可擴展性的云成為了很好的依靠可是，如何安全可控地將更多的設計流程遷移到云端，利用云計算的靈活性進行擴展，更好地與低端工廠連接，實現更快的產品上市，仍有許多挑戰需要解決

根據微咨詢的研究，到2024年，60%的尖端芯片設計將在云端完成，而2019年不到5%。芯片公司采用云設計的三大驅動力包括:

1.伴隨著高級節點工藝設計的日益復雜，這些設計所需的計算能力也大大增加。尖端的芯片設計周期需要很高的計算成本，需要大量的硬件基礎設施投入，

2.計算能力需求的靈活性是IC設計人員面臨的與基礎設施相關的最大挑戰之一在芯片設計周期的不同階段，工程師需要不同的計算資源物理學，電路仿真，靜態時序分析等

3.伴隨著自動駕駛，汽車電氣化，人工智能和5G等應用的興起，越來越多的初創企業正在投資芯片設計，但這些小企業大多缺乏足夠的資金靈活性或投資芯片設計所需計算資源的能力。

創新科技副總裁熊文表示，半導體行業是走向云的最后堡壘，許多行業已經意識到了這一點可是，半導體公司普遍視數據安全如生命，對將其R&D數據和核心設計放入云端仍有一些擔憂可是現在芯片公司的成本負擔越來越重，包括人力，ip授權，制造流片，尤其是芯片設計后期EDA仿真需要的大量機房資源等等與傳統EDA工具相比，云EDA用戶不必為不必要的功能付費，降低了IT硬件投入和工具維護的人力成本在運營成本上升的背景下，云EDA將是必然趨勢芯片設計公司不斷吸收變化，優化自己的設計這方面，雖然不是全部都上云，但至少部分EDA功能會慢慢遷移到云上采用云EDA可以改變企業的投資回報率，這對于中小型創業公司來說是很有吸引力的

HPC，領先代工廠和EDA公司推動芯片設計云的最新趨勢代表了芯片設計創新的新時代伴隨著越來越多的初創芯片設計公司進入自動駕駛，人工智能和5G領域，利用云計算可以幫助他們解決設計工具和硬件基礎設施的高成本問題雖然EDA上云無疑已經成為一種趨勢，但是進展非常緩慢吉為咨詢認為，傳統設計模式的改變導致了客戶使用習慣的改變EDA項目的成本逐漸從Capex，資本支出，轉變為Opex，產品快速上市的壓力也要求靈活的計算能力分配此外，我國知識產權門檻提高對EDA軟件合規性的要求也只是其中一種需求

本文總結了熊文EDA硬件在云之路上面臨的四大壁壘，包括技術壁壘，數據安全壁壘，商業模式壁壘和成本壁壘對于用戶特別關心的安全問題，他解釋了Innoda的考慮一方面，對于企業通過外網訪問內網時的數據安全，Innoda主要采用Palo Alto網絡防火墻技術，外網訪問采用白名單模式，用戶可以通過VPN或專網訪問另一方面，接入內網后的數據安全Innoda在客戶的數據接入內網后，提供了一套物理隔離和保護措施同時為客戶提供24小時視頻監控和嚴格的操作日志，定期培訓工程師，避免人為失誤

03

國內EDA進入新的發展階段，從技術積累到格局重構。

目前國內EDA雖然還不能像海外巨頭一樣提供覆蓋全流程的解決方案，但其在一些關鍵環節的突破和技術積累也使得國內EDA工具逐漸在高度集中的市場中分得一杯羹我們現在面臨的問題是如何在整個過程的下一階段實現從技術積累到格局重構的突破

1.星星之火，可以燎原，全力打造整個EDA流程。

在何青看來，國內半導體行業沒有辦法完美實現彎道超車，只能靠勤奮加速，換取發展時間何清指出，全流程數字化工具鏈不太可能由一家公司實現對于一個企業來說，能做的就是在點工具上有所突破，收集不同點優勢的產品和技術預計兩年左右可以建成一套國產數字EDA的全流程工具

EDA工具鏈很長，需要全行業的共同努力才能實現全過程的目標業界普遍認為，過去一個EDA產品的開發和商業化需要五年時間在當前形勢下，本土企業正努力抓緊時間，有望加快這一進程要支撐整個系統，除了數字和模擬開發工具，還需要補充制造，封裝和應用的工具樂觀估計最快也要到2027年才能實現

這個過程可能至少需要3000名R&D人員，要有足夠的高層次人才，行業每年要投入40到50億，未來五年總投入在200億以上，還需要解決國內EDA廠商各自為戰，重復投資和浪費的問題。

2.消除隔閡和偏見，讓客戶更愿意使用國產工具。

全球EDA巨頭用了幾十年的時間進行R&D和M&A積累到今天的優勢和深厚的生態壁壘國內半導體企業長期使用國際巨頭的產品，形成了強大的用戶粘性再加上他們對國內外EDA產品技術發展水平的固有認知，小公司不愿意試錯，大公司門檻高某種程度上，鴻溝和偏見給EDA工具的國內替代帶來了阻力更重要的是，EDA工具的選擇關系到流的成功率，客戶更換EDA工具的風險極高當客戶使用國產EDA的數據與國際巨頭EDA工具不一致時，即使是國產廠商也需要對結果做出解釋

何培新認為，EDA軟件非常復雜，技術壁壘高最重要的不僅是開發工具，還要不斷迭代只有生態和客戶的支持，才能形成閉環因此，我們應該以開放的心態擁抱當地客戶的實際需求，實現差異化優勢產品面世后，我們可以進一步加強合作，不斷打磨產品，不斷突破現有工具的技術負擔和技術壁壘，進一步提高驗證調試的效率，做到易用耐用，實現共贏國內EDA廠商將通過與ic廠商的相互促進，進一步夯實本土廠商放眼世界的基礎

敏敏·閔說，該公司在過去幾年里制造的工具并沒有特別好的拋光應用場景很多客戶基于自身流片和盡快量產的壓力，并沒有給國內EDA公司太多的機會，但現在這種情況正在改變邱敏希望政府能夠給予更多的政策指導，并對購買和使用國產EDA工具進行補貼伴隨著美國制裁的收緊，國內EDA的窗口期已經不多如果客戶能給更多的機會打磨，國內EDA可以更快的成熟，進而更好的反哺行業

華大九天董事長劉衛平提出了幾點建議第一，他從戰略角度引導下游客戶增加產業鏈的戰略合作，而不是單純考慮市場和利益其次，僅僅依靠幾個大公司帶動產業是有限的，還是需要市場化這就要求國產EDA工具要經得起市場的考驗，前期依靠國家戰略引導客戶，后期通過自身產品的競爭力贏得市場最后，從政策層面，鼓勵或引導本地化的應用，比如設立本地化獎勵基金，鼓勵客戶使用本地化產品他們用的越好，獎勵就越多，讓客戶真的愿意用國產EDA，用好它

3.并購整合，格局重構

回顧EDA行業的誕生和發展，也是一部EDA巨頭的并購史與EDA龍頭企業在發展過程中進行的大量并購不同，國內EDA行業仍處于發展初期，只有華大九天在2010年收購了華天中匯，全倫電子分別在2019年和2021年收購了博達威和恩塔西斯伴隨著國內EDA行業初創企業的出現和發展，行業龍頭企業也將有望通過并購快速拓展產品線，提升核心競爭力

劉衛平表示，國產數字化全流程的實現，無非就是幾個手段:一是一體化在復合經營的條件下，尋找合適的合作伙伴進行兼并整合，第二，投資如果整合不可能，尋找合適的合作伙伴和投資機會，第三，聯合運營，合作進行技術開發和商業運營，你中有我，我中有你的方式將所有工具串成一個整體

何清補充說，這個融合與合作的過程需要解決兩個層面的問題首先是技術層面，需要統一底層數據格式，無縫傳遞設計數據其次是文化層面，不同團隊的融合需要解決文化和理念的差異

04

寫在最后

回顧全球集成電路設計的發展，展望未來，設計領域呈現出以下三個新趨勢:設計異構化，芯片和算法系統集成，敏捷設計行業的變化讓EDA工具發生了深刻的變化

美國的禁令也是一把雙刃劍，正迫使新一代中國半導體企業迅速脫穎而出。

國內EDA行業逐漸壯大，星火燎原他們能否在行業和國內浪潮的雙重大變局下重塑EDA行業格局我們可能還需要從長計議，給EDA更多的信心和時間進行本地化