作者 / 洪雨晗

　　EDA對(duì)許多人曾經(jīng)是個(gè)非常陌生的概念，但在華為遭遇制裁后，這個(gè)被譽(yù)為“芯片設(shè)計(jì)之母”的產(chǎn)業(yè)成了普通人也在談?wù)摰脑掝}——它是芯片領(lǐng)域被“卡脖子”的典型代表，目前的市場(chǎng)份額來看，國(guó)內(nèi)和國(guó)際EDA市場(chǎng)由國(guó)際三巨頭新思科技（Synopsys）、楷登電子（Cadence）和西門子EDA絕對(duì)主導(dǎo)。

　　不過，就在6月底，兩家中國(guó)EDA企業(yè)開始正式進(jìn)入上市流程，國(guó)產(chǎn)EDA第一股之爭(zhēng)也隨之展開。而這給了人們客觀地一探國(guó)產(chǎn)EDA真實(shí)實(shí)力的機(jī)會(huì)。

　　EDA為啥重要？

　　芯片設(shè)計(jì)公司最害怕的是什么？

　　在今年缺芯的背景下，恐怕不少人會(huì)說是芯片設(shè)計(jì)公司預(yù)約不到晶圓廠的產(chǎn)能幫助其流片，這個(gè)答案說對(duì)了一半，對(duì)資金實(shí)力有限的IC設(shè)計(jì)公司而言，更害怕的其實(shí)是流片失敗。

　　也就是說，預(yù)約不到產(chǎn)能只是缺芯下的“特殊問題”，而流片失敗則是一個(gè)一直存在的普遍問題。畢竟，流片所需的花費(fèi)不菲，歷史上因數(shù)次流片失敗而倒閉的芯片公司不在少數(shù)。

　　而流片成功與否的關(guān)鍵，就在于前期芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是否合理。

　　過去，設(shè)計(jì)人員必須手工完成芯片的設(shè)計(jì)和布線，可隨著芯片制程越來越先進(jìn)，其內(nèi)部的復(fù)雜程度也呈幾何級(jí)增長(zhǎng)，這對(duì)IC設(shè)計(jì)人員來說，不管是工作量還是工作難度都在與日俱增，這就客觀要求IC設(shè)計(jì)人員利用輔助性工具來解決這個(gè)問題，EDA（Electronic Design Automation，電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化）也因此產(chǎn)生。

　　具體來說，EDA是指利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，完成超大規(guī)模集成電路芯片的功能設(shè)計(jì)、綜合、驗(yàn)證、物理設(shè)計(jì)等流程的設(shè)計(jì)方式，它能使芯片設(shè)計(jì)的效率得到數(shù)百倍的提升，也因?yàn)镋DA工具的日臻完善，從而大大減少了芯片設(shè)計(jì)公司流片失敗的概率。

　　用數(shù)據(jù)更直白的來看，有專業(yè)機(jī)構(gòu)曾做過一個(gè)估算，在2011年，一個(gè)約4000萬美元的SoC設(shè)計(jì)若不使用EDA工具，其花費(fèi)會(huì)上升至驚人的7億美元。因此，這個(gè)僅占全球集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模3%左右的EDA，被譽(yù)為芯片設(shè)計(jì)之母，可以說沒有EDA就沒有當(dāng)今高度復(fù)雜精密的集成電路。

　　國(guó)產(chǎn)EDA巨頭們?nèi)孕枵a(bǔ)貼

　　今年6月底，有我國(guó)EDA龍頭之稱的華大九天和另一家EDA企業(yè)上海概倫電子遞交的招股書先后得到了主管單位的受理，那么，今天我們國(guó)產(chǎn)EDA的成色究竟如何？

　　華大九天是我國(guó)EDA產(chǎn)業(yè)元老級(jí)的企業(yè)，雖然公司成立于2009年5月，但其初始團(tuán)隊(duì)部分成員來自北京集成電路設(shè)計(jì)中心（后更名為中國(guó)華大集成電路設(shè)計(jì)中心），曾參與中國(guó)第一款具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的全流程EDA系統(tǒng)——“熊貓ICCAD系統(tǒng)”的研發(fā)工作。華大九天的現(xiàn)任董事長(zhǎng)劉偉平博士自1989年8月就一直在北京集成電路設(shè)計(jì)中心，后隨公司EDA部門獨(dú)立（即現(xiàn)華大九天）來到了現(xiàn)崗位，是不折不扣的EDA老專家。

　　因此，華大九天有著純正的國(guó)資血統(tǒng)，公司承擔(dān)著2008年國(guó)家科技重大專項(xiàng)“核心電子器件、高端通用芯片及基礎(chǔ)軟件產(chǎn)品” 專項(xiàng)的研發(fā)任務(wù)，包括此刻在沖刺科創(chuàng)板的另一家EDA企業(yè)概倫電子，成立于2010年，可以說也是受該國(guó)家專項(xiàng)政策的推動(dòng)而成立的。

來源華大九天招股書

　　在主營(yíng)業(yè)務(wù)上，兩家公司雖然都是向下游廠商出售EDA 工具以及技術(shù)開發(fā)服務(wù)，但不同點(diǎn)也很明顯。華大九天在模擬電路設(shè)計(jì)和平板顯示電路設(shè)計(jì)方面實(shí)現(xiàn)全流程工具覆蓋，概倫電子則圍繞設(shè)計(jì)-工藝協(xié)同優(yōu)化（DTCO）方法學(xué)，聚焦于特定細(xì)分領(lǐng)域的工具，在細(xì)分市場(chǎng)打開局面。

　　也就是一個(gè)大而全，一個(gè)細(xì)而精。

　　在營(yíng)收上，2018到2020年的報(bào)告期內(nèi)，華大九天營(yíng)業(yè)收入分別為1.51億元、2.57億元、4.15億元；凈利潤(rùn)分別為4851.94萬元、5715.77萬元、1.04億元。概倫電子的營(yíng)業(yè)收入分別為5194.86萬元、6548.66萬元、13748.32萬元；其凈利潤(rùn)分別為為-790.32萬元、-87736.02萬元、2789.17萬元。

　　雖然華大九天的營(yíng)收明顯好于概倫電子，但存在一個(gè)芯片行業(yè)常見的問題：華大九天仍需大量政府補(bǔ)貼。

　　據(jù)華大九天招股書顯示，報(bào)告期內(nèi)公司計(jì)入其他收益的政府補(bǔ)助分別為 4389.2萬元、5430.27萬元和7040.57萬元，占當(dāng)期利潤(rùn)總額的比例分別為90.46%、95.00%和67.99%，占比較高，政府補(bǔ)助的主要內(nèi)容為軟件產(chǎn)品增值稅即征即退款和EDA項(xiàng)目補(bǔ)助等。

　　EDA是算法密集型的大型工業(yè)軟件系統(tǒng)，是典型的技術(shù)密集型行業(yè)。其開發(fā)過程需要計(jì)算機(jī)、數(shù)學(xué)、物理、電子電路、工藝等多種學(xué)科和專業(yè)的高端人才，這就要求EDA企業(yè)在產(chǎn)品升級(jí)和研發(fā)費(fèi)用上投入更多。2018~2020三年內(nèi)，華大九天的研發(fā)費(fèi)用占營(yíng)業(yè)收入的比例分別為49.81%、52.50%、44.22%，概倫電子研發(fā)投入占營(yíng)業(yè)收入比例分別為51.16%，361.94%，38.91%。

　　EDA行業(yè)狀況與集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況息息相關(guān)。在近年來全球集成電路產(chǎn)業(yè)基本保持穩(wěn)定向好的發(fā)展態(tài)勢(shì)下，全球EDA工具總銷售額也保持穩(wěn)定上漲，2020年實(shí)現(xiàn)總銷售額72.3億美元，同比增長(zhǎng)10.7%。我國(guó)2020年EDA行業(yè)全年總銷售額約為66.2億元， 同比增長(zhǎng)19.9%，實(shí)現(xiàn)連續(xù)增長(zhǎng)。其中，我國(guó)自主EDA工具企業(yè)在本土市場(chǎng)營(yíng)業(yè)收入約為7.6億元，同比增幅65.2%。

　　雖然我國(guó)EDA產(chǎn)業(yè)正在蓬勃發(fā)展過程中，但目前國(guó)內(nèi)和國(guó)際EDA市場(chǎng)仍由國(guó)際三巨頭新思科技、楷登電子和西門子EDA絕對(duì)主導(dǎo)，三巨頭能夠提供全套的芯片設(shè)計(jì)EDA 解決方案。

　　根據(jù)賽迪智庫(kù)數(shù)據(jù)，2020年國(guó)內(nèi)EDA市場(chǎng)銷售額約80%由國(guó)際三巨頭占據(jù)。國(guó)內(nèi)EDA供應(yīng)商目前所占市場(chǎng)份額較小。即便是國(guó)內(nèi)EDA龍頭企業(yè)華大九天，也僅占據(jù)國(guó)內(nèi)2020年EDA市場(chǎng)約6%份額，遠(yuǎn)在國(guó)際三巨頭之后。

　　如何追趕？

　　華為遭美國(guó)制裁后便因三大廠商不再對(duì)其更新EDA版本和后續(xù)服務(wù)使得海思麒麟難以持續(xù)研發(fā)，華大九天則在16nm以下的先進(jìn)制程工藝上還未突破，無法為華為提供軟件技術(shù)支撐。那么對(duì)我國(guó)EDA企業(yè)而言，趕上國(guó)際領(lǐng)先EDA企業(yè)的難點(diǎn)在哪？

　　從國(guó)際EDA三巨頭的發(fā)展歷史上來看，首先是規(guī)模效應(yīng)。

　　這三家企業(yè)均具備超過三十年的發(fā)展歷史，各自進(jìn)行過50起以上的兼并收購(gòu)，其中新思科技更是通過100起以上的兼并收購(gòu)成為全球第一大EDA 公司，構(gòu)建了較高的生態(tài)壁壘，這就致使全球包括蘋果、高通、英特爾在內(nèi)的芯片巨頭也不得不向三大廠商中的幾家采購(gòu)軟件和服務(wù)。

　　其次是產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同，EDA工具與下游芯片制造工藝關(guān)系緊密。EDA工具仿真的結(jié)果與芯片制造企業(yè)的具體工藝細(xì)節(jié)息息相關(guān)，這就需要將理論模型與工藝結(jié)果之間相互驗(yàn)證，當(dāng)晶圓代工廠開發(fā)新的工藝，EDA 工具軟件廠商就需要獲得代工廠新工藝的相關(guān)數(shù)據(jù)，基于此來開發(fā)新的版本。

　　因此，EDA工具軟件要支持最先進(jìn)工藝節(jié)點(diǎn)，就必須與代工廠保持緊密合作，根據(jù)代工廠的工藝特點(diǎn)開發(fā)相應(yīng)的算法和模型，在這一過程中實(shí)現(xiàn)自身產(chǎn)品和技術(shù)的進(jìn)步，國(guó)際三大EDA龍頭企業(yè)的成長(zhǎng)都伴隨著與全球各大芯片廠商的密切交流。

　　可以說，未來我國(guó)晶圓代工廠的先進(jìn)制程能力決定了我國(guó)EDA工具軟件的先進(jìn)程度。

　　最后，也是最關(guān)鍵的一點(diǎn)。EDA終究是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中的一環(huán)，我國(guó)EDA企業(yè)的發(fā)展壯大脫離不了市場(chǎng)需求和盈利，政策和補(bǔ)貼固然是前期羸弱的EDA企業(yè)發(fā)展的重要一環(huán)，但如何在市場(chǎng)中獨(dú)立生存并盈利則是國(guó)資背景EDA企業(yè)一步步完成上市后，更加需要考慮的問題。