原標(biāo)題：“芯片之母”EDA的國(guó)產(chǎn)化之路

　　導(dǎo)讀：國(guó)內(nèi)不少EDA公司已經(jīng)迎來(lái)新的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

　　作為芯片設(shè)計(jì)過(guò)程中必需的軟件工具，EDA（電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化）一直被視為是“芯片產(chǎn)業(yè)皇冠上的明珠”，且是IC設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)最上游、最高端的環(huán)節(jié)。

　　目前全球的EDA市場(chǎng)主要由三家美國(guó)大廠占據(jù)了接近八成市場(chǎng)份額，雖然三巨頭之間的份額每年會(huì)略有波動(dòng)，但寡頭壟斷的趨勢(shì)已經(jīng)基本成型。

　　相比之下，國(guó)內(nèi)EDA公司起步略晚，但近年間，隨著以華為海思、中興微電子在內(nèi)的龍頭國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)計(jì)公司陸續(xù)走強(qiáng)，讓產(chǎn)業(yè)生態(tài)之間的共生共進(jìn)有了土壤，相關(guān)EDA公司在近兩年來(lái)也開(kāi)始陸續(xù)籌備登陸科創(chuàng)板事宜。

　　根據(jù)SEMI電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)聯(lián)盟發(fā)布的數(shù)據(jù)，中國(guó)公司EDA營(yíng)收的全球占比曾經(jīng)非常小，目前正在迅速縮小與北美的差距，后者仍然是最大的市場(chǎng)。

　　客觀來(lái)說(shuō)，若僅從公司成立時(shí)間計(jì)算，如今國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額最高的華大九天在2009年成立，但前述三巨頭的成立時(shí)間均在1980年代。疊加摩爾定律支撐著幾十年間工藝制程的快速迭代進(jìn)度，這意味著我們國(guó)家在此領(lǐng)域依然有較大追趕空間。而進(jìn)入后摩爾定律時(shí)代對(duì)新技術(shù)路線的探索，則被視為有可能讓國(guó)內(nèi)公司有加速追趕的勢(shì)能。

　　巨頭壟斷EDA

　　EDA之所以重要，是因?yàn)椴煌趥鹘y(tǒng)軟件，在設(shè)計(jì)和使用過(guò)程中可以不斷修改bug；芯片產(chǎn)品一旦流片制造出來(lái)后無(wú)法更改，這就需要借助EDA軟件。

　　通過(guò)在EDA軟件虛擬地進(jìn)行設(shè)計(jì)、模擬、仿真等環(huán)節(jié)，確認(rèn)無(wú)誤后，才正式流片。而芯片設(shè)計(jì)人員往往借助EDA工具會(huì)對(duì)幾十萬(wàn)乃至于數(shù)十億的晶體管進(jìn)行設(shè)計(jì)，如此可以減少整體芯片設(shè)計(jì)和制造的資金及時(shí)間成本。

　　據(jù)賽迪智庫(kù)統(tǒng)計(jì)，在我國(guó)的EDA工具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局來(lái)看，新思科技（Synopsys）和楷登電子（Cadence）分別占據(jù)30%左右份額，西門子旗下公司近三年間份額大約在15%上下。其中，楷登電子在國(guó)內(nèi)的份額近兩年間有1%-3%左右的份額提升，整體市占率略超過(guò)新思。

　　TrenForce集邦咨詢分析師姚嘉洋告訴21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者，新思科技、楷登電子兩家公司在這幾年的營(yíng)運(yùn)策略開(kāi)始有些不同之處，新思開(kāi)始強(qiáng)化在Software integrity Product（軟件集成型產(chǎn)品）的發(fā)展，并且平均發(fā)展旗下各產(chǎn)品線的產(chǎn)品實(shí)力，因此并購(gòu)動(dòng)作頻頻，同時(shí)也能強(qiáng)化營(yíng)收表現(xiàn)；反觀楷登，并購(gòu)動(dòng)作相對(duì)較少，在EDA相關(guān)領(lǐng)域的營(yíng)收卻也呈現(xiàn)穩(wěn)定成長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。

　　“從這一點(diǎn)大概可以看出，楷登在EDA的產(chǎn)品線實(shí)力底蘊(yùn)較為扎實(shí)，漸漸取得客戶信賴。”他進(jìn)一步向記者指出，因此若單以EDA營(yíng)收表現(xiàn)來(lái)看，楷登略勝新思一籌；但以總營(yíng)收而言，則是新思科技小贏楷登。

　　姚嘉洋認(rèn)為，在EDA行業(yè)，海外三家巨頭公司的經(jīng)營(yíng)早已行之有年，整體行業(yè)的發(fā)展也已經(jīng)相當(dāng)成熟，在技術(shù)未能有較大突破的情況下，三家份額差距較小，不至于彼此之間出現(xiàn)絕對(duì)領(lǐng)先份額的寡頭公司。

　　不過(guò)這些頭部公司如今的發(fā)展也不僅限于EDA行業(yè)本身。從產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)來(lái)看，EDA是一個(gè)自身規(guī)模不高，但是能夠撬動(dòng)龐大下游芯片市場(chǎng)的關(guān)鍵細(xì)分行業(yè)，因此其毛利率往往極高，大約普遍在90%上下。

　　也正因?yàn)镋DA本身不是一個(gè)大行業(yè)，國(guó)際上的前兩家巨頭新思科技和楷登電子，如今已經(jīng)發(fā)展成為EDA+IP并行的模式。

　　云岫資本高級(jí)經(jīng)理李俊超告訴21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者，采取EDA+IP發(fā)展模式，是由于EDA公司面向的下游客戶都是芯片設(shè)計(jì)公司或晶圓廠，處在上游的不同環(huán)節(jié)如EDA或IP公司，若能將不同的能力整合在一起，將帶來(lái)很強(qiáng)協(xié)同效應(yīng)。

　　“兩個(gè)產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)共同介入，也可以擴(kuò)大市場(chǎng)空間和銷售額。”他續(xù)稱，不過(guò)得以進(jìn)入新的產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)也并不是完全由單個(gè)公司自生技術(shù)積累而來(lái)，如新思科技就是通過(guò)大量并購(gòu)IP類公司實(shí)現(xiàn)了如今的兩條業(yè)務(wù)并行發(fā)展路線。而未來(lái)，隨著國(guó)內(nèi)EDA公司的進(jìn)一步發(fā)展，若想走類似路徑，也可以通過(guò)自研和行業(yè)整合并行的路線推進(jìn)。

　　國(guó)產(chǎn)EDA直追

　　歷史資料顯示，我們國(guó)家在EDA領(lǐng)域的起步時(shí)間并不算晚，只是在開(kāi)放性的市場(chǎng)環(huán)境之下，國(guó)內(nèi)培育EDA的土壤并不深厚，才有了一定時(shí)間的停滯期。

　　華大九天招股書(shū)大致描述過(guò)國(guó)內(nèi)EDA產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程。20世紀(jì)70-80年代，受海外禁運(yùn)管制影響，中國(guó)無(wú)法購(gòu)買到國(guó)外EDA工具，因此開(kāi)始進(jìn)行自主研發(fā)與攻關(guān)，并在1988年啟動(dòng)國(guó)產(chǎn)EDA工具“熊貓系統(tǒng)”的研發(fā)工作。

　　90年代初，華大九天的初始團(tuán)隊(duì)部分成員研發(fā)成功了中國(guó)歷史上第一款具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的EDA工具“熊貓ICCAD系統(tǒng)”。但此后，國(guó)外解除了對(duì)我國(guó)EDA工具的封鎖，國(guó)外EDA工具大量進(jìn)入中國(guó)，導(dǎo)致缺少政策和市場(chǎng)支持的國(guó)內(nèi)EDA工具研發(fā)和應(yīng)用陷入低谷。

　　自2008年起，國(guó)家層面對(duì)EDA行業(yè)的發(fā)展愈發(fā)重視，才有了此后國(guó)內(nèi)EDA公司陸續(xù)涌現(xiàn)，并步入市場(chǎng)。也是基于此前的技術(shù)積累，華大九天成為目前國(guó)內(nèi)規(guī)模最大、產(chǎn)品線最完整的EDA研發(fā)企業(yè)。

　　從財(cái)報(bào)可以看到國(guó)內(nèi)EDA公司發(fā)展尚存在一定差異。華大九天招股書(shū)顯示，公司在2018-2020年間，營(yíng)業(yè)收入由1.51億元增長(zhǎng)到4.15億元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率65.86%。這些年間，公司有超過(guò)95%的收入都來(lái)自提供EDA工具軟件銷售與相關(guān)服務(wù)。

　　概倫電子招股書(shū)則顯示，2018-2020年間，公司營(yíng)收分別為5194.86萬(wàn)元、6548.66萬(wàn)元及13748.32萬(wàn)元。公司坦言，經(jīng)營(yíng)規(guī)模較小在一定程度上限制了公司所能支撐的研發(fā)、銷售、收購(gòu)兼并等活動(dòng)投入總額。從收入構(gòu)成來(lái)看，制造類EDA工具收入占比從58%縮減到43%，設(shè)計(jì)類EDA工具收入貢獻(xiàn)則是在25%-29%之間波動(dòng)。

　　此前決定終止上市的芯愿景，其披露的招股書(shū)顯示，公司在2017-2019年間，收入占比最高的業(yè)務(wù)來(lái)自“IC分析服務(wù)”，大約貢獻(xiàn)收入的80%上下；來(lái)自EDA軟件授權(quán)的收入貢獻(xiàn)大約在3%-6%之間。公司在這三年間的整體收入大約從7000萬(wàn)元提升到1.55億元。

　　可見(jiàn)，在現(xiàn)階段，能夠通過(guò)EDA業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)較大業(yè)務(wù)成長(zhǎng)依然有一定難度，但國(guó)內(nèi)不少公司無(wú)疑已經(jīng)迎來(lái)了新的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

　　國(guó)產(chǎn)生態(tài)崛起

　　如前所述，今年第一季度來(lái)自中國(guó)市場(chǎng)的EDA收入快速上升，意味著國(guó)內(nèi)生態(tài)正聯(lián)合推動(dòng)產(chǎn)業(yè)間帶來(lái)更多發(fā)展助力。

　　李俊超向21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者表示，今年一季度來(lái)自中國(guó)市場(chǎng)的EDA營(yíng)收出現(xiàn)高增速，一定程度是源于國(guó)內(nèi)此前該項(xiàng)指標(biāo)的基數(shù)較低。此前在亞太地區(qū)內(nèi)，日本、韓國(guó)和中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)對(duì)EDA的采購(gòu)量更大。但隨著近幾年間，越來(lái)越多系統(tǒng)級(jí)公司開(kāi)始參與自研芯片，國(guó)內(nèi)對(duì)于先進(jìn)制程芯片的需求量和研發(fā)體量都越來(lái)越大，那么對(duì)于EDA軟件的采購(gòu)量也就自然大大增加。

　　“如此將形成一種良性循環(huán)。”他指出，目前EDA公司在亞太地區(qū)的營(yíng)收占比中，中國(guó)市場(chǎng)比重大約在10%左右，隨著在芯片設(shè)計(jì)市場(chǎng)的快速崛起，未來(lái)中國(guó)市場(chǎng)在亞太區(qū)的需求量占比有望達(dá)到40%-50%。

　　國(guó)內(nèi)EDA軟件廠商目前的發(fā)展的確也存在不平衡的現(xiàn)象。李俊超向21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者表示，客觀來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)EDA軟件公司目前多聚焦在對(duì)芯片制程工藝迭代要求不是很高的模擬芯片領(lǐng)域，相關(guān)公司已經(jīng)在該領(lǐng)域的一些細(xì)分環(huán)節(jié)占據(jù)一定地位。

　　但在數(shù)字芯片領(lǐng)域的EDA軟件，國(guó)內(nèi)在前端和后端環(huán)節(jié)都相對(duì)缺乏部署。由于這需要與頂尖芯片設(shè)計(jì)公司和晶圓廠聯(lián)合調(diào)校，此前國(guó)內(nèi)缺乏成熟的共生環(huán)境，但如今國(guó)內(nèi)的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)已經(jīng)搭建起來(lái)。

　　“所以這時(shí)候?qū)?guó)內(nèi)EDA公司的發(fā)展帶來(lái)很好的契機(jī)。”李俊超補(bǔ)充道，用于模擬芯片和數(shù)字芯片的EDA軟件差異，主要體現(xiàn)在流程環(huán)節(jié)復(fù)雜程度、工藝調(diào)校難易程度方面。具體來(lái)說(shuō)，模擬芯片所需EDA流程較少；而數(shù)字芯片在每個(gè)環(huán)節(jié)都需要用到EDA軟件，需求量更大，且工作量和設(shè)計(jì)難度也較高。

　　“難點(diǎn)在于通過(guò)EDA軟件進(jìn)行芯片設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要大量現(xiàn)有的數(shù)據(jù)與EDA工具進(jìn)行匹配并調(diào)校。國(guó)內(nèi)目前在模擬芯片領(lǐng)域的先進(jìn)工藝數(shù)據(jù)儲(chǔ)備量還有上升空間，而由于模擬芯片工藝迭代時(shí)間較慢，會(huì)相對(duì)容易追趕國(guó)際巨頭的步伐。”他分析道。

　　具體到國(guó)內(nèi)EDA公司對(duì)于芯片不同流程的分布情況，李俊超告訴21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者，目前國(guó)內(nèi)EDA公司在芯片制造端的能力積累相對(duì)較多，而由于芯片設(shè)計(jì)的EDA軟件門檻較高，因此還需發(fā)展時(shí)間。

　　“目前在數(shù)字芯片設(shè)計(jì)方面，還需要結(jié)合國(guó)內(nèi)多家EDA軟件公司的能力一起串聯(lián)起來(lái)完成，但模擬芯片方面已經(jīng)可以僅采用國(guó)內(nèi)頭部公司的軟件就能設(shè)計(jì)完全流程。”他指出，整體來(lái)說(shuō)，目前國(guó)內(nèi)在EDA軟件方面，還需要不斷加深研發(fā)實(shí)力，走到一定的成熟階段后，會(huì)帶來(lái)更好的協(xié)同效應(yīng)，屆時(shí)產(chǎn)業(yè)間方能考慮彼此之間能力整合的話題。“比如新思科技，也是在發(fā)展成熟后，通過(guò)收并購(gòu)的方式串聯(lián)起了更豐富的EDA軟件環(huán)節(jié)，成為了如今巨頭。”

　　尤其是進(jìn)入后摩爾定律時(shí)代，李俊超認(rèn)為，這對(duì)中國(guó)公司來(lái)說(shuō)，將是一個(gè)彎道超車的機(jī)會(huì)。“倘若持續(xù)在摩爾定律下迭代發(fā)展，就會(huì)一直存在代際差異的問(wèn)題。”他指出，但在超越摩爾定律的理論之下，Chiplet、3D封裝等新技術(shù)路線出現(xiàn)，對(duì)于全球范圍來(lái)說(shuō)，都還是一個(gè)新課題，大家可以說(shuō)算是在接近的起跑線上。

　　（作者：駱軼琪 編輯：李清宇）