1.2萬(wàn)
全球EDA市場(chǎng)概覽，三家企業(yè)壟斷80%
EDA軟件是芯片設(shè)計(jì)的重要工具，可以說(shuō)是芯片行業(yè)的“Photoshop”。EDA技術(shù)在全球芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域具有核心地位，被譽(yù)為“芯片設(shè)計(jì)之母”。 沒(méi)有EDA，就沒(méi)有現(xiàn)代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。它不僅關(guān)乎集成電路的設(shè)計(jì)、布線、驗(yàn)證和仿真等多個(gè)環(huán)節(jié)，而且是芯片設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中不可或缺的關(guān)鍵技術(shù)。
全球EDA市場(chǎng)高度集中，擁有高技術(shù)和人才壁壘。根據(jù)SEMI數(shù)據(jù)，2022年全球EDA銷售額為87.68億美元，其中中國(guó)大陸的銷售額為11.65億美元，占全球市場(chǎng)的13.3%。賽迪智庫(kù)數(shù)據(jù)顯示，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)在2018-2020年的集中度一直保持在77%左右，主要由新思Synopsys、鏗騰Cadence和西門子Siemens三巨頭主導(dǎo)。三家各自專長(zhǎng)不同：新思主要在數(shù)字電路設(shè)計(jì)，鏗騰在模擬電路，而西門子則在制造和封測(cè)方面有優(yōu)勢(shì)。
據(jù)預(yù)測(cè)，到2026年全球EDA市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到1500億人民幣，年復(fù)合增長(zhǎng)率約為10%。而在中國(guó)，該市場(chǎng)2017年規(guī)模為641億元人民幣，2020年已增至931億元，預(yù)計(jì)到2026年將達(dá)到2218億元。設(shè)計(jì)規(guī)模和復(fù)雜性的增加使EDA工具更加關(guān)鍵。據(jù)TrendForce預(yù)測(cè)，到2025年，全球7nm及以下先進(jìn)制程產(chǎn)能將主要由臺(tái)灣（69%）、韓國(guó)（18%）和美國(guó)（12%）占據(jù)，而中國(guó)大陸僅占1%。但在12英寸晶圓產(chǎn)能方面，到2025年中國(guó)大陸占比將達(dá)到27%，僅次于臺(tái)灣的43%。
需求飆升，國(guó)產(chǎn)EDA乘勢(shì)而起
中國(guó)正處于推動(dòng)國(guó)內(nèi)電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA）產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵階段，尤其是在最近發(fā)布的“十四五規(guī)劃”中對(duì)此有明確的規(guī)劃和支持。這一方向得到了多重支持，包括政府政策、資本注入和產(chǎn)業(yè)內(nèi)需求。
中國(guó)EDA市場(chǎng)具有巨大的國(guó)產(chǎn)替代潛力。據(jù)中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)，國(guó)內(nèi)EDA市場(chǎng)規(guī)模從2015年的515億元增長(zhǎng)至2020年的931億元，同比增長(zhǎng)率達(dá)到27.7%。預(yù)計(jì)到2025年，中國(guó)EDA市場(chǎng)規(guī)模將突破1800億元，年復(fù)合增長(zhǎng)率有望達(dá)到14.71%。華大九天目前在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有約6%的份額，2021年的營(yíng)收達(dá)到5.79億人民幣，凈利潤(rùn)為1.39億人民幣，位列國(guó)內(nèi)EDA企業(yè)首位。盡管如此，與國(guó)際巨頭相比，其規(guī)模和技術(shù)仍然較小。
國(guó)產(chǎn)EDA廠商分類，來(lái)源：與非研究院
值得注意的是，隨著中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展和國(guó)家對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的政策扶持，國(guó)產(chǎn)EDA軟件的發(fā)展速度近年來(lái)有了顯著提升。一些國(guó)產(chǎn)EDA企業(yè)逐漸嶄露頭角，例如華大九天、國(guó)微集團(tuán)和廣立微等。其中，華大九天在EDA領(lǐng)域可謂是佼佼者，它不僅提供一站式EDA及相關(guān)服務(wù)，還在模擬電路設(shè)計(jì)、數(shù)字電路設(shè)計(jì)和平板顯示電路設(shè)計(jì)等多個(gè)子領(lǐng)域內(nèi)擁有領(lǐng)先的技術(shù)。華大九天與京東方、華星光電、天馬微電子等國(guó)內(nèi)外知名企業(yè)有著廣泛的合作，為它們提供全面的EDA解決方案。
值得一提的是，除了華大九天外，其他如廣立微、芯和半導(dǎo)體等國(guó)產(chǎn)EDA企業(yè)在特定領(lǐng)域也有著不俗的表現(xiàn)。例如，廣立微在芯片良率測(cè)試分析方面有著顯著的優(yōu)勢(shì)，而芯和半導(dǎo)體則在射頻芯片設(shè)計(jì)和驗(yàn)證方面有著突出的表現(xiàn)。
從政府層面來(lái)看，國(guó)家對(duì)半導(dǎo)體和EDA行業(yè)的發(fā)展給予了高度的重視。例如，國(guó)務(wù)院國(guó)資委黨委書記、主任張玉卓明確表示，將在人才、資金等方面加大政策支持力度，以促進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)鏈的全面和先進(jìn)發(fā)展。另外，北京、上海、深圳、成都等地也紛紛出臺(tái)了EDA支持政策，以促進(jìn)行業(yè)的發(fā)展。這些政策的出臺(tái)無(wú)疑為國(guó)內(nèi)EDA廠商提供了寶貴的發(fā)展機(jī)會(huì)，也有助于解決長(zhǎng)期以來(lái)核心技術(shù)受制于人的問(wèn)題。
在企業(yè)層面，華大九天等國(guó)內(nèi)EDA企業(yè)也在不斷推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品研發(fā)。以華大九天為例，該公司推出了多款全流程EDA工具，包括存儲(chǔ)電路設(shè)計(jì)、射頻電路設(shè)計(jì)、模擬電路設(shè)計(jì)等多個(gè)領(lǐng)域，表現(xiàn)出很強(qiáng)的技術(shù)實(shí)力和市場(chǎng)潛力。尤其值得一提的是，在數(shù)字電路設(shè)計(jì)這一最受市場(chǎng)關(guān)注的領(lǐng)域，華大九天推出了邏輯綜合工具ApexSyn，這無(wú)疑是一個(gè)重要的技術(shù)突破。
國(guó)產(chǎn)EDA廠商匯總（部分），來(lái)源：與非研究院
從市場(chǎng)需求來(lái)看，國(guó)內(nèi)集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)數(shù)量在2011-2021年間從534家增長(zhǎng)到了2810家，增長(zhǎng)了426%。這一大規(guī)模的增長(zhǎng)將無(wú)疑推動(dòng)設(shè)計(jì)類EDA軟件的需求。同時(shí)，全球晶圓產(chǎn)能也在持續(xù)增長(zhǎng)，尤其是在國(guó)內(nèi)多家晶圓廠如中芯國(guó)際、華虹集團(tuán)等都在擴(kuò)建生產(chǎn)能力，這進(jìn)一步推動(dòng)了制造類EDA工具的需求。過(guò)去五年是國(guó)內(nèi)EDA產(chǎn)業(yè)快速成長(zhǎng)的時(shí)期，企業(yè)數(shù)量從不到十家猛增到100家左右。這種爆炸性的增長(zhǎng)不僅僅是資本推動(dòng)的結(jié)果，更重要的是，它反映了整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈，特別是終端市場(chǎng)對(duì)EDA技術(shù)的高度關(guān)注和急迫需求。
國(guó)產(chǎn)EDA面臨的挑戰(zhàn)與機(jī)遇
然而，挑戰(zhàn)依然存在。近期全球芯片巨頭如英特爾、英偉達(dá)、美光等下調(diào)了盈利預(yù)期，這反映了全球半導(dǎo)體行業(yè)的不穩(wěn)定性，也暗示了潛在的風(fēng)險(xiǎn)。此外，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)目前的技術(shù)和產(chǎn)能大多仍然集中在成熟制程的同質(zhì)化生產(chǎn)上，這使得國(guó)內(nèi)芯片行業(yè)面臨過(guò)剩的風(fēng)險(xiǎn)。
另外，國(guó)內(nèi)電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA）行業(yè)雖然取得了一定的成績(jī)，但相對(duì)于國(guó)際市場(chǎng)巨頭如Cadence和Synopsys，還有很大的發(fā)展空間。這個(gè)差距尤為明顯在全球芯片短缺正在逐漸緩解，以及國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)可能出現(xiàn)泡沫的背景下。在這樣的大環(huán)境下，國(guó)內(nèi)EDA代表企業(yè)如華大九天便面臨著巨大的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。
華大九天董事長(zhǎng)劉偉平曾“總結(jié)EDA產(chǎn)業(yè)基本特點(diǎn)：
一是寡頭壟斷，技術(shù)難度比較高?；旧系谝幻杂?，第二名打平，第三名就要賠錢，技術(shù)上也是類似的。做EDA做不到前兩名，基本上沒(méi)有機(jī)會(huì)，一定要有很高的技術(shù)才能滿足芯片產(chǎn)品的開發(fā)需要。
二是EDA產(chǎn)業(yè)投資周期比較長(zhǎng)，見(jiàn)效比較慢。EDA是算法密集型大型軟件系統(tǒng)，需要長(zhǎng)期的技術(shù)積累；EDA研發(fā)周期長(zhǎng)、產(chǎn)業(yè)化周期長(zhǎng)，需要持續(xù)不斷的資金投入。今天大家都在談堅(jiān)持，EDA領(lǐng)域更需要堅(jiān)持?；旧祥_發(fā)一個(gè)EDA工具需要6年左右的時(shí)間，才能真正做成被市場(chǎng)接受的、能夠在市場(chǎng)應(yīng)用的產(chǎn)品。
三是需要建立產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈，得到產(chǎn)業(yè)鏈上下游的全力支持。EDA是制造和設(shè)計(jì)的紐帶和橋梁，也就是說(shuō)需要制造和設(shè)計(jì)的支持。
四是人才。EDA產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)人才的依賴性更高，目前國(guó)內(nèi)EDA領(lǐng)域人才匱乏，包括基礎(chǔ)人才和高端人才。
五是EDA產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需要并購(gòu)。EDA領(lǐng)域的三巨頭都是通過(guò)并購(gòu)而壯大的。目前國(guó)內(nèi)有十來(lái)家EDA公司，國(guó)外還有幾十家大大小小EDA公司，大家合在一起就有可能更快地把產(chǎn)品做大。”
國(guó)微芯執(zhí)行總裁兼首席技術(shù)官白耿先生也曾對(duì)與非網(wǎng)記者表示，國(guó)產(chǎn)EDA的發(fā)展大致可以分為四個(gè)階段：
第一階段，實(shí)現(xiàn)基本功能，從無(wú)到有的突破；
第二階段，能夠支持芯片的實(shí)際設(shè)計(jì)和制造過(guò)程，達(dá)到“可用”的水平；
第三階段，能夠幫助客戶提升良率，并且實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)制造流程的再優(yōu)化，從而達(dá)到“好用”的水平；
第四階段，EDA工具體現(xiàn)核心價(jià)值，實(shí)現(xiàn)多工具協(xié)同優(yōu)化，并且形成較高的技術(shù)和生態(tài)壁壘及客戶依賴度高、替代成本高，DTCO貫穿設(shè)計(jì)與制造環(huán)節(jié)的多點(diǎn)工具，具備DTCO工具實(shí)力的EDA公司將具備生態(tài)壁壘。
目前國(guó)產(chǎn)EDA大多還集中在二到三階段。與國(guó)際EDA巨頭相比，在制程技術(shù)和市場(chǎng)占有率方面仍有明顯的差距。盡管如此，國(guó)內(nèi)廠商正在積極進(jìn)行技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新。特別是在模擬電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域，由于國(guó)內(nèi)外在邏輯IC方面的技術(shù)差距，模擬電路設(shè)計(jì)逐漸成為國(guó)內(nèi)EDA一個(gè)潛在的增長(zhǎng)點(diǎn)。預(yù)計(jì)該領(lǐng)域的市場(chǎng)占比將由目前的15%增長(zhǎng)到30%。第二個(gè)挑戰(zhàn)是技術(shù)短板，包括缺乏數(shù)字芯片全流程設(shè)計(jì)的核心工具模塊，對(duì)先進(jìn)工藝的支持不足，以及缺乏集成電路封測(cè)的完整EDA系統(tǒng)。這些問(wèn)題對(duì)于國(guó)內(nèi)EDA產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)都是需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。
與國(guó)際主流EDA廠商相比，國(guó)產(chǎn)EDA產(chǎn)業(yè)在技術(shù)、市場(chǎng)份額和客戶數(shù)量等方面都存在較大的差距。特別是在先進(jìn)制程支持上，國(guó)外廠商可能已經(jīng)能夠支持到5納米或3納米工藝，而國(guó)內(nèi)仍停留在28納米或14納米。這一差距不僅限制了國(guó)內(nèi)EDA在全球市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力，也影響了與晶圓代工廠和設(shè)計(jì)公司的協(xié)同發(fā)展。
據(jù)國(guó)內(nèi)EDA龍頭企業(yè)華大九天的數(shù)據(jù)顯示，與國(guó)際主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手相比，在研發(fā)費(fèi)用和市場(chǎng)份額方面還存在明顯的差距。例如，新思科技2021年的營(yíng)收已經(jīng)超過(guò)2800億元人民幣，是華大九天的近48倍。但正因?yàn)槿绱?，這也為國(guó)內(nèi)EDA產(chǎn)業(yè)提供了巨大的發(fā)展空間和機(jī)會(huì)。
如何縮小與國(guó)際巨頭的差距？
EDA（電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化）與制造和設(shè)計(jì)形成一個(gè)鐵三角生態(tài)圈，支撐整個(gè)芯片產(chǎn)業(yè)。EDA廠商向芯片設(shè)計(jì)（Fabless）和制造（Foundry）廠商提供不同類別的軟件，推動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的升級(jí)和高效運(yùn)作。
生態(tài)建設(shè)是EDA企業(yè)成功的關(guān)鍵。它依賴于與集成電路制造和設(shè)計(jì)企業(yè)的緊密合作，以持續(xù)更新工藝庫(kù)，進(jìn)一步增強(qiáng)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。此外，EDA工具需獲得晶圓廠商的認(rèn)證，進(jìn)一步提高信譽(yù)和市場(chǎng)接受度。
華大九天作為國(guó)產(chǎn)EDA行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)，其發(fā)展速度和規(guī)模成為了業(yè)界的焦點(diǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，華大九天的員工數(shù)量已經(jīng)增長(zhǎng)到875人，令人驚嘆的是其中有75%的員工都致力于EDA的研發(fā)工作。這不僅顯示了其對(duì)技術(shù)研發(fā)的高度重視，還表明了EDA技術(shù)在當(dāng)今市場(chǎng)中的重要性。然而，與國(guó)際知名的cats和snopes等大公司相比，盡管華大九天的增長(zhǎng)勢(shì)頭強(qiáng)勁，但在整體規(guī)模上仍有差距。
為了縮小這一差距，國(guó)內(nèi)EDA產(chǎn)業(yè)正在加快技術(shù)研發(fā)、擴(kuò)大市場(chǎng)份額和積累客戶。其中，"統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫(kù)"的概念被提出，旨在通過(guò)一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)，使得整個(gè)EDA流程更為流暢和高效。這與全球EDA產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)相吻合，并能提供更高的安全性和自主性。
除此之外，促進(jìn)EDA產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展成熟與人才的培養(yǎng)，也是國(guó)產(chǎn)EDA追趕國(guó)外先進(jìn)同行的方向。本次華大九天HUG會(huì)議的召開就是其中的一次嘗試。在人才培養(yǎng)方面，華大九天與多所高校展開了深入合作。除了提供教材和課件，還專門培訓(xùn)教師，并參與了多個(gè)與集成電路相關(guān)的學(xué)科競(jìng)賽和科研項(xiàng)目。這不僅有助于解決當(dāng)前IC設(shè)計(jì)行業(yè)的人才短缺問(wèn)題，也為未來(lái)的人才培養(yǎng)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
企業(yè)并購(gòu)也是許多國(guó)產(chǎn)EDA企業(yè)發(fā)展的主要策略。如華大九天，它不僅通過(guò)并購(gòu)來(lái)彌補(bǔ)產(chǎn)品鏈上的空白，還通過(guò)與具有協(xié)同效應(yīng)的公司進(jìn)行合作，以實(shí)現(xiàn)1+1>2的效果，從而提升企業(yè)的綜合實(shí)力。但是，并購(gòu)并非一蹴而就。如何確定并購(gòu)目標(biāo)的合適性和價(jià)值成為了每一次并購(gòu)的關(guān)鍵。華大九天等公司在這方面采取了一系列措施，如加強(qiáng)技術(shù)評(píng)估能力，與潛在的客戶和市場(chǎng)進(jìn)行深度溝通以獲取反饋。企業(yè)的并購(gòu)決策不會(huì)盲目，而是基于對(duì)市場(chǎng)和技術(shù)的深度分析，選擇那些能與自己業(yè)務(wù)有補(bǔ)充或增強(qiáng)作用的對(duì)象。
國(guó)際并購(gòu)是許多國(guó)產(chǎn)EDA企業(yè)擴(kuò)展市場(chǎng)的另一條路徑。盡管華大九天等企業(yè)一直秉承著技術(shù)的開放與合作的理念，但在當(dāng)前的國(guó)際情況下，出國(guó)并購(gòu)面臨了許多不小的壓力。例如，基于國(guó)家安全考慮，英國(guó)政府曾拒絕了某些并購(gòu)案。面對(duì)這樣的外部壓力，國(guó)產(chǎn)EDA行業(yè)無(wú)疑需要進(jìn)行策略調(diào)整。加強(qiáng)國(guó)內(nèi)的合作，促進(jìn)自主研發(fā)，減少對(duì)外部技術(shù)的依賴，成為了行業(yè)內(nèi)共識(shí)。
華大九天還與晶圓代工廠建立了緊密的合作關(guān)系。他們相信，僅當(dāng)EDA和晶圓代工廠完美融合時(shí)，才能為IC設(shè)計(jì)廠家提供最佳的服務(wù)。綜合考慮，華大九天通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新、市場(chǎng)拓展、人才培養(yǎng)和產(chǎn)業(yè)合作等多角度的努力，正逐步縮小與國(guó)際主流EDA產(chǎn)業(yè)之間的差距。公司不僅在提升自身實(shí)力的同時(shí)，也在推動(dòng)整個(gè)國(guó)產(chǎn)EDA產(chǎn)業(yè)向前邁進(jìn)。
總體而言，國(guó)內(nèi)EDA行業(yè)雖面臨眾多挑戰(zhàn)，但在政府政策的推動(dòng)和市場(chǎng)需求的拉動(dòng)下，依然具有巨大的發(fā)展?jié)摿蜋C(jī)會(huì)。關(guān)鍵是如何通過(guò)持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新和人才培養(yǎng)，以及與全球行業(yè)的緊密合作，來(lái)逐步縮小與國(guó)際巨頭的技術(shù)和市場(chǎng)份額差距，實(shí)現(xiàn)從“追趕”到“領(lǐng)跑”的跨越。
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