作為芯片設(shè)計(jì)過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公司在近兩年來也開始陸續(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)，中國公司EDA營收的全球占比曾經(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)。

客觀來說，若僅從公司成立時(shí)間計(jì)算，如今國內(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)和使用過程中可以不斷修改bug；芯片產(chǎn)品一旦流片制造出來后無法更改，這就需要借助EDA軟件。

通過在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)賽迪智庫統(tǒng)計(jì)，在我國的EDA工具市場(chǎng)競(jìng)爭格局來看，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運(yùn)策略開始有些不同之處，新思開始強(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，因此并購動(dòng)作頻頻，同時(shí)也能強(qiáng)化營收表現(xiàn)；反觀楷登，并購動(dòng)作相對(duì)較少，在EDA相關(guān)領(lǐng)域的營收卻也呈現(xiàn)穩(wěn)定成長的態(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?！彼M(jìn)一步向記者指出，因此若單以EDA營收表現(xiàn)來看，楷登略勝新思一籌；但以總營收而言，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?！彼m(xù)稱，不過得以進(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，如新思科技就是通過大量并購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，隨著國內(nèi)EDA公司的進(jìn)一步發(fā)展，若想走類似路徑，也可以通過自研和行業(yè)整合并行的路線推進(jìn)。

國產(chǎn)EDA直追

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

華大九天招股書大致描述過國內(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，中國無法購買到國外EDA工具，因此開始進(jìn)行自主研發(fā)與攻關(guān)，并在1988年啟動(dòng)國產(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，國外解除了對(duì)我國EDA工具的封鎖，國外EDA工具大量進(jìn)入中國，導(dǎo)致缺少政策和市場(chǎng)支持的國內(nèi)EDA工具研發(fā)和應(yīng)用陷入低谷。

自2008年起，國家層面對(duì)EDA行業(yè)的發(fā)展愈發(fā)重視，才有了此后國內(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)可以看到國內(nèi)EDA公司發(fā)展尚存在一定差異。華大九天招股書顯示，公司在2018-2020年間，營業(yè)收入由1.51億元增長到4.15億元，年均復(fù)合增長率65.86%。這些年間，公司有超過95%的收入都來自提供EDA工具軟件銷售與相關(guān)服務(wù)。

概倫電子招股書則顯示，2018-2020年間，公司營收分別為5194.86萬元、6548.66萬元及13748.32萬元。公司坦言，經(jīng)營規(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、收購兼并等活動(dòng)投入總額。從收入構(gòu)成來看，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，其披露的招股書顯示，公司在2017-2019年間，收入占比最高的業(yè)務(wù)來自“IC分析服務(wù)”，大約貢獻(xiàn)收入的80%上下；來自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7000萬元提升到1.55億元。

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

國產(chǎn)生態(tài)崛起

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

李俊超向21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者表示，今年一季度來自中國市場(chǎng)的EDA營收出現(xiàn)高增速，一定程度是源于國內(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、韓國和中國臺(tái)灣地區(qū)對(duì)EDA的采購量更大。但隨著近幾年間，越來越多系統(tǒng)級(jí)公司開始參與自研芯片，國內(nèi)對(duì)于先進(jìn)制程芯片的需求量和研發(fā)體量都越來越大，那么對(duì)于EDA軟件的采購量也就自然大大增加。

“如此將形成一種良性循環(huán)?！彼赋?，目前EDA公司在亞太地區(qū)的營收占比中，中國市場(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，未來中國市場(chǎng)在亞太區(qū)的需求量占比有望達(dá)到40%-50%。

國內(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，客觀來說，國內(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，此前國內(nèi)缺乏成熟的共生環(huán)境，但如今國內(nèi)的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)已經(jīng)搭建起來。

“所以這時(shí)候?qū)鴥?nèi)EDA公司的發(fā)展帶來很好的契機(jī)?！崩羁〕a(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。具體來說，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EDA軟件進(jìn)行芯片設(shè)計(jì)過程中，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)容易追趕國際巨頭的步伐。”他分析道。

具體到國內(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)合國內(nèi)多家EDA軟件公司的能力一起串聯(lián)起來完成，但模擬芯片方面已經(jīng)可以僅采用國內(nèi)頭部公司的軟件就能設(shè)計(jì)完全流程。”他指出，整體來說，目前國內(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?！氨热缧滤伎萍?，也是在發(fā)展成熟后，通過收并購的方式串聯(lián)起了更豐富的EDA軟件環(huán)節(jié)，成為了如今巨頭?！?/p>

尤其是進(jìn)入后摩爾定律時(shí)代，李俊超認(rèn)為，這對(duì)中國公司來說，將是一個(gè)彎道超車的機(jī)會(huì)?！疤热舫掷m(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)于全球范圍來說，都還是一個(gè)新課題，大家可以說算是在接近的起跑線上。