国产EDA产业面临哪些难题

　　所谓的 EDA ，其实是电子设计自动化（Electronic Design Automation）的简称，是从计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助测试（CAT）和计算机辅助工程（CAE）的概念发展而来。

　　随着芯片的集成度越来越高，一片芯片中有集成了上亿个晶体管，人工设计电路、绘制的工作量巨大，只有借助电脑工具才能完成，EDA工具对芯片设计的重要性不言而喻，可以说离开了EDA，企业就不可能研发设计出高端芯片。

　　国产化替代面临哪些难题

　　我们首先要理解EDA产业的特点。EDA是集成电路产业链当中极其重要的关键基础环节，但又是产值相对较小的一个高度集中化的产业环节。

　　2018年相对于近五千亿美金的芯片产业，整个EDA 的市场规模仅为97.15 亿美元。而其中有70%的市场份额都由EDA 三巨头Synopsys、Cadence 和西门子旗下的Mentor Graphics 占据。全球EDA产业已经形成了三巨头公司寡头垄断格局，在中国市场上，EDA的市场份额中三巨头更是占到了95%以上，集中度更高。

　　这不仅极大的挤压了我国EDA产业的发展空间，同时也严重影响了我国EDA软件的国产化的研发节奏。90年代，当美国解除了对中国的EDA禁令之后，美国的先进的EDA软件迅速来华，一路攻城略地，致使中国刚刚起步的EDA自主研发的节奏被打乱，“市场换技术”成为了此后十几年的路径依赖。

　　与美国高端、成熟的EDA产业链相比，我国在EDA产业发展上面有哪些难点呢？

　　首先是技术门槛。EDA工具是一个“多工具”组成的软件集群，目前我国的企业在部分工具上实现了突破，但目前在完整可用的全流程工具链上，还需要更多的技术积累，而这并非短期之内就能完成。

　　其次是技术集成度高。EDA是芯片设计公司、晶圆厂、EDA软件商长期协作的成果，需要大量的人才投入、数学优化和经验积累，并非一朝一夕可一蹴而就。目前许多EDA企业不仅提供EDA软件，同时也提供IP设计，既能降低成本，又能通过开发一些定制化EDA功能来提高IP质量，成为当前主要流行的模式。我国在先进制程上面的集成设计能力显著落后于国外2-3代。

　　再次是人才门槛。在EDA软件研发人才方面，国内设立EDA专业的高校不太多，而且互联网和金融行业吸引了大量的软件开发人才，导致EDA软件研发人才严重不足，我国在EDA技术的知识产权保护上面也亟待加强。

　　EDA市场三足鼎立

　　到目前为止，全球EDA市场被 新思科技 （Synopsys）、 铿腾电子 （Cadence）、 明导 （Mentor）三巨头瓜分，基本形成三足鼎立的格局。

　　Cadence：

　　Cadence（铿腾电子）由SDA Systems和ECAD两家公司于1988年兼并而成，是一个专门从事电子设计自动化（EDA）的软件公司，也是全球最大的电子设计技术（Electronic Design Technologies）、程序方案服务和设计服务供应商。在世界范围内，市场份额遥遥领先于其它竞争对手，苹果、三星、惠普、戴尔、爱立信、华为等都是其客户。

　　Cadence s：

　　Synopsys（新思科技）成立于1986年，是为全球集成电路设计提供电子设计自动化（EDA）软件工具的主导企业，为全球电子市场提供技术先进的IC设计与验证平台，致力于复杂的芯片上系统（SoCs）的开发。Synopsys占据统治地位的产品为逻辑综合工具DC（design compiler），时序分析工具PT（Prime TIme），这两大产品在全球EDA市场几乎一统江山。

　　Mentor：

　　Mentor（明导）成立于1981年，是电子设计自动化（EDA）技术的领导产商，提供完整的软件和硬件设计解决方案，是全球三大EDA大佬之一。Mentor 除EDA工具外，还具备非常多助力汽车电子厂商的产品，包括嵌入式软件等，在2016年被德国西门子收购。Mentor 的策略是在主业即EDA工具方面持续加强自主研发，每年30%的销售收入作为科研经费投入。

　　华大九天 ：国产EDA龙头

　　华大九天成立于2009年，但是距今已有三十多年的软件研发技术积累，其前身是中国华大集成电路设计集团有限公司的EDA部门，具有国内领先的EDA研发团队，致力于为集成电路设计制造及面板设计制造行业提供专业的EDA解决方案：

　　1986年开始研发熊猫ICCAD系统；

　　1993年发布熊猫系统；

　　2001年发布九天Zeni系统；

　　2006年，发布SoC时钟分析与优化工具Clock Explorer；

　　2008年发布时序优化工具TIming Explorer；

　　2010年，推出AetherFPD解决方案，拓展在FPD领域的EDA软件支持；

　　2012年，推出FPD全流程解决方案，并被京东方全面采用；

　　2013年，发布多款数模混合IP核；

　　2014年发布模拟电路EDA全系统工具；

　　2016年发布高精度大容量并行spice仿真工具ALPS；

　　2017年，发布Silicon-aware时序签核及大数据分析工具XTIme和完整的时序ECO优化解决方案XTop。

　　我国EDA虽然起步比较早，但是由于前期的发展过于缓慢，导致如今严重滞后，还存在产品不够全、与先进工艺的结合还比较弱、对技术了解不多，以及人才严重短缺等问题，离产业的要求还相差很远。

　　从短期来看，现有国外EDA软件的禁用不会对华为造成致命性的影响，但是受美国整个半导体技术限制升级，华为则面临更凶险的局面。积极博弈和寻求“备胎”成为当下要同时进行的两手准备。

　　从长远来看，国家及业内不能再对美国抱有“妥协”和“求放过”的幻想。产业各界必须拿出耐心和决心来投入基础科学和核心技术的发展与研发当中。

　　而在这条更加艰难的道路上，我国的芯片产业以及相关的科技产业，要做好长期承受苦痛的心理准备。对于EDA软件产业，更是如此。

　　作为我国集成电路产业安全的重要支撑，实现EDA工具自主可控是重中之重，就拿华为来说，即使有海思的设计能力，但是没有EDA工具同样是白费。而目前的现状是，国内集成电路设计公司几乎全部采用国外EDA工具。

　　作为国产EDA的龙头，华大九天一直以来都在为研发和推广国产EDA软件而努力，并且取得了一定的成就，希望中国在这方面能早日打破国外的垄断，避免被美国卡脖子。