EDA探索之路 发现更多国产芯片新机遇

仅在2022年下半年，因为诸多因素影响，身处半导体行业的我们经常性地会看到行业内巨头裁员、市场营收下降等很多负面消息：这无外乎是一种国际半导体行业正处在暂时的下行期阶段的市场表现。

在半导体行业浪潮褪去时，我们才真正看见了自己

事实上，我们身处的半导体行业也如一句俗语所说的那样——西方不亮，东方亮。

ESD（Electronic System Design）电子系统设计联盟是SEMI旗下的一个代表电子系统和半导体设计生态系统成员的技术社区，其在10月18日的最新报告给我们带来了一个“惊喜”：

全球电子系统设计(ESD)行业收入从 2021年第二季度的31.914亿美元增长到2022年第二季度的37.487亿美元，同比增长17.5%；

并且，SEMI电子设计市场数据报告的执行发起人Wally Rhines表示：电子设计自动化(EDA)行业在2022年第二季度实现了十多年来的最高同比增长，季度收入达到创纪录的37.487亿美元。

由此我们便产生出一个疑问：为何在全球半导体行业的“下行”期，作为芯片之母的EDA产业营收却能突破新高？

EDA全流程需求

论其中原因，或许需要我们逐点分析：

其一是：EDA设计工具在半导体行业地位举足轻重。

我们在之前的文章中就已经提到过，EDA设计工具贯穿半导体产业链各个环节，是半导体行业不可或缺的研发和生产类工具。

按照集成电路产业链划分，集成电路EDA工具可以分为制造类EDA工具、设计类EDA工具及封测类EDA工具；若没有EDA设计工具，那么大规模集成电路设计和制造等都将面临停摆困境。

举一个简单的例子来说明：EDA工具就相当建筑师手中的画图软件，只有按照设计思路画出图纸，工人才能将大楼建造出来。

其二是：EDA行业由全球三家寡头垄断，竞争格局集中。

EDA 行业具有较高的技术、人才储备、用户协同等行业壁垒，经过30余年的行业整合发展，形成较高集中度的行业竞争格局。

新思科技（Synopsys）、铿腾电子（Cadence）、西门子 EDA（Siemens EDA）这三家厂商是处于全球EDA行业第一梯队的巨头，因为其具备半定制、全定制IC设计全流程的覆盖能力，能够为客户提供整套的IC设计工具，所以已建立起完善且成熟的行业生态圈。

由此，形成了较高的行业壁垒和用户粘性，占据了全球主要的EDA市场；赛迪顾问统计的数据显示，2020年这三家巨头公司在全球EDA市场占有率合计共超过 77%。

其三是：EDA产业营收的稳定性，侧重于其行业特有的商业模式。

目前，EDA软件的收费模式为“定期授权”模式，并且软件版本会存在定期的升级迭代；这种收费模式的最大优势就是受行业波动较小。

此外，EDA软件通常会因半导体制程的进步、设计工艺的升级做出相应的软件更新，每次更新后，下游芯片设计厂商需要重新购买新版本以获得权限，授权的有效时长约在3年左右。

相比于按下游芯片产量收费的“版税”模式，“定期授权”模式是保持整个EDA行业保持平稳增长的一大“诀窍”。

诸如以上我们论证了：EDA行业自身拥有显著优势并能够长期稳定盈利，使得半导体行业的从业者愈加窥得这个基础工艺的重要性。

然而，真正将国内行业人员的视觉重心拉到EDA上，就不得不提到近些年我国半导体行业受到的外部制裁。

当发展工艺成熟且相对便宜的进口EDA软件被禁止对华企销售，问题的严重性方才凸显。

尤其是，今年八月份美政府将EDA软件加入其对华出口管制清单。

我们继续秉持“西方不亮，东方亮”的精神，或许可以发现：

就在现在，不仅仅是半导体从业者，各行各业的人们似乎都在关注本次制裁的核心技术之一——EDA工具。

而这也给我们每一位国人带来了发人深省的思索：如何才能真正把握EDA工具这一芯片制造源头已显得至关重要！

其实，我国早已在EDA基础工艺及发展的产业链上有所成就：

前有中国第一款具有自主知识产权的EDA工具“熊猫”系统正式发布，后有华大九天成为国内唯一一家在模拟电路设计和FPD设计EDA实现全流程工具覆盖的厂商。

前期由政府主导对EDA进行布局和建设，现如今却更需要产业链上的其他企业和普通从业者迅速转变观念：脚踏实地注重基础工艺，眼观八方寻求破解之道。

但，要成为国内半导体困境的破解之道，或许仍有一下这两点需要注意：

一是：保证国产EDA替代之路的可持续性，保证自身国产化EDA之路的稳定性：

首先，我们都知道国际EDA三大巨头之中的两家都由美国政府掌控，因此美政府另其向中企断供EDA，则是企图用最小成本在源头上彻底将我国与国际先进芯片行业隔绝。

尽管EDA行业是“定期授权”模式，但也有一定更新迭代的过程；在这过程中，势必会给国内EDA市场释放出相当大的一部分空间，届时国产EDA企业可以抓紧机会，填补“真空期”；其次，我国EDA产业本身也具有较大发展空间。

根据 WSTS、ESD Alliance的数据显示：2020年全球EDA市场规模与全球集成电路市场规模比例为3.17%，而中国半导体行业协会数据显示，中国EDA市场规模与中国集成电路市场规模比例为1.05%，明显低于全球水平，发展空间还是很大的。

在此背景下，国产EDA软件的市占率有望突破新高，也会在我国巨大市场需求的倒逼下抓紧研发，进一步提升核心竞争力。

二是：另辟蹊径，以先进制程的需求助力EDA与先进封装协同优化：

现如今，国际半导体行业进入后摩尔时代。系统异质整合是提升系统性能，降低成本的关键技术之一，这需要依赖先进封装技术。

这与EDA能够大幅减少研发人员工作量，极大提升集成电路设计效率，缩短周期并且节约成本的初衷不谋而合。

因此，或许将贯穿半导体产业链的EDA与先进封装的思路结合起来，可以达到1+1大于2的奇效：

例如：可重复使用的平台模块、异构并行处理器的应用、基于先进封装集成技术的Chiplet技术等成为驱动设计效率提升、降低设计成本的重要方式，而这种方式的应用与EDA技术的进步相辅相成的。

不过，EDA本质是一个要求较高准确度的效率工具，所以未来Chiplet领域的EDA的发展，还是得要反观Chiplet自身的发展。

可预见的是：随着我国半导体产业从技术研发、产品生产、企业布局到市场规模的不断发展，上述这种“1+1模式”或许也将被更多人去寻觅、去实践。

当然，这一切的前提是：这需要国内半导体行业的从业者的共同努力，去探索、去发现、去落实......

本次的EDA探索之路我们就先讲到这儿~

最后的最后，借用藏族的一句谚语：

独木盖不成房屋，一个人成不了社会。

愿每一位半导体从业者可以——

独于身，聚于本！