任重道远的国产EDA

来源: 芯查查热点 作者:未来星蜥蜴姐 2022-09-27 00:00:00
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#盘点新中国以来的国产半导体发展历程

  我国的EDA行业起步较早,早在1986年便开始研发自有的EDA系统(即熊猫系统),但由于行业生态环境的发展和支撑相对滞后,技术研发优化和产品验证迭代相对缓慢。在2008年以前,由于缺乏产业发展动能(登录芯查查企业SaaS,可查看全产业链图谱) ,国内布局EDA的企业并不多,自国常会发布《国家科技重大专项“核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品”实施方案》后,本土EDA产业才在政策的驱动下走上正轨。不过,面对被海外厂商垄断的市场,首批本土EDA企业早年间一直在“夹缝”中寻找生存空间。

  目前,EDA整体行业技术水平与国际巨头存在不小差距,自给率很低,国内的EDA代表厂商包括:华大九天、概伦电子、芯启源等。

  这些企业虽然在全流程产品上和海外巨头还有很大差距,在工具的完整性方面与国外企业相比,有明显的差距,但在具体工具上各有所长。EDA 的重要性不断凸显,一旦EDA受制于人,整个国内芯片产业的发展都可能停摆,发展国产EDA迫在眉睫。面临国际环境不确定性,本土EDA企业有望厚积薄发,在技术创新、融资运营上有所提升,打破EDA厂商竞争格局。

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  国产EDA差距在哪?

      概伦电子在2022年4月14日发布2021年全年财报显示,2021年概伦电子实现营业收入1.9亿人民币,同比增加41.01%;而新思科技2021年的收入为44亿美元,是概伦电子的近150倍。概伦电子的收入显示2021年EDA工具授权业务占主营业务收入的比例从2020 年的69.23%提升至72.86%。而作为对比,新思科技的业务占比则是65%的收入来自EDA工具收入,25%的收入来自半导体IP授权,是全球第二大IP供应商。

  相对于收入规模的悬殊对比,其实国产EDA公司与EDA巨头的差距更显现在收入结构的差别。可以看到,国外半导体公司在IP数量积累上的巨大领先,而丰富的IP数据库对于EDA工具来说是绝对竞争力,更是国产EDA亟待突破的壁垒。

  此外,目前国产EDA工具整体上能够商业化、产品化并提供产业界使用的产品,大概只能覆盖60%-65%的环节,也就是说还有35%-40%的环节还存在着空白。即便是国内最早上市的EDA厂商概伦电子,其主要也只是提供了器件建模和电仿真两大集成电路制造和设计的关键环节的工具。直到2022年8月1日才宣布计划推出第一个面向各类存储器电路、各类模拟电路等为代表的定制类芯片设计的EDA全流程NanoDesigner。而国内最大的EDA厂商华大九天,虽然已在模拟电路设计和平板显示电路设计方面基本实现了全流程工具覆盖。但是,在数字电路设计方面仍未形成全流程工具覆盖。有行业专家认为,目前国内数字电路全流程方面,可能仍有30%的空白。

  国产厂商能破局吗?

  2020年,国际局势的变化,让半导体产业开始成为市场焦点,在当年,国务院印发了《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》,其中明确指出要聚焦集成电路设计工具、基础软件、工业软件、应用软件的关键核心技术研发。

  根据行业咨询机构统计,截至2020年底,我国的EDA企业数量已达28家,同时行业内的领军企业纷纷开始谋求上市,希冀于借助资本进一步推动公司发展。自2021年以来,概伦电子、华大九天、广立微、北京芯愿景等本土EDA企业先后上市。

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  回顾全球集成电路设计的发展并展望未来,行业呈现的发展动向对于 EDA 提出了新的要求。前端设计的EDA工具正在发生深刻变化,比如,AI芯片设计领域所需要的EDA工具和流程与现有的方案有很大的不同,国内外在该领域尚处于同一起跑线,国内EDA公司可能通过抓住这个机会来实现技术上的赶超,国内半导体生态中从事AI芯片等相关的初创企业采用DSL语言的较多,这些新的初创公司生态亦将支持相关的下一代前端EDA工具在中国落地。

  此外,实现技术积累需要大量下游客户的实践和“陪跑”。EDA 行业在国内发展较慢主要原因之一就是缺乏“陪跑者”,当前国家政策大力扶持EDA形势下,可以通过构建中国代工厂、芯片设计以及EDA公司联盟,鼓励优先使用和支持中国EDA工具,以此来改进国内综合和后端设计工具的落后现状,随着不断的客户的实践,后端EDA工具有望在未来实现对世界领先 水平的追赶。

  国内EDA公司的另一破局点是从某一细分领域进行突破。海外EDA巨头的强势领域主要在数字和模拟的全流程工具,但是在一些细分环节的点工具可能不是其发展重心,国内EDA企业可以从这个角度切入实现弯道超车。EDA整个版图中,仿真和验证类工具具有一定的独立性,对设计厂商来说,一般会采用多种仿真或者验证工具做配合和交叉验证的工作。例如,在器件建模仿真等领域深耕的概伦电子,以及在射频 EDA 领域深耕的九同方和聚焦芯片、封装及系统仿真类产品的芯和半导体等,都是从巨头不是最强势的细分领域切入到EDA领域。

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