2023年,為提升國(guó)內(nèi)芯片企業(yè)在全球范圍的影響力,促進(jìn)和記錄國(guó)內(nèi)芯片的技術(shù)、市場(chǎng)應(yīng)用進(jìn)程,芯師爺特別策劃《2023年硬核芯產(chǎn)業(yè)專(zhuān)題報(bào)告》。
在《2023年硬核芯產(chǎn)業(yè)專(zhuān)題報(bào)告》中,芯師爺對(duì)芯片IP、EDA、MCU、智能芯片、存儲(chǔ)芯片、射頻芯片、功率器件、通訊芯片、電源管理芯片、信號(hào)鏈芯片、處理器芯片、傳感器等12類(lèi)芯片產(chǎn)品領(lǐng)域進(jìn)行調(diào)研,通過(guò)分析各芯片領(lǐng)域技術(shù)概況、市場(chǎng)格局、發(fā)展趨勢(shì)、代表企業(yè)、代表產(chǎn)品概述,以及應(yīng)用方向等,力求展示現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況。
本篇為系列專(zhuān)題報(bào)告之《由點(diǎn)及面加速迸發(fā),國(guó)產(chǎn)EDA如日方升》,內(nèi)容為2023年國(guó)內(nèi)EDA產(chǎn)業(yè)報(bào)告及產(chǎn)品選型參考。以下為報(bào)告全文:
EDA行業(yè)概述
1.1、EDA的定義
EDA(ElectronicDesignAutomation,電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化)是集成電路領(lǐng)域的上游基礎(chǔ)工具,在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)輔助下,完成IC功能設(shè)計(jì)、綜合驗(yàn)證、物理設(shè)計(jì)等流程軟件,貫穿于集成電路設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)等環(huán)節(jié),是集成電路產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略基礎(chǔ)支柱之一,素有“半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)皇冠上的明珠”之名。
1.2EDA工具分類(lèi)
EDA產(chǎn)品線繁多,按照集成電路產(chǎn)業(yè)鏈劃分,集成電路EDA工具可以分為制造類(lèi)EDA工具、設(shè)計(jì)類(lèi)EDA工具及封測(cè)類(lèi)EDA工具。
根據(jù)EDA工具的應(yīng)用場(chǎng)景不同,又可以將EDA工具分為數(shù)字設(shè)計(jì)類(lèi)、模擬設(shè)計(jì)類(lèi)、晶圓制造類(lèi)、封裝類(lèi)、系統(tǒng)類(lèi)等五大類(lèi)。
圖1:EDA工具應(yīng)用場(chǎng)景,資料來(lái)源:公開(kāi)資料整理
中國(guó)EDA市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局
2.1海外巨頭高度壟斷,國(guó)產(chǎn)替代打開(kāi)EDA新局面
EDA市場(chǎng)規(guī)模相對(duì)較小,約為百億美元,但受益于先進(jìn)工藝的技術(shù)迭代和眾多下游領(lǐng)域需求的強(qiáng)勁驅(qū)動(dòng)力,全球EDA市場(chǎng)規(guī)模呈現(xiàn)穩(wěn)定上升趨勢(shì)。根據(jù)SEMI統(tǒng)計(jì),2020年全球EDA市場(chǎng)規(guī)模為114.67億美元,同比增長(zhǎng)11.62%。2012-2020年全球EDA市場(chǎng)規(guī)模復(fù)合增速為7.28%,呈現(xiàn)較為穩(wěn)定的持續(xù)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)[1]。
作為典型的技術(shù)驅(qū)動(dòng)行業(yè),EDA對(duì)研發(fā)投入、研發(fā)人員、用戶協(xié)同等都有較高要求,具有較強(qiáng)的行業(yè)壁壘:70%以上的市場(chǎng)份額,都被Synopsys(新思科技)、Cadence(楷登電子)、Mentor(明導(dǎo)國(guó)際,被西門(mén)子收購(gòu)后更名Siemens EDA)三巨頭壟斷。
TrendForce公布統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示[2],2021年Synopsys、Cadence、Siemens EDA分別占據(jù)32%、30%和13%的全球市場(chǎng)份額,合計(jì)市場(chǎng)份額為75%??v觀全球EDA軟件市場(chǎng),預(yù)計(jì)2020年至2024年市場(chǎng)規(guī)模將從81億美元增長(zhǎng)至136億美元,復(fù)合年增長(zhǎng)率為13.8%。
圖2:2021年全球EDA軟件市場(chǎng)份額,資料來(lái)源:TrendForce
2022年,美國(guó)宣布對(duì)14nm或以下制程的EDA工具出口限制供應(yīng),給原本就嚴(yán)峻的國(guó)產(chǎn)EDA 發(fā)展形勢(shì)帶來(lái)了更多的不確定性,我國(guó)發(fā)展EDA行業(yè)必要且迫切,中國(guó) EDA在封鎖的桎梏中,踏上了跨越鴻溝的路,開(kāi)始有機(jī)會(huì)依靠市場(chǎng)機(jī)制,來(lái)解決卡脖子問(wèn)題。
國(guó)產(chǎn)EDA行業(yè)在需求、供給和政策的三重驅(qū)動(dòng)下,國(guó)內(nèi)EDA企業(yè)如雨后春筍般成立,據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)量已多達(dá)120余家,誕生了以華大九天、概倫電子、廣立微、芯華章等為代表的領(lǐng)先企業(yè)與黑馬企業(yè),在短短幾年內(nèi)取得了顯著進(jìn)步,并且在某些領(lǐng)域已經(jīng)具備了與國(guó)際領(lǐng)先企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的能力。
圖3:我國(guó)EDA廠商產(chǎn)品布局梳理(部分),資料來(lái)源:企業(yè)官網(wǎng)、公開(kāi)資料
與國(guó)際市場(chǎng)相比,中國(guó)EDA市場(chǎng)規(guī)模較小,但增長(zhǎng)迅速。根據(jù)中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)[3],2025年我國(guó)EDA市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到184.9億元,2020-2025年年均復(fù)合增速為14.71%。但由于我國(guó)EDA起步較晚,本土EDA產(chǎn)品在性能與技術(shù)方面與國(guó)際龍頭相比仍存在較大差距,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額基本為海外廠商所占。
圖4:2021年中國(guó)EDA市場(chǎng)企業(yè)份額占比,資料來(lái)源:賽迪顧問(wèn)
可喜的是,海外EDA三大廠商在中國(guó)的市場(chǎng)份額合計(jì)約為77.7%,已經(jīng)低于早些年的80%。華大九天的市場(chǎng)份額更是高達(dá)5.9%,超越另外兩大國(guó)外EDA企業(yè) Ansys、Keysight,位居第四名。根據(jù)華大九天披露,其在本土EDA企業(yè)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額占比保持在50%以上推算,國(guó)產(chǎn)EDA在國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)份額合計(jì)已超過(guò)10%。
圖5:2022年中國(guó)EDA上市企業(yè)財(cái)務(wù)數(shù)據(jù),資料來(lái)源:企業(yè)2022年年度報(bào)告
從頭部EDA廠商披露的財(cái)報(bào)來(lái)看[4],華大九天2022年?duì)I業(yè)收入同比增長(zhǎng)37.76%,凈利潤(rùn)同比增長(zhǎng)33.17%;概倫電子2022年?duì)I業(yè)收入同比增長(zhǎng)43.68%,凈利潤(rùn)同比增長(zhǎng)56.92%;廣立微2022年?duì)I業(yè)收入同比增長(zhǎng)79.48%,凈利潤(rùn)同比增長(zhǎng)104.01%;三家上市企業(yè)均表現(xiàn)出良好的發(fā)展態(tài)勢(shì)。
2.2 國(guó)產(chǎn)EDA實(shí)現(xiàn)突破,支撐高端芯片研發(fā)
圖6:全球EDA廠商最先進(jìn)制程一覽(部分),資料來(lái)源:公開(kāi)資料整理
華大九天、概倫電子、廣立微、思爾芯等從海外EDA三巨頭業(yè)務(wù)鏈的夾縫中切入市場(chǎng),再次推動(dòng)EDA國(guó)產(chǎn)化,在先進(jìn)制程方面也有不俗的表現(xiàn):作為國(guó)內(nèi)唯一能夠提供模擬電路設(shè)計(jì)全流程EDA工具的本土企業(yè),華大九天模擬全流程整體可支持28nm及以上制程設(shè)計(jì),其中電路仿真工具可支持5nm,晶體管級(jí)電源完整性分析工具可支持14nm;概倫電子的EDA技術(shù)可以支撐7nm/5nm/3nm等先進(jìn)工藝節(jié)點(diǎn)下的大規(guī)模復(fù)雜的IC設(shè)計(jì)和制造,但無(wú)法實(shí)現(xiàn)EDA全領(lǐng)域的自主可控。
國(guó)內(nèi)EDA資本市場(chǎng),加速向前
近幾年,國(guó)內(nèi)EDA企業(yè)數(shù)量、融資案例數(shù)量和金額、產(chǎn)品與技術(shù)發(fā)布都呈快速增加態(tài)勢(shì),多家EDA公司紛紛搶灘登陸二級(jí)市場(chǎng),我國(guó)EDA行業(yè)正以前所未有的速度駛?cè)氚l(fā)展的快車(chē)道。據(jù)芯師爺不完全統(tǒng)計(jì),2022年至2023年10月期間,中國(guó)EDA行業(yè)發(fā)生融資事件超20起,融資企業(yè)超16家,融資規(guī)模或超20億元。
圖7:2022至2023國(guó)內(nèi)EDA融資事件一覽,資料來(lái)源:公開(kāi)資料整理
其中初期輪次融資占65%,共17起。投資事件投后估值主要集中于0-15億人民幣,大多數(shù)為5億元以下,3家企業(yè)投后估值在15-30億人民幣,僅1家企業(yè)投后估值達(dá)70億人民幣。值得注意的是,芯華章和芯瑞微兩家公司在此期間均拿下了多輪融資。
然而,EDA工具和設(shè)計(jì)流程的研發(fā)投入巨大,需要大量前期基礎(chǔ)研究和迭代優(yōu)化,投資回報(bào)周期較長(zhǎng),但國(guó)內(nèi)資本更傾向快速產(chǎn)出和回報(bào)的領(lǐng)域,難以持續(xù)提供EDA領(lǐng)域所需的巨額研發(fā)資金投入。
同時(shí),國(guó)內(nèi)缺乏一批專(zhuān)注EDA等電子設(shè)計(jì)工具領(lǐng)域的風(fēng)險(xiǎn)投資基金,無(wú)法形成持續(xù)推動(dòng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的資本力量,這導(dǎo)致國(guó)內(nèi)EDA企業(yè)資金鏈長(zhǎng)期處于高度緊張狀態(tài),嚴(yán)重制約了工具和流程優(yōu)化迭代的速度,難以跟上國(guó)際先進(jìn)水平,需進(jìn)一步拓寬融資渠道,改善資本環(huán)境,為EDA創(chuàng)新發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的資金保障。
在企業(yè)IPO方面,由于國(guó)內(nèi)大部分EDA企業(yè)處于發(fā)展初期,僅概倫電子、華大九天和廣立微3家企業(yè)已完成IPO,補(bǔ)全了EDA上市公司空白。
圖8:國(guó)內(nèi)EDA上市企業(yè)一覽,整理來(lái)源:公開(kāi)資料整理
國(guó)內(nèi)EDA行業(yè)發(fā)展的困境與挑戰(zhàn)
4.1摩爾定律推進(jìn)增強(qiáng)EDA軟件開(kāi)發(fā)難度
隨著摩爾定律的推進(jìn),芯片的集成度越來(lái)越高,晶體管數(shù)目呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。這為EDA軟件開(kāi)發(fā)帶來(lái)了兩方面挑戰(zhàn):第一,超大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)的復(fù)雜性大幅提高,使EDA軟件面臨巨大的性能壓力。EDA軟件需要處理億量級(jí)門(mén)電路和復(fù)雜的時(shí)序約束,對(duì)算法優(yōu)化、軟硬件協(xié)同都提出了更高要求。第二,進(jìn)程技術(shù)的迭代也給EDA工具帶來(lái)影響,新工藝的物理效應(yīng)和設(shè)計(jì)規(guī)范需要EDA軟件進(jìn)行適配。歷經(jīng)光刻、化學(xué)增強(qiáng)、柵隔絕等技術(shù)革新,EDA亟需不斷升級(jí)以承受先進(jìn)工藝的壓力。
因此,摩爾定律所驅(qū)動(dòng)的芯片集成度提升,導(dǎo)致了EDA軟件需處理更大規(guī)模的設(shè)計(jì)復(fù)雜性,并不斷適配新興工藝技術(shù)。這成為EDA軟件開(kāi)發(fā)日益艱巨的根本驅(qū)動(dòng)力,也推動(dòng)著EDA軟件向更智能、高效的方向發(fā)展。
4.2人才是限制國(guó)產(chǎn)EDA發(fā)展的第一要素
《中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)人才發(fā)展報(bào)告(2020-2021年版)》顯示[5],2020年我國(guó)直接從事集成電路產(chǎn)業(yè)的人員約54.1萬(wàn)人,同比增長(zhǎng)5.7%。其中,設(shè)計(jì)業(yè)、制造業(yè)和封裝測(cè)試業(yè)的從業(yè)人員規(guī)模分別為19.96萬(wàn)人、1812萬(wàn)人和16.02萬(wàn)人。預(yù)計(jì)到2023年前后,全行業(yè)人才需求將達(dá)到76.65萬(wàn)人左右,集成電路行業(yè)人才或存在20多萬(wàn)人的缺口。
芯師爺經(jīng)調(diào)研發(fā)現(xiàn),我國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展中的人才局限,主要體現(xiàn)在對(duì)專(zhuān)業(yè)能力強(qiáng)和工程經(jīng)驗(yàn)豐富的高端芯片人才有著大量需求,其中3年芯片設(shè)計(jì)研發(fā)工作經(jīng)驗(yàn)是起步要求,5年及以上則為性價(jià)比最佳選擇,但這類(lèi)高端人才既稀缺又不易快速培養(yǎng)。在行業(yè)內(nèi)核心研發(fā)和工程師隊(duì)伍中,中青年技術(shù)骨干明顯不足,無(wú)法獲得持續(xù)人才資源補(bǔ)充。
另外,高端人才流動(dòng)性高、容易流向薪酬更高的企業(yè)等,難以實(shí)現(xiàn)核心人才的長(zhǎng)期固定,且培養(yǎng)成本也頗為高昂。行業(yè)人士表示,培養(yǎng)一個(gè)EDA人才,從高校課題研究到能夠真正實(shí)踐從業(yè),往往需要十年的時(shí)間。由此可見(jiàn),EDA乃至半導(dǎo)體行業(yè)普遍存在人才供給短板問(wèn)題,已嚴(yán)重制約了行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展,必須從根本上完善人才培養(yǎng)機(jī)制、建立人才激勵(lì)體系,才能為行業(yè)發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的人才保障。
4.3海外EDA用戶粘性強(qiáng),需打破生態(tài)壁壘
國(guó)內(nèi)EDA企業(yè)與國(guó)際先進(jìn)水平還存在較大差距,不僅體現(xiàn)在無(wú)法完全匹配芯片設(shè)計(jì)的需求,還體現(xiàn)在EDA生態(tài)發(fā)展仍不成熟,制約了國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程,需要通過(guò)以下多個(gè)方面切入,進(jìn)一步完善頂層設(shè)計(jì),推動(dòng)形成良性競(jìng)爭(zhēng)的產(chǎn)業(yè)生態(tài),從而加速用戶使用國(guó)產(chǎn)EDA工具的進(jìn)程。
分工合作:國(guó)內(nèi)任何一家EDA公司都無(wú)法覆蓋整個(gè)EDA產(chǎn)業(yè)鏈,各自都有自己專(zhuān)注和擅長(zhǎng)的領(lǐng)域。不同EDA公司可以根據(jù)自身的專(zhuān)長(zhǎng)和擅長(zhǎng)領(lǐng)域進(jìn)行分工合作,各司其職,互相補(bǔ)充,形成一個(gè)完整的產(chǎn)業(yè)鏈。
行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè):大部分國(guó)內(nèi)EDA企業(yè)仍在使用基于美國(guó)幾大EDA公司定義的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)基礎(chǔ),亟需聯(lián)合上下游合作伙伴,共同參與制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,提高產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同效率和互操作性,促進(jìn)國(guó)產(chǎn)EDA工具的廣泛高效應(yīng)用。
EDA人才培養(yǎng)和自主EDA應(yīng)用:高校作為人才培養(yǎng)的基地,需要依托校企聯(lián)合、校地共建的產(chǎn)教融合創(chuàng)新培養(yǎng)模式,引進(jìn)EDA大學(xué)計(jì)劃,促進(jìn)產(chǎn)教融合的EDA人才培養(yǎng)與自主EDA應(yīng)用,打造EDA產(chǎn)教融合創(chuàng)新平臺(tái)。如華大九天通過(guò)各類(lèi)合作方式向至少四百余家高校提供提供軟件產(chǎn)品和課程服務(wù),一年至少有3000名師生在使用華大九天的國(guó)產(chǎn)EDA工具。此外還有概倫電子、國(guó)微芯、速石科技、嘉立創(chuàng)、芯思維等多家國(guó)產(chǎn)EDA企業(yè)聯(lián)合高校展開(kāi)EDA人才培養(yǎng)工作,借助產(chǎn)學(xué)研一體化教學(xué)培養(yǎng)專(zhuān)項(xiàng)技術(shù)人才。
產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同模式:全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展是EDA進(jìn)步的基礎(chǔ),一方面,從設(shè)計(jì)到制造再到封裝測(cè)試,每一個(gè)環(huán)節(jié)都需要EDA工具支持。另一方面,只有EDA工具與主流芯片設(shè)計(jì)公司、晶圓制造商、封裝測(cè)試公司等保持密切合作,才能及時(shí)了解產(chǎn)業(yè)鏈用戶的實(shí)際需求,從細(xì)節(jié)入手不斷優(yōu)化工具,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品性能、功能、質(zhì)量等方面的提升。其中,EDA、Fabless和Foundry是芯片制造的鐵三角,尤其是Foundry廠商,需要與EDA形成相對(duì)比較緊密的匹配度和結(jié)合度,從各自擅長(zhǎng)的方面解決問(wèn)題,共同升級(jí)迭代,最終推動(dòng)行業(yè)生態(tài)的建設(shè)。
圖9:產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展,整理來(lái)源:公開(kāi)資料整理
EDA行業(yè)未來(lái)發(fā)展展望
在5G和萬(wàn)物互聯(lián)的新時(shí)代,海量的數(shù)據(jù)需要符合應(yīng)用場(chǎng)景的算力來(lái)實(shí)現(xiàn)它的價(jià)值。而算法到算力的快速實(shí)現(xiàn)是半導(dǎo)體和系統(tǒng)公司實(shí)現(xiàn)差異化,提高競(jìng)爭(zhēng)壁壘重要途徑。AI大模型極度依賴算力,算力芯片復(fù)雜度和數(shù)量需求急劇上升,變相提升了EDA需求。另一方面,AI技術(shù)也可以優(yōu)化EDA工具,進(jìn)一步提升芯片設(shè)計(jì)的效率。
據(jù)Cadence的報(bào)告顯示,機(jī)器學(xué)習(xí)在EDA的應(yīng)用可以分為四個(gè)方面:數(shù)據(jù)快速提取模型;布局中的熱點(diǎn)檢測(cè);布局和線路;電路仿真模型。基于深度學(xué)習(xí)等前沿AI技術(shù)的EDA工具,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)龐大設(shè)計(jì)空間的深度學(xué)習(xí)和超高維建模,并以此指導(dǎo)芯片設(shè)計(jì)全流程的智能選擇和優(yōu)化,大幅提高設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量;另外,AI技術(shù)還可用于收集和學(xué)習(xí)大量的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)計(jì)問(wèn)題的模式識(shí)別及智能診斷,輔助工程師完成設(shè)計(jì)閉環(huán);
總體來(lái)說(shuō),AI為EDA工具提供了實(shí)現(xiàn)從“自動(dòng)化”向“智能化”跨越的可能性,帶來(lái)空前的深度升級(jí)和顛覆機(jī)遇,將大幅推進(jìn)整個(gè)EDA產(chǎn)業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型。
今年,Synopsys宣布推出業(yè)界首個(gè)全棧式AI驅(qū)動(dòng)型EDA解決方案Synopsys.ai,涵蓋設(shè)計(jì)、驗(yàn)證、測(cè)試和模擬電路設(shè)計(jì)階段,以實(shí)現(xiàn)行業(yè)領(lǐng)先的功耗、性能、面積(PPA)目標(biāo)和良率,并覆蓋從架構(gòu)設(shè)計(jì)到制造的整個(gè)設(shè)計(jì)流程。
國(guó)內(nèi)亦不逞相讓?zhuān)铀俨季諥I+EDA路線,試圖實(shí)現(xiàn)彎道超車(chē)。如隼瞻科技則已將AI+EDA引入產(chǎn)品WingStudio當(dāng)中,通過(guò)人工智能技術(shù)的深度介入,實(shí)現(xiàn)架構(gòu)探索的自動(dòng)化,從而“進(jìn)化”出PPA最優(yōu)的處理器架構(gòu);奇捷科技在AI方面也已經(jīng)開(kāi)展相關(guān)的研究工作,核心的關(guān)注點(diǎn)是如何利用AI提高ECO的質(zhì)量,優(yōu)化邏輯補(bǔ)丁的尺寸等核心算法性能,未來(lái)將有基于AI技術(shù)的EDA產(chǎn)品推向市場(chǎng);芯華章成立了國(guó)內(nèi)首家EDA企業(yè)研究院,計(jì)劃三年投入超億元開(kāi)展行業(yè)共性和前沿技術(shù)的開(kāi)發(fā),已經(jīng)在AI輔助EDA設(shè)計(jì)和驗(yàn)證等多個(gè)方向上開(kāi)展研發(fā),以推動(dòng)下一代EDA
2.0的發(fā)展。
5.2 EDA上云,漸入佳境
隨著云計(jì)算時(shí)代的到來(lái),轉(zhuǎn)云成為軟件企業(yè)確定性的發(fā)展趨勢(shì),這種趨勢(shì)同樣蔓延到了EDA領(lǐng)域,云平臺(tái)的應(yīng)用模式的變化,也越來(lái)越多得到產(chǎn)業(yè)的認(rèn)可。多家EDA企業(yè)向芯師爺表示,EDA工具上云可以提供靈活彈性的計(jì)算資源,提升設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)多地點(diǎn)協(xié)作的時(shí)效,實(shí)現(xiàn)對(duì)各類(lèi)工具的無(wú)縫連接,同時(shí)降低用戶自身的IT基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)維成本。但也需要注意數(shù)據(jù)安全、網(wǎng)絡(luò)依賴性增加等潛在風(fēng)險(xiǎn),在獲得云服務(wù)優(yōu)勢(shì)的同時(shí)保持風(fēng)險(xiǎn)意識(shí),制定切實(shí)可行的應(yīng)對(duì)策略,使EDA上云發(fā)揮最大效益。
5.3把握EDA+IP雙命脈,提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力
隨著芯片復(fù)雜度的不斷提升,越來(lái)越多的半導(dǎo)體企業(yè)開(kāi)始意識(shí)到,只有IP核與EDA工具形成正向循環(huán)促進(jìn),設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量才能不斷提高,充分發(fā)揮兩者互補(bǔ)協(xié)同作用,對(duì)IC設(shè)計(jì)自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍具有重要意義。Synopsys的2021財(cái)年報(bào)告顯示[6],其“EDA+IP”的收入占比已達(dá)90%左右,其中EDA收入占比為58
%,IP授權(quán)收入占比35%。
國(guó)內(nèi)同樣開(kāi)始有EDA企業(yè)選擇了這種發(fā)展路線,如合見(jiàn)工軟即在EDA新國(guó)產(chǎn)多維演進(jìn)論壇上發(fā)布了多款全新國(guó)產(chǎn)自主自研的EDA與IP產(chǎn)品,力求在數(shù)字芯片全流程EDA工具與設(shè)計(jì)IP、系統(tǒng)級(jí)領(lǐng)域達(dá)到多維演進(jìn)、廣泛布局;隼瞻科技充分利用自身豐富的半導(dǎo)體IP資源和強(qiáng)大的EDA設(shè)計(jì)工具,向客戶提供基于DSA專(zhuān)用處理器子系統(tǒng)的芯片定制設(shè)計(jì)服務(wù),在行業(yè)下行周期迎來(lái)逆勢(shì)增長(zhǎng),預(yù)計(jì)今年將實(shí)現(xiàn)數(shù)千萬(wàn)的營(yíng)收;專(zhuān)注打造數(shù)字IC前端仿真EDA工具鏈的九霄智能同樣表示,將在未來(lái)逐漸形成以EDA工具授權(quán)、芯片IP授權(quán)、設(shè)計(jì)服務(wù)相輔相成的業(yè)務(wù)模式。
5.4加快收購(gòu)兼并步伐,完善產(chǎn)品線
回望全球EDA頭部廠商的發(fā)展歷程,不難發(fā)現(xiàn)Synopsys、Cadence、Mentor三巨頭的產(chǎn)品線完善離不開(kāi)對(duì)多家EDA點(diǎn)工具公司的收購(gòu):Synopsys進(jìn)行了近百次收購(gòu),Cadence在五十年間完成了超過(guò)70次收購(gòu),Mentor自身更是被西門(mén)子以45億美元收購(gòu)后更名為Simens
EDA,前后進(jìn)行了近50次收購(gòu)。
無(wú)獨(dú)有偶,國(guó)內(nèi)EDA企業(yè)的發(fā)展同樣離不開(kāi)收并購(gòu),借助政府部門(mén)和監(jiān)管機(jī)構(gòu)對(duì)頭部企業(yè)的重點(diǎn)扶持,通過(guò)對(duì)合適點(diǎn)工具EDA企業(yè)的直接并購(gòu)整合以及間接股權(quán)投資,加速推動(dòng)打造EDA全流程工具鏈。
以概倫電子為例,先后完成了對(duì)博達(dá)微、Entasys和芯智聯(lián)科技的收購(gòu)整合,并直接投資了伴芯科技,還通過(guò)對(duì)外合作設(shè)立專(zhuān)項(xiàng)產(chǎn)業(yè)投資平臺(tái),先后投資了啟芯軟件、新語(yǔ)軟件、東方晶源、泛利科技、鴻之微、上海思爾芯等數(shù)家EDA產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)。
中國(guó)EDA企業(yè)產(chǎn)品選型推薦
芯易薈(上海)芯片科技有限公司
芯易薈(ChipEasy)立足于中國(guó),是一家提供全球領(lǐng)先的新一代專(zhuān)用處理器設(shè)計(jì)工具的科技公司。作為芯片設(shè)計(jì)行業(yè)的賦能者,自主研發(fā)專(zhuān)用處理器設(shè)計(jì)與驗(yàn)證自動(dòng)化的前瞻性技術(shù),提供處理器開(kāi)發(fā)的一站式平臺(tái)。針對(duì)豐富的應(yīng)用場(chǎng)景,自動(dòng)產(chǎn)生最佳匹配的軟硬件協(xié)同方案。為中國(guó)乃至全球范圍日益增長(zhǎng)的芯片設(shè)計(jì)需求提供新型設(shè)計(jì)方法學(xué)、工具軟件和最佳實(shí)踐。
FARMStudio專(zhuān)用處理器生成工具
FARMStudio是一款以C語(yǔ)言描述,基于RISC-V基礎(chǔ)指令集的專(zhuān)用處理器生成工具。針對(duì)密集計(jì)算和復(fù)雜數(shù)據(jù)處理的應(yīng)用場(chǎng)景,賦能工程師自由探索計(jì)算架構(gòu),優(yōu)化PPA,快速收斂至最佳設(shè)計(jì)。該工具可廣泛應(yīng)用于定制針對(duì)視覺(jué)、AI、通信、音頻、DPU、工業(yè)控制等領(lǐng)域的處理器解決方案,助力芯片設(shè)計(jì)公司高效自研IP。內(nèi)嵌面向豐富應(yīng)用場(chǎng)景的DSA設(shè)計(jì)范式,便于客戶快速集成、優(yōu)化和驗(yàn)證DSA處理器,突破傳統(tǒng)IP能效上限,并以更低的成本適應(yīng)算法與產(chǎn)品的持續(xù)迭代。
浙江九霄智能科技有限公司
九霄智能是一家專(zhuān)注于數(shù)字IC前端EDA工具研發(fā)和數(shù)字IC先進(jìn)研發(fā)流程推廣的軟件企業(yè),做極致的芯片EDA軟件——UltraEDA!近期,九霄智能以數(shù)字IC仿真驗(yàn)證工具為核心,陸續(xù)發(fā)布了多款數(shù)字IC前端EDA工具產(chǎn)品,基本可覆蓋數(shù)字芯片前端設(shè)計(jì)驗(yàn)證所需的工具。九霄智能將持續(xù)完善和提升國(guó)產(chǎn)數(shù)字EDA工具軟件,為客戶企業(yè)提供完整的EDA工具軟件平臺(tái),并以此為依托,構(gòu)建和推廣完整高效的芯片研發(fā)流程。
數(shù)字IC仿真驗(yàn)證工具--UltraEDA Sim
數(shù)字IC仿真驗(yàn)證工具主要對(duì)數(shù)字芯片的設(shè)計(jì)進(jìn)行仿真驗(yàn)證,其使用貫穿于數(shù)字芯片設(shè)計(jì)驗(yàn)證的整個(gè)過(guò)程,是數(shù)字前端設(shè)計(jì)驗(yàn)證最核心的EDA工具。九霄智能數(shù)字IC仿真驗(yàn)證工具支持SystemVerilog和UVM方法學(xué),支持以Constrain、Assertion和Coverage為基礎(chǔ)的驗(yàn)證流程。具有全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),對(duì)標(biāo)國(guó)際巨頭產(chǎn)品,功能性能可實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代。
奇捷科技(深圳)有限公司
奇捷科技成立于2013年,是一家專(zhuān)注于開(kāi)發(fā)電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)工業(yè)軟件的高科技公司。一直以來(lái),公司從“為功能性ECO創(chuàng)建顛覆性算法”出發(fā),秉承“客戶信賴、技術(shù)領(lǐng)先、服務(wù)至上”的品牌理念,旨在應(yīng)用Functional ECO的技術(shù)為ASIC設(shè)計(jì)業(yè)界提供突破性的設(shè)計(jì)流程。公司集結(jié)了國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)與產(chǎn)業(yè)精英,目前在深圳、上海、北京、香港均有研發(fā)中心,研發(fā)成果卓著。EasylogicECO歷經(jīng)數(shù)千次測(cè)試,能快速有效地幫助設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)在最短時(shí)間內(nèi)完成ECO任務(wù),縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期,節(jié)省成本。商業(yè)客戶遍布中國(guó)大陸、中國(guó)臺(tái)灣、美國(guó)和韓國(guó)等多個(gè)地區(qū)。
EasylogicECO
EasylogicECO使用了獨(dú)創(chuàng)的全自動(dòng)算法可以快速生成最小最優(yōu)化的補(bǔ)丁邏輯,除了可以滿足RTL的邏輯功能改動(dòng)外,同時(shí)還可以兼顧其他設(shè)計(jì)要求,如支持掃描鏈拼接更新、保持低功耗設(shè)計(jì)約束、生成補(bǔ)丁考慮物理實(shí)現(xiàn)時(shí)的時(shí)鐘樹(shù)和布線延遲等。
ECO成功的關(guān)鍵就是盡可能地保留當(dāng)前的設(shè)計(jì)網(wǎng)表,使其改動(dòng)最小。因此,能夠在電路中定位出最準(zhǔn)確的修改信號(hào)、做出最小的改動(dòng),就是EasylogicECO遵循的原則。
資料來(lái)源
[1]調(diào)研機(jī)構(gòu)SEMI.org
[2]TrendForce,New US EDA Software Ban May Affect China's Advanced IC Design
[3]調(diào)研機(jī)構(gòu)賽迪顧問(wèn)
[4]華大九天、概倫電子、廣立微,2022年年度報(bào)告
[5]中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)人才發(fā)展報(bào)告(2020-2021年版)
[6]Synopsys,2021財(cái)年報(bào)告
注:以上資料及數(shù)據(jù)截至2023年10月。因篇幅限制,本報(bào)告“代表企業(yè)及產(chǎn)品選型參考”中僅展示由所列舉企業(yè)提供的官方資料。
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報(bào)告作者:吳澄悅(Valencia.Wu)