芯片“卖铲人”走向台前国产EDA突破进展如何|EDA_新浪财经

如果芯片是一座大型建筑，EDA（电子设计自动化）软件就是设计建造图纸的工具，被称为“芯片之母”。

一方面，作为集成电路产业链最上游、最高端和最核心的一环，EDA几乎沉淀了整个半导体产业中所有的核心技术问题，其涉及的芯片IC设计、布线、验证和仿真等环节都直接决定着集成电路的产业竞争力。没有EDA软件的配合，突破架构、制程限制难度更大。

另一方面，美国对GAAFET设计“专用”EDA工具加以管控，市场对中国EDA软件被“卡脖子”的担忧一直存在，美国《芯片与科学法案》的签署也刺激着半导体及其核心环节EDA软件的国产化情绪。

如此背景下，国产EDA突破正当时。然而，为什么国产EDA距离国际先进水平有差距？哪些国内公司是头部玩家？各自进展如何？行业会有哪些新机遇？

先天不足，一直在追赶

不得不承认的是，相比国际先进水平，国产EDA确实是存在短板的。目前全球EDA市场基本由新思科技（Synopsys）、铿腾电子（Cadence）和西门子EDA三巨头垄断，合计市场占比可以达到 80%。

面对这种落后的现状，其实国产EDA的追赶从很早就开始了。上世纪90年代初，为了突破制造彩电模拟芯片的掣肘，中国科研团队曾倾力研发出首个国产自研EDA系统“熊猫”，首度开辟了中国EDA产业的自有根据地，最终突破了西方国家的技术封锁。

然而就在打破技术封锁之后，西方国家突然解除了对中国EDA工具的封锁。使得海外EDA工具大量进入中国，带来了更成熟的技术和更低廉的价格，直接影响了我国自研EDA的市场投入，中国集成电路产业开始对海外EDA工具产生依赖。

最终由于市场反响不好，中国EDA行业的发展也陷入了暂时的低谷。

国产化任重道远

伴随综合国力的提升，特别是以芯片为代表的先进数字技术的发展，国产EDA也进入了新的发展阶段。2008年后华大九天、概伦电子、广立微、芯华章等国产EDA企业，从三巨头业务链的“缝隙中”切入市场，陆续从不同领域推动EDA国产化的深入发展。

来源：华大九天招股书

横向对比下，海外EDA三巨头均已覆盖了芯片设计所有环节，并选择了相应主攻的细分领域，打造了自身的明星产品。而难以提供全流程的产品仍是国内EDA企业面临的主要问题，EDA国产化任重而道远。

具体来看，国内EDA企业一般从某一环节单点切入，部分流程与环节具备较强竞争力：

华大九天在模拟电路设计和平板显示电路设计方面能够实现全流程工具覆盖；概伦电子在器件建模与电路仿真领域具有领先优势；广立微电子在良率分析和工艺检测的测试机方面产品具有明显优势；芯华章主要聚焦于数字验证环节，已经可以提供完整的数字验证全流程工具。

为数不多的公司历经磨难方才进入主流视野，行业高门槛背后是高企的壁垒。据了解，上述四家公司均保持着持续高强度的研发投入，并力图打造上下游协同的生态联盟。

根据2023年中报，华大九天、广立微、概伦电子的研发费用率分别为77.51%、73.12%、59.59%，高于半导体行业整体水平。截至六月底，华大九天的研发技术人员占公司员工总数的比重高达75.2%。而广立微上半年研发投入同比大增98.72%。概伦电子上半年的研发投入同比增加67.63%，该公司同时致力于完善“DTCO”生态圈。

以华大九天最新发布的半年报来看，国产EDA仍保持不错的增长势头。7月27日，华大九天发布2023年半年报，今年1-6月，公司实现营业收入4.05亿元，同比增加51.92%，其中一季度同比增长64.71%；归母净利润约8381万元，同比增加107.3%；基本每股收益0.1544元，同比增加65.84%。

芯华章则是新晋崛起的国产EDA代表性企业。公司尚未上市，从公开信息来看，已申请专利160多件，团队达到500多人，这在国内大部分EDA公司不足200人的规模面前，已具备不小的优势。从2020年开始，芯华章陆续发布十几款具备自主知识产权的数字验证产品，并已全面投入市场，交付多家头部用户使用。其最新发布的产品中，数字全流程等价性验证系统穹鹏GalaxEC标志着芯华章自主EDA工具完成了对数字验证全流程的完整覆盖。

追赶：从0到1，再从1到10

国产EDA的当务之急仍然是尽快补齐完整的工具链，在诸多细分领域实现从0到1的突破，先解决有没有的问题，然后在下游用户的打磨中，不断实现精进与超越。

作为国内行业的头部力量，华大九天在今年8月的生态伙伴及用户大会上表示，新推出了存储电路设计全流程EDA工具系统和射频电路设计全流程EDA工具系统等软件，合并既有模拟电路设计全流程EDA工具系统、平板显示电路设计全流程EDA工具系统、数字电路设计EDA工具、晶圆制造EDA工具、先进封装设计EDA工具等系统，已布局形成七大领域EDA产品矩阵和四大全流程EDA工具系统。

图片来源:：华大九天公司官网

数字验证是另一个国产EDA正在不断突破的方向。其中，硬件仿真器产品是芯片设计领域最复杂的工具性产品，近年来成为系统和芯片设计验证工程师们必不可少的利器。2023年6月，国内首台百亿门以上大容量的硬件仿真器产品芯华章桦敏HuaEmu E1发布，并被中国通信学会认为“核心指标具有国内领先性，在主要技术指标上正在向国际同类先进产品看齐”，已成功应用于清微智能、涌现科技等多个项目，正在大规模市场推广中。

芯华章硬件仿真系统HuaEmu E1实物图片来源：芯华章官方微信公众号

也有业界声音表示，“国产EDA总体上还处在追赶阶段，局部领域的突破无法实现全流程的覆盖，仍然对国外先进工具有很强的依赖。” 一位投资人曾直言，中国EDA行业发展需要时间，需要政企、产业、科研以及大量资金支持，需要产业链整合、自研IP知识产权等布局。

罗马不是一天建成的。国产EDA不仅存在大量需要从零到一的突破，在完成这些后，更需要不断完善工具，提升工具的易用性和效率，做到从1到10再到100。而做到这些，需要产业界上下游的精诚合作，需要政府政策的引导支持，也需要资本的加持等等，是一项需要持之以恒的系统性工程。

结语：风物长宜放眼量

EDA曾是整个芯片生产流程中十分小众的环节，尽管相较于千亿美元以上规模的集成电路产业，这一市场规模微不足道，但却必不可少，杠杆效应明显。

根据SEMI数据，2021年132亿美元的EDA市场支撑着年产值几百亿美元的IC设备行业、年产值几千亿美元的IC制造行业、年产值几万亿美元的电子产业、以及年产值几十万亿美元的数字经济。

以EDA中的验证工具为例，在14纳米制程的时代，流片一次的费用大约需要 300 万美元。而到了 7 纳米，流片费用则要高达 3000 万美元。为了降低研发成本，提升流片的成功率，就需要通过在EDA软件上进行验证。即使所有设计工具的成本都加起来，也抵不上一次流片的费用。

验证工具之于先进芯片，就像人类的身体在体检时需要复杂精密的医疗设备。只有先进的设备才能突破肉眼的限制，发现隐藏在身体里的问题；同样，只有借助先进的EDA工具，才能设计开发出精密的先进芯片，满足应用终端的需求。

可以说，EDA是这条倒金字塔型产业链的基石，是集成电路、电子信息、乃至全球数字经济的赋能者，芯片“卖铲人”的称号名副其实。

眼下，尽管国内EDA产业力量相对较薄弱，但也呈现出“百花齐放”的态势。由于芯片设计涉及的流程、种类和工艺的复杂多样性导致EDA细分工具众多，不同细分领域的技术壁垒同样较高。半导体做为国之重器的当下，市场和战略需求成长迅速，这对国产EDA都提供了非常好的成长土壤。国内EDA也在各自擅长的领域，获得国内生态伙伴尤其是头部用户的采用打磨，进行迭代。

这些都为国产厂商专注细分领域突破提供了发展的契机。相信，伴随产业成熟度的提升，未来国产EDA也将进一步加强合作。届时，在细分领域具备优势的企业，诸如华大九天、概伦电子、广立微、芯华章等，也将占据更有利的身位。

未来，随着数字经济规模越来越大，国产企业技术的突破，以及供应链安全愈发受到重视，国产EDA有望进一步扩大其市场份额。