芯片产(chan)业,总是牵动着互联网的敏感神经。
国(guo)际(ji)形势日趋(qu)复杂,撕裂了(le)芯(xin)片的(de)(de)全球(qiu)产业链,特别(bie)是(shi)随着2025年11月1日的(de)(de)临(lin)近,围绕关键(jian)软(ruan)件的(de)(de)博弈成为(wei)新焦点。
其中,最令(ling)人瞩目的当数EDA设(she)计软件。
EDA被誉为(wei)芯(xin)片之母(mu),长期被海外(wai)巨(ju)头(tou)把持市场,成(cheng)为(wei)国产芯(xin)片替代最薄弱的(de)(de)一(yi)环(huan),在此特殊时刻,外(wai)界流露(lu)了更多的(de)(de)担忧(you)。
那么,国(guo)产EDA走到哪一步了?
海外三巨头长期把持市场
工(gong)欲善其事,必先(xian)利其器。
EDA的(de)全称为(wei)Electronic Design Automation,即电子设计(ji)自(zi)动化的(de)意思,是芯(xin)片设计(ji)必不可少的(de)辅(fu)助工具。
深(shen)圳理工大学算力(li)微电子(zi)学院院长唐(tang)志敏(min)表示:“在(zai)半导体(ti)产(chan)业链中,设计与制造的(de)(de)深(shen)度融合(he)是(shi)产(chan)出领(ling)先(xian)产(chan)品(pin)的(de)(de)关键,EDA设计软件(jian)则是(shi)连接两者的(de)(de)核心纽带。”
EDA的(de)重要性(xing),不言而(er)喻。
一名产(chan)业(ye)人士告诉锌刻度:“早(zao)年间(jian),电路板上只(zhi)有(you)(you)几个(ge)、十几个(ge)、几十个(ge)晶体管,手绘版图还可以(yi)游刃有(you)(you)余,现在都上千(qian)亿(yi)个(ge)了,没有(you)(you)EDA就好比无(wu)米之(zhi)炊。”
上述产业人士进一步(bu)表示,EDA之(zhi)于芯片,就好比CAD之(zhi)于建筑、剪影之(zhi)于短视(shi)频Photoshop之(zhi)于美术、Unity之(zhi)于游(you)戏,虽然(ran)不起眼(yan)却必不可少。
问题(ti)在于,EDA市场一直被Synopsys、Cadence与Siemens EDA三家(jia)美系公司(si)把(ba)持(chi)。
TrendForce的数据(ju)显示,2024年Synopsys、Cadence与Siemens EDA的全(quan)球(qiu)市场(chang)份额分别31%、30%与13%,合(he)计占(zhan)据(ju)74%的全(quan)球(qiu)市场(chang)份额。
图源:TrendForce
而在国内,EDA三巨头也占据了超(chao)70%的市场份(fen)额。
之(zhi)所以如此,皆因(yin)历史沉淀更为(wei)厚重:20世(shi)纪80年(nian)代(dai)中期,EDA三巨头的雏形就浮出(chu)水面,彼时国产EDA刚(gang)刚(gang)起步,直到1993年(nian)第一个国产EDA“熊猫(mao)系统”才填补了空(kong)白。
尽(jin)管落后国际先(xian)进水平数年,“熊猫(mao)系统”依然被寄予厚望。
集(ji)微(wei)网表示(shi):“‘熊猫(mao)系统’由于(yu)价格仅为同类(lei)产品的1/10,导致美国芯(xin)片厂商也一度选(xuan)择‘熊猫(mao)系统’,在市(shi)场中引(yin)起较大反(fan)响。”
不巧的(de)是(shi),EDA三(san)巨头(tou)随之杀入了国内。
凭借免(mian)费赠(zeng)送、多(duo)方(fang)合作等打法,再叠(die)加技术的(de)先发优势,一举占领(ling)了国内市(shi)场,“熊猫(mao)系统”等国产EDA最终走向了边缘化。
一(yi)名软件工程师告诉锌刻度(du):“任何软件都有一(yi)个特性,‘不(bu)怕不(bu)好用,就怕没人用’,只要(yao)不(bu)断(duan)积累、不(bu)断(duan)迭代(dai)营造一(yi)个成(cheng)熟的生(sheng)态,市场就不(bu)会(hui)(hui)给新玩(wan)家机会(hui)(hui)。”
如此一来,EDA成为(wei)芯(xin)片国产替代的(de)最大软肋。
EDA设计流程
近年来,手机(ji)、汽车、互联网等领域的科技企业纷(fen)纷(fen)开启了(le)(le)自(zi)(zi)研芯片之路,小米(mi)自(zi)(zi)研了(le)(le)SoC芯片玄戒O1、理(li)想(xiang)自(zi)(zi)研了(le)(le)智(zhi)驾芯片M100、百度自(zi)(zi)研了(le)(le)云端全功能(neng)AI芯片昆仑(lun)芯、阿里巴巴自(zi)(zi)研了(le)(le)AI推理(li)计算芯片li-NPU……
随之(zhi)而来的(de)(de),则是(shi)对(dui)EDA需求(qiu)的(de)(de)水涨船高。
中国半导体(ti)行业协会的数据显示,芯片产业链分为设计、制(zhi)造、封测三个环节(jie),设计环节(jie)与制(zhi)造环节(jie)都需要用到EDA,合计比(bi)重超过75%。
这意(yi)味着,EDA三巨(ju)头如(ru)若不(bu)再(zai)授权,行业恐被“卡脖子(zi)”。
“远川(chuan)科技评(ping)论”表示:“一(yi)旦(dan)EDA厂(chang)商(shang)停止(zhi)向(xiang)芯片设(she)计公司(si)授权,意(yi)味着后(hou)者无法取得代工厂(chang)最新的(de)PDK,基于新工艺的(de)设(she)计和流片同(tong)样无从谈(tan)起(qi)。”
此背景(jing)下,国产EDA肩上的担子更(geng)重了。
弯道超车并非天方夜谭
事实上(shang),国产EDA并未坐(zuo)以待(dai)毙,一直顽强地向(xiang)上(shang)生长。
一条(tiao)路径,寻找差(cha)异化(hua)生存(cun)空间。
“熊猫系统”的技术(shu)继承者(zhe)为(wei)(wei)华(hua)大九天,在液(ye)晶显示领域找到了突破口,成(cheng)为(wei)(wei)全(quan)(quan)球知(zhi)名的全(quan)(quan)流程(cheng)FPD(平板(ban))设计解决方案(an)的供应商,全(quan)(quan)球每3台智能手机的屏幕驱(qu)动芯片中(zhong)就有1台由华(hua)大九天的EDA设计完成(cheng)。
站稳脚跟之后(hou),其将边界扩大至芯(xin)片设计的核心领域。
财报显示,华(hua)大九天(tian)的(de)全(quan)流程工(gong)具(ju)在国内fabless企业的(de)渗透率(lv)达35%,较2020年增(zeng)长(zhang)了22个百分点,其中(zhong)(zhong)海思、中(zhong)(zhong)兴微电(dian)子等头(tou)部(bu)客户的(de)采购额占比(bi)超40%。
华大九天仅(jin)次于三巨头,图源:中原证*研究(jiu)所
另外一条路(lu)径(jing),集中(zhong)精力聚焦高端(duan)市场。
大多数企(qi)业没有(you)华大九天的(de)全流程实力,选择(ze)的(de)是深耕特定市(shi)(shi)场,代(dai)表企(qi)业为(wei)概伦电子,聚焦的(de)是器件建(jian)模(mo)与(yu)电路仿真的(de)高端市(shi)(shi)场,助力5G基站芯片等实现进口替代(dai)。
值得一(yi)提的是,概伦电子的NanoSpice高精度仿真器(qi)通过三(san)星(xing)3nm GAA工艺认证,与Synopsys、Cadence并(bing)驾齐驱,成为全球唯(wei)三(san)的玩家(jia)。
此外,概伦电(dian)子收购锐成芯(xin)微(wei)(IP供(gong)应(ying)商)与纳(na)能微(wei)(电(dian)源管理(li)IP),意欲(yu)通过“EDA+IP核(he)”的打法(fa),缩短芯(xin)片产品(pin)从设(she)计、验证、上市的周期,迭代为一站式芯(xin)片设(she)计解决方案,从而提升市场竞争力。
需要注意的是,近年来不确定性陡增,EDA国产化(hua)提速不再是一(yi)(yi)个选择题(ti),而是一(yi)(yi)个必(bi)答题(ti),为(wei)了掌(zhang)控芯(xin)片领(ling)域(yu)的关(guan)键软(ruan)件自(zi)主权,赛道涌现了一(yi)(yi)批新势力。
TechNode的数据显示,在中国研发EDA软件的公(gong)司数量,远(yuan)超(chao)世(shi)界其(qi)他地(di)区(qu)的总和(he),至少(shao)有(you)60家此类公(gong)司。
其中,近期揭开(kai)神秘面纱的启云方,堪称新势力的翘楚(chu)。
前不(bu)久,启云(yun)方正式官宣(xuan)了针(zhen)对原理图与PCB的两款EDA设计(ji)(ji)软件(jian),产(chan)(chan)品性能较(jiao)行业(ye)标(biao)杆(gan)提(ti)升30%、产(chan)(chan)品硬件(jian)开(kai)发周期可缩短40%、智能辅助设计(ji)(ji)一版成功率(lv)提(ti)升30%,已有(you)超过2万名工程(cheng)师使用。
更为重要的是,启(qi)云方进行(xing)了颠(dian)覆(fu)性创新(xin)。
串行(xing)作(zuo)业(ye)(ye)是(shi)海外(wai)EDA的(de)基本理(li)念,一直深深影响着(zhe)整个行(xing)业(ye)(ye)的(de)发展,启(qi)云方没有(you)循规蹈矩,而(er)是(shi)祭出(chu)并(bing)行(xing)作(zuo)业(ye)(ye)的(de)打法,在(zai)协同(tong)设计(ji)上下足了功夫,原理(li)图设计(ji)软件支(zhi)持(chi)100人同(tong)时在(zai)线并(bing)行(xing)设计(ji),而(er)PCB设计(ji)软件支(zhi)持(chi)20人同(tong)时在(zai)线协同(tong)设计(ji)。
“幻尘科技”表示:“传统认知中,后发国家在高精尖领域只能‘步(bu)步(bu)追赶’,但(dan)启云(yun)方(fang)直接实现‘性(xing)能反超’,这种突破不是(shi)(shi)简单的‘国产替代(dai)’,而(er)是(shi)(shi)通(tong)过算(suan)法重构(gou)和架(jia)构(gou)创新,在设计效率、兼容(rong)性(xing)等(deng)核(he)心指标上建立新的技术坐(zuo)标系。”
由此一来,国产EDA从国际(ji)标(biao)准的(de)追随者进(jin)化(hua)为国际(ji)标(biao)准的(de)定义者,进(jin)而有了(le)弯(wan)道超(chao)车的(de)可能。
实际(ji)上(shang),在AI浪潮之下,国产EDA上(shang)演弯道超车的可能(neng)性(xing)更大了。
大模型可以预(yu)测芯片在运行特定应用程序时的(de)性能表(biao)现,从而减少EDA的(de)重(zhong)复(fu)工作(zuo)、规避不必要的(de)错误,大幅提(ti)升(sheng)了工作(zuo)效率。
“半(ban)导(dao)体产(chan)业纵(zong)横”表示(shi):“在(zai)芯片(pian)布局布线(xian)问题中(zhong),传统(tong)的(de)EDA算(suan)法(fa)可以(yi)根据芯片(pian)的(de)功能需求和性能指标(biao),合理安排(pai)各(ge)个元器件的(de)位置,并(bing)规(gui)划出最优的(de)电路(lu)连接线(xian)路(lu)。而(er)现在(zai),基于机器学习(xi)的(de)优化方(fang)法(fa)可以(yi)寻找(zhao)比传统(tong)EDA算(suan)法(fa)更优或者更快的(de)解决方(fang)案。”
更为(wei)关键(jian)的是,在(zai)AI赋能(neng)EDA上,国(guo)内外公司处于(yu)同一(yi)起(qi)跑线(xian),谁(shei)能(neng)率先找到效(xiao)率的倍增器,谁(shei)将在(zai)未来的竞争中胜(sheng)出(chu)。
譬如(ru),概伦(lun)电(dian)子(zi)正(zheng)在开(kai)发(fa)基于Transformer架构的(de)器件建模AI系统(tong),目标是将建模时(shi)(shi)间从传统(tong)的(de)2周(zhou)缩短至24小时(shi)(shi)。
总而言之,EDA赛道面临重大变(bian)革,确保自(zi)给自(zi)足成(cheng)为行业的(de)当务之急,国内的(de)老牌(pai)EDA与(yu)EDA新势力正在(zai)合力攻(gong)坚,努(nu)力补(bu)上芯片国产替代的(de)最后一(yi)个拼图。
那么,早晚有一(yi)天(tian),“中国(guo)芯”不再受(shou)制于人。