【文/觀察者網(wǎng) 呂棟 編輯/陶立烽】

電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件（Electronic Design Automation，EDA）是集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域的基礎(chǔ)工具，但目前中國芯片設(shè)計(jì)企業(yè)所使用的EDA工具主要來自西方國家。為了創(chuàng)造穩(wěn)定的產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境、打造完善的集成電路供應(yīng)鏈體系，國產(chǎn)EDA工具軟件的技術(shù)水平亟待提升。

10月22日，觀察者網(wǎng)從國產(chǎn)EDA廠商芯和半導(dǎo)體2021全國用戶大會(huì)現(xiàn)場了解到，從全球產(chǎn)業(yè)格局來看，目前美國企業(yè)占據(jù)著全球EDA市場90%的市場份額；國內(nèi)市場方面，2020年中國EDA產(chǎn)業(yè)銷售額超過70億人民幣，但國際大公司占據(jù)將近80%的市場份額，中國本土企業(yè)的市場占有率不足15%。

不過，令人欣慰的是，華大九天、芯和半導(dǎo)體、廣立微、槪倫電子、國微思爾芯等多家國產(chǎn)EDA廠商已經(jīng)在點(diǎn)工具上取得從零到一的突破，下一步的難題是如何實(shí)現(xiàn)從點(diǎn)到線再到面的突破。

“芯和已形成以系統(tǒng)分析為驅(qū)動(dòng)，芯片-封裝-系統(tǒng)全覆蓋，支持先進(jìn)工藝和先進(jìn)封裝的完整EDA產(chǎn)品線，能為HPC（高性能計(jì)算）應(yīng)用最迫切的幾大行業(yè)——數(shù)據(jù)中心、云計(jì)算， 5G通訊，人工智能、大數(shù)據(jù)分析，以及智能汽車等領(lǐng)域提供解決方案。”芯和半導(dǎo)體創(chuàng)始人、CEO凌峰在大會(huì)上表示。

這場大會(huì)由上海市集成電路行業(yè)協(xié)會(huì)、上海集成電路技術(shù)與產(chǎn)業(yè)促進(jìn)中心聯(lián)合協(xié)辦，中興通訊、紫光展銳、新思科技、羅德與施瓦茨、微軟Azure、概倫電子等芯和半導(dǎo)體及其生態(tài)系統(tǒng)中的多家合作伙伴出席，大會(huì)以“擁抱異構(gòu)集成的新機(jī)遇”為主題。

芯和半導(dǎo)體創(chuàng)始人兼CEO凌峰

凌峰在會(huì)上表示，疫情推動(dòng)全球產(chǎn)業(yè)加速向數(shù)字化轉(zhuǎn)型，而半導(dǎo)體行業(yè)對此的重要貢獻(xiàn)來自于HPC高性能計(jì)算技術(shù)，先進(jìn)工藝、先進(jìn)封裝和高速系統(tǒng)都是推動(dòng)HPC向前發(fā)展的三大重要支撐。

過去半個(gè)多世紀(jì)，芯片行業(yè)一直遵循摩爾定律高速發(fā)展，先進(jìn)工藝技術(shù)不斷演進(jìn)，目前已朝3納米、2納米邁進(jìn)。但在產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中，摩爾定律不斷受到質(zhì)疑，有關(guān)其“走到極限”的說法層出不窮。（觀察者網(wǎng)注：摩爾定律指的是，當(dāng)價(jià)格不變時(shí)，集成電路上可容納的晶體管數(shù)目，約每隔18-24個(gè)月便會(huì)增加一倍，性能也將提升一倍）

但凌峰認(rèn)為，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)界始終堅(jiān)信技術(shù)可以改變生活，技術(shù)可以推動(dòng)摩爾定律繼續(xù)前行。例如：在光刻技術(shù)的革新下，工藝節(jié)點(diǎn)已經(jīng)縮小至5納米，甚至未來還將有3納米。另外近年來，先進(jìn)封裝被認(rèn)為是延續(xù)摩爾定律的途徑之一，異構(gòu)集成也逐漸成為推動(dòng)摩爾定律發(fā)展的重要方式。

而在后摩爾時(shí)代，由摩爾定律驅(qū)動(dòng)的芯片集成度和復(fù)雜度持續(xù)提升將為EDA工具發(fā)展帶來新需求。在設(shè)計(jì)方法學(xué)層面，EDA工具的發(fā)展方向主要包括系統(tǒng)級(jí)或行為級(jí)的軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)方法、跨層級(jí)芯片協(xié)同驗(yàn)證方法、面向設(shè)計(jì)制造與封測相融合的設(shè)計(jì)方法和芯片敏捷設(shè)計(jì)方法等方面。

此外，在后摩爾時(shí)代，芯粒（Chiplet）技術(shù)已成為重要的發(fā)展方向。芯粒技術(shù)將不同工藝節(jié)點(diǎn)和不同材質(zhì)的芯片通過先進(jìn)的集成技術(shù) （如3D集成技術(shù)）封裝集成在一起，形成一個(gè)系統(tǒng)芯片，實(shí)現(xiàn)了一種新形式的IP復(fù)用。這一過程需要EDA工具提供全面支持，促進(jìn)EDA技術(shù)應(yīng)用的延伸拓展。

芯和半導(dǎo)體用戶大會(huì)現(xiàn)場 圖片來源：觀察者網(wǎng)

觀察者網(wǎng)在大會(huì)現(xiàn)場了解到，芯和半導(dǎo)體成立于2010年，支持先進(jìn)工藝、先進(jìn)封裝一直是該公司的產(chǎn)品方向，芯和推出的IRIS、iModeler及Metis系列產(chǎn)品可以對先進(jìn)工藝和封裝提供完整支持。

除了工藝、封裝技術(shù)，系統(tǒng)也是推動(dòng)HPC向前發(fā)展的重要支撐。凌峰指出，從高速IO或SerDes二十多年的發(fā)展來看，可以發(fā)現(xiàn)和摩爾定律類似的趨勢，其中高速IO幾乎每三年速度翻倍，網(wǎng)絡(luò)IO速度較計(jì)算還要快。因此在未來，芯片結(jié)合高速系統(tǒng)將能夠真正實(shí)現(xiàn)HPC的高性能特征。

“這需要各個(gè)子行業(yè)的共同努力”，凌峰強(qiáng)調(diào)說，無論是連接器線纜廠商、背板廠商，還是SerDes行業(yè)，都是促進(jìn)HPC市場成長、向前發(fā)展的重要力量。

在本次大會(huì)上，芯和半導(dǎo)體聯(lián)合創(chuàng)始人、高級(jí)副總裁代文亮發(fā)布了Xpeedic EDA2021版本，為電子系統(tǒng)提供完整的建模、仿真、分析和測試平臺(tái)。

他提到，今年的亮點(diǎn)是芯和半導(dǎo)體聯(lián)合新思科技發(fā)布的業(yè)界首個(gè)用于3DIC先進(jìn)封裝設(shè)計(jì)分析的統(tǒng)一平臺(tái)，為客戶構(gòu)建了一個(gè)完全集成、性能卓著且易于使用的環(huán)境，提供了從開發(fā)、設(shè)計(jì)、驗(yàn)證、信號(hào)完整性仿真、電源完整性仿真到最終簽核的3DIC全流程解決方案。

芯和半導(dǎo)體用戶大會(huì)現(xiàn)場 圖片來源：觀察者網(wǎng)

除了EDA，代文亮還重點(diǎn)介紹了芯和濾波器解決方案XFilter：以IPD工藝輔以SAW、BAW工藝，芯和提供了多元化的濾波器產(chǎn)品組合，可以滿足對更高頻率、更大帶寬以及更佳的插損和帶外抑制性能的多樣化需求，并利用虛擬IDM的模式，幫助射頻模組廠商實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新。

在向大會(huì)致辭時(shí)，上海市經(jīng)信委副主任傅新華指出，芯和半導(dǎo)體是上海重點(diǎn)布局的EDA企業(yè)，在過去一年中，企業(yè)高速發(fā)展值得贊許，并鼓勵(lì)芯和以專精特新為方向，承擔(dān)起時(shí)代賦予的振興半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)、EDA行業(yè)的使命，為上海的科創(chuàng)中心建設(shè)貢獻(xiàn)力量。

他認(rèn)為，國際政治地緣政治和形勢的變化，給集成電路行業(yè)既帶來了機(jī)遇，也帶來了挑戰(zhàn)。機(jī)遇是指在產(chǎn)業(yè)鏈重構(gòu)過程中，中國立志于保障自己的產(chǎn)業(yè)安全，因此將對國內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來很大促進(jìn)，但是全球供應(yīng)鏈的不穩(wěn)定狀態(tài)，也會(huì)對整個(gè)行業(yè)帶來一些沖擊。其次，資本市場對集成電路行業(yè)的發(fā)展有利有弊。一方面，半導(dǎo)體行業(yè)需要資金去吸引人才、做自主研發(fā)，去促進(jìn)這個(gè)行業(yè)的健康發(fā)展，但如果過于拔苗處長可能會(huì)損害這個(gè)行業(yè)，甚至可能會(huì)讓行業(yè)迷失自我。

在專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，中興通訊副部長易畢，紫光展銳高級(jí)副總裁劉志農(nóng)，新思科技中國區(qū)副總經(jīng)理許偉圍繞著“異構(gòu)集成”、“3DIC”、“先進(jìn)封裝”、“系統(tǒng)設(shè)計(jì)“在大會(huì)的主旨演講環(huán)節(jié)進(jìn)行了分享，并對芯和推出的3DIC先進(jìn)封裝設(shè)計(jì)分析全流程EDA平臺(tái)表達(dá)了期許。

觀察者網(wǎng)注意到，國產(chǎn)EDA領(lǐng)域今年出現(xiàn)IPO潮，華大九天、廣立微、槪倫電子、國微思爾芯等國內(nèi)EDA廠商都已開啟IPO之路。但在這一重要領(lǐng)域，目前不管是國內(nèi)還是全球的市場份額主要都由三大巨頭新思科技（Synopsys）、楷登電子（Cadence）和西門子EDA（ Siemens EDA）占據(jù)。

數(shù)據(jù)來源：華大九天招股書

國產(chǎn)EDA龍頭華大九天招股書顯示，2020年，楷登電子和新思科技分別占國內(nèi)EDA市場約33.3%和17.5%的份額，華大九天僅占約6%的市場份額；全球市場上，EDA巨頭的市場規(guī)模優(yōu)勢更為顯著，2020年楷登電子和新思科技分別占據(jù)約32.0%和29.1%的份額，而華大九天僅占約1%的份額。

數(shù)據(jù)來源：華大九天招股書

從市場價(jià)值來看，賽迪智庫數(shù)據(jù)顯示，2020年EDA行業(yè)的全球市場規(guī)模超過70億美元，卻支撐著數(shù)十萬億規(guī)模的數(shù)字經(jīng)濟(jì)。在中國這個(gè)全球規(guī)模最大、增速最快的集成電路市場，EDA杠桿效應(yīng)更大。

可以想象，一旦EDA這一產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)出現(xiàn)問題，包括集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)在內(nèi)的全球集成電路產(chǎn)業(yè)必將受到重大影響，由EDA工具、集成電路、電子系統(tǒng)、數(shù)字經(jīng)濟(jì)等構(gòu)成的倒金字塔產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)穩(wěn)定將面臨巨大挑戰(zhàn)。

目前，國產(chǎn)EDA廠商的最大短板是尚未實(shí)現(xiàn)電路設(shè)計(jì)EDA工具全流程覆蓋，而只是從單點(diǎn)突破，通過各自擅長的點(diǎn)工具環(huán)節(jié)為客戶服務(wù)。

例如，華大九天可以實(shí)現(xiàn)模擬電路設(shè)計(jì)全流程EDA工具系統(tǒng)和平板顯示電路設(shè)計(jì)全流程EDA工具系統(tǒng)；廣立微專注于芯片成品率提升和電性測試快速監(jiān)控技術(shù)；國微思爾芯聚焦于數(shù)字芯片的前端驗(yàn)證，提供原型驗(yàn)證系統(tǒng)和驗(yàn)證云服務(wù)等解決方案；槪倫電子致力于加快工藝開發(fā)和芯片設(shè)計(jì)進(jìn)程，提高集成電路產(chǎn)品的良率和性能；芯和半導(dǎo)體可以提供覆蓋IC、封裝到系統(tǒng)的全產(chǎn)業(yè)鏈仿真EDA解決方案，同時(shí)通過濾波器和系統(tǒng)級(jí)封裝設(shè)計(jì)平臺(tái)為手機(jī)和物聯(lián)網(wǎng)客戶提供射頻前端濾波器和模組。

圖片來源：華大九天招股書

“我國現(xiàn)有EDA產(chǎn)業(yè)是我國EDA產(chǎn)業(yè)的希望所在，這些企業(yè)很多在點(diǎn)工具上已實(shí)現(xiàn)從零到一的突破，下一步是如何實(shí)現(xiàn)從點(diǎn)到線再到面的突破?！鄙虾Ｊ屑呻娐沸袠I(yè)協(xié)會(huì)副秘書長徐秀法在大會(huì)上表示。

針對中國EDA產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，他提出了幾點(diǎn)看法：

第一，中國EDA產(chǎn)業(yè)發(fā)展要突破，只能尋求點(diǎn)的突破，用點(diǎn)連線再織成網(wǎng)，一步一個(gè)腳印往前走。

第二，縱觀世界三大EDA巨頭的發(fā)展歷程，一方面依靠自身的技術(shù)積累，另一方面更多是靠并購形成規(guī)模優(yōu)勢。全球EDA發(fā)展的歷史就是一部并購史，三大巨頭發(fā)起的并購超過200起以上，而發(fā)生在國內(nèi)的EDA并購卻是屈指可數(shù)。中國仍缺乏EDA產(chǎn)業(yè)的并購?fù)寥?，EDA產(chǎn)業(yè)要快速發(fā)展，上海要進(jìn)一步營造完善良好的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)環(huán)境，積極吸引境內(nèi)外人才加入現(xiàn)有EDA公司或者自主創(chuàng)業(yè)。即使是三五個(gè)人的小微公司，都要引起足夠的關(guān)注和重視，培養(yǎng)一批中小微企業(yè)，擴(kuò)大人才隊(duì)伍，為三五年以后企業(yè)的并購，做大做強(qiáng)我國的EDA產(chǎn)業(yè)，做好鋪墊工作。

第三，EDA產(chǎn)業(yè)貫穿于設(shè)計(jì)、制造、封裝，服務(wù)于產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)，同樣離不開產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)的系統(tǒng)支持。在應(yīng)用中、在實(shí)踐中豐富我們本土EDA的門類，提升完善產(chǎn)品性能，擴(kuò)大EDA產(chǎn)業(yè)規(guī)模，逐步實(shí)現(xiàn)自主創(chuàng)新。

圖片來源：觀察者網(wǎng)

徐秀法還提到，我國EDA產(chǎn)業(yè)面臨難得的發(fā)展機(jī)遇，從國家十四五規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景規(guī)劃，到上海市高端制造業(yè)的發(fā)展規(guī)劃，都明確提出要在集成電路設(shè)計(jì)工具上進(jìn)行突破。上海正在制定關(guān)于新時(shí)期促進(jìn)本市集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干政策，將實(shí)施相應(yīng)的專項(xiàng)，加大資金力度，加強(qiáng)EDA生態(tài)環(huán)境的建設(shè)。

“國內(nèi)不少起步晚的EDA公司，如果沒有晶圓廠的認(rèn)證，他們的市場很難打開，因?yàn)樵O(shè)計(jì)公司不敢用”，有業(yè)內(nèi)人士向觀察者指出，晶圓廠本能地會(huì)傾向于和美國三大巨頭合作，而對于小公司、創(chuàng)業(yè)公司，除非是具有了一定的特色和客戶影響力，否則他們并不愿意花時(shí)間去測試和認(rèn)證，因?yàn)檎J(rèn)證也是需要耗費(fèi)他們資源的?！跋Ｍ趯?shí)現(xiàn)單點(diǎn)突破后，能夠輻射和串聯(lián)起更多的應(yīng)用和流程，這是目前國內(nèi)的現(xiàn)狀，也是正確的道路”。

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