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中国EDA与IP等芯片设计上游产业发展状况分析

2023-01-16 14:20:00

在极其复杂的环境下，中国集成电路设计业仍然取得了两位数增长。根据魏少军教授在2022 ICCAD开幕致辞时公布的数据，预计2022年中国集成电路设计业规模为5345.7亿元，同比增长16.5%，按美元计算约为784.4亿美元，占全球集成电路产品销售收入的比例将继续提升。

2022年，新冠疫情对生产经营秩序冲击不断，集成电路主要终端产品销量大幅下滑，地缘政治对半导体全行业的影响持续加深，在多重不利因素叠加下，中国集成电路产业仍然录得两位数的正增长，着实不易。这样的成绩取得，离不开中国大市场对集成电路产业发展的支撑作用，作为全球最大电子制造业基地，中国拥有几乎所有集成电路应用场景，终端企业对集成电路的需求规模大、品类全，而随着外部产业环境的变化，终端企业对供应链的安全越来越重视，越来越重视本土芯片供应商，因而本土芯片设计企业的市场空间不断扩展。

不过，本土芯片设计企业也要把自身的供应链安全重视起来。随着美国对中国半导体产业的限制手段不断加强，之前全球化配置的产业资源面临冲击，中国半导体必须做好部分技术被完全限制的准备。因而不只是终端企业要重视上游，芯片设计业企业也要把其上游生态链的建设重视起来，要对本土的EDA、IP和晶圆代工企业予以必要的支持，只有活跃健壮的上游生态建立起来，才能真正打破技术封锁。

那么，本土EDA与IP等芯片设计上游产业发展状况如何呢？从参与本届ICCAD的厂商发言中可以窥见一斑。

单点突破已成气候

EDA创业多数从点工具开始，逐渐从点工具扩展到某个细分方向的全流程工具，然后再横向扩充。已经先后上市的概伦电子和华大九天就是典型代表，概伦电子在存储器芯片领域，华大九天在平板显示电路及模拟电路设计领域，均已经从点到面，建立起了全流程的竞争力。

近几年进军EDA领域的企业，也在沿着这条道路前进。例如，芯启源的EDA工具就选择了基于FPGA的仿真加速工具作为突破口。据芯启源EDA&IP销售总经理裘烨敏介绍，芯启源创新地将硬件仿真与原型验证结合在一起，降低了客户的运营成本，而且仿真速度达到了10M，比传统工具快10倍，到2023年一季度，仿真速度还可以提升到20M，分区能力和支持的系统规模也将进一步提升。

英诺达的首款EDA产品则把目标放在低功耗设计领域。据英诺达董事长兼创始人王琦介绍，英诺达首款EDA产品有两大特点，第一是对低功耗设计方法有完备的支持；第二是在检查错误的同时帮用户定位问题根源，找出解决方法。

国微芯则将战略聚焦在后端和制造端的工具上，例如物理验证工具和OPC工具，在本届ICCAD上，国微芯一口气发布了14款EDA工具，包括物理验证平台的4个工具，OPC平台的2个工具，还有仿真平台的3个工具，特征化平台2个工具以及形式验证工具平台的3个工具。国微芯CTO白耿说:“国微芯的主要服务标的是国内晶圆代工厂，支持国内晶圆产线进行物理验证相关的参考流程和开发工作，希望能够在当今的国际环境下，解决国内晶圆厂对于制造端EDA工具的‘卡脖子’问题。”

这些EDA新势力，正在努力通过单点工具来一点点建立行业地位。当然，这些点工具以及部分细分方向的全流程工具加在一起，也还没有构成能够支撑国内半导体产业发展的必要工具链，但如概伦电子总裁杨廉峰所说，没有一家公司可以真正做到全流程，EDA公司的价值在于为客户全流程方案提供不同环节的最优选择，客户组合不同的产品组合来实现最后的全流程。他说：“国内没有任何一家企业可以解决行业的所有问题，但我们可以联合国内的合作伙伴，包括我们参股或间接投资的企业，共同为客户打造更完整的流程，这是我们现在做的事情。”

上云

EDA上云是近年来的热点话题。在ICCAD上受访的企业中，速石科技、英诺达和思尔芯，都对外提供云服务。其中，速石科技的主营业务即为芯片设计企业提供EDA的云服务：一站式IC设计云平台。

速石科技高级技术总监陈琳涛表示，大型SoC设计在研发阶段对算力的需求呈现波动性特征，前仿高峰或后仿高峰往往需要极大的算力资源，如果为了满足这种峰值需求而进行硬件扩充，无疑会给企业造成沉重的成本负担，如果不扩容，开发效率又会受限，因而采用云计算来满足这种弹性需求，无论从成本上还是性能上都比自建算力集群更有优势。

陈琳涛表示，EDA工具的配置多而繁复，对于新创公司而言，如果每一个工具都去自己部署，可能会“踩到很多坑”，需要花很长的时间去解决一些其他企业遇到过的共性问题，如果委托给速石科技这样的专业公司，就可以避免踩坑，专注于研发工作。他说：“我们会保留或兼容客户的使用习惯，让客户的研发效率持续提高，同时享受速石自主研发平台的支持。”

英诺达王琦则认为，EDA上云的主要是在商务模式上的创新。上云给客户带来的收益有两个，一个是计算资源更有效的利用，一个是使用成本的的降低。EDA上云的技术动力并不大，因而上云并不能解决当前国产EDA遇到的大部分难题。他说：“上云是一个次要的问题，关键要有产品出来。中国最苦于EDA使用成本很高，当你的产品技术方面有一定竞争力，成本又很有利，当然就具备竞争优势了。总之，我不排除上云可以增加EDA产品的竞争力，但如果想靠上云来产生决定性的变化，我对此持保留观点。”

国产EDA怎样才能让客户用起来？

虽然国内EDA热闹异常，但从市场份额来看，依然差距很大。根据GIA的数据，2021年中国EDA市场85%的份额有国外五大公司占据，而这还是在过去几年本土EDA产业高速发展的基础上的结果。

在以往，一款本土工具要打入市场，往往备受客户挑剔，既要比主要国际巨头的性能要好，价格还要便宜，这让很多本土工具在研发出来以后很长时间都找不到客户来用。

当然，拜产业环境变化所赐，本土企业对本土EDA的接受度在提升。只要产品性能与市场主流产品相当，就会有客户去考虑尝试。

概伦电子杨廉峰说：“大家的心态确实在改变，但国内企业不会因为国产标签或者情怀买单，也不会仅仅为了价格便宜而买单，客户还是为价值买单。”杨廉峰认为，EDA市场是价值导向，价值导向就意味着每一款EDA工具都要找到相对应的应用。“我们一直强调‘应用、应用、应用’，要真正找到国内行业用户愿意买单的原因。”

杨廉峰还表示，政府在推动本土EDA产业发展方面做了很多工作，近年来，政府为采用本土EDA工具的企业予以补贴，而不是直接补贴EDA企业，就是让更有市场接受度的产品得到发展机会。

道阻且长

据统计，2021年至2022年本土EDA产业融资额达到100亿元，超过了之前EDA产业融资的历史总和，国内发展EDA产业的热情非常高，也在部分领域取得了一些成绩。

但与国际巨头相比，现在的差距也非常明显，全球最大EDA厂商新思科技一年研发投入就有约100亿元人民币，员工人数1.6万人，国内三家EDA公司研发投入总和为4.5亿元人民币，员工人数还不到2000，与国外三巨头相比，国内产业资源的差距均在数十倍以上。要赶上国际巨头，对本土产业起到必要的支撑作用，还有很长的路要走，这个过程不仅需要本土EDA从业者勠力同心，奋发图强，也需要EDA的下游与上游对EDA产业给予必要的支持，例如设计公司与本土EDA公司一起针对特定的应用、公益平台和流程进行定制，一起构建活跃的生态。

中国半导体产业的供应链安全必须要解决，也一定会解决，这是一段需要有耐心和毅力的旅程，如同锐成芯微CEO沈莉所说：“半导体产业起起伏伏，不管是雨露还是阳光，我们中国半导体人抗压能力还是很强的。不管做IP也好，做EDA也好，它有个特点，必须要有非常强的耐心和毅力，所以我把‘风雨兼程’、‘长期主义’八个字送给大家，与大家一起共勉。”

芯片产业上游中国