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芯片之母EDA的国产化之路:模拟芯片设计模块相对成熟

08-17 IT文章

  作为芯片设计过程中必需的软件工具,EDA(电子设计自动化)一直被视为是“芯片产业皇冠上的明珠”,且是IC设计产业最上游、最高端的环节。

  目前全球的EDA市场主要由三家美国大厂占据了接近八成市场份额,虽然三巨头之间的份额每年会略有波动,但寡头垄断的趋势已经基本成型。

  相比之下,国内EDA公司起步略晚,但近年间,随着以华为海思、中兴微电子在内的龙头国内半导体设计公司陆续走强,让产业生态之间的共生共进有了土壤,相关EDA公司在近两年来也开始陆续筹备登陆科创板事宜。

  根据SEMI电子系统设计联盟发布的数据,中国公司EDA营收的全球占比曾经非常小,目前正在迅速缩小与北美的差距,后者仍然是最大的市场。

  客观来说,若仅从公司成立时间计算,如今国内市场份额最高的华大九天在2009年成立,但前述三巨头的成立时间均在1980年代。叠加摩尔定律支撑着几十年间工艺制程的快速迭代进度,这意味着我们国家在此领域依然有较大追赶空间。而进入后摩尔定律时代对新技术路线的探索,则被视为有可能让国内公司有加速追赶的势能。

  巨头垄断EDA

  EDA之所以重要,是因为不同于传统软件,在设计和使用过程中可以不断修改bug;芯片产品一旦流片制造出来后无法更改,这就需要借助EDA软件。

  通过在EDA软件虚拟地进行设计、模拟、仿真等环节,确认无误后,才正式流片。而芯片设计人员往往借助EDA工具会对几十万乃至于数十亿的晶体管进行设计,如此可以减少整体芯片设计和制造的资金及时间成本。

  据赛迪智库统计,在我国的EDA工具市场竞争格局来看,新思科技(Synopsys)和楷登电子(Cadence)分别占据30%左右份额,西门子旗下公司近三年间份额大约在15%上下。其中,楷登电子在国内的份额近两年间有1%-3%左右的份额提升,整体市占率略超过新思。

  TrenForce集邦咨询分析师姚嘉洋告诉21世纪经济报道记者,新思科技、楷登电子两家公司在这几年的营运策略开始有些不同之处,新思开始强化在Software integrity Product(软件集成型产品)的发展,并且平均发展旗下各产品线的产品实力,因此并购动作频频,同时也能强化营收表现;反观楷登,并购动作相对较少,在EDA相关领域的营收却也呈现稳定成长的态势。

  “从这一点大概可以看出,楷登在EDA的产品线实力底蕴较为扎实,渐渐取得客户信赖。”他进一步向记者指出,因此若单以EDA营收表现来看,楷登略胜新思一筹;但以总营收而言,则是新思科技小赢楷登。

  姚嘉洋认为,在EDA行业,海外三家巨头公司的经营早已行之有年,整体行业的发展也已经相当成熟,在技术未能有较大突破的情况下,三家份额差距较小,不至于彼此之间出现绝对领先份额的寡头公司。

  不过这些头部公司如今的发展也不仅限于EDA行业本身。从产业环节来看,EDA是一个自身规模不高,但是能够撬动庞大下游芯片市场的关键细分行业,因此其毛利率往往极高,大约普遍在90%上下。

  也正因为EDA本身不是一个大行业,国际上的前两家巨头新思科技和楷登电子,如今已经发展成为EDA+IP并行的模式。

  云岫资本高级经理李俊超告诉21世纪经济报道记者,采取EDA+IP发展模式,是由于EDA公司面向的下游客户都是芯片设计公司或晶圆厂,处在上游的不同环节如EDA或IP公司,若能将不同的能力整合在一起,将带来很强协同效应。

  “两个产业环节共同介入,也可以扩大市场空间和销售额。”他续称,不过得以进入新的产业环节也并不是完全由单个公司自生技术积累而来,如新思科技就是通过大量并购IP类公司实现了如今的两条业务并行发展路线。而未来,随着国内EDA公司的进一步发展,若想走类似路径,也可以通过自研和行业整合并行的路线推进。

  国产EDA直追

  历史资料显示,我们国家在EDA领域的起步时间并不算晚,只是在开放性的市场环境之下,国内培育EDA的土壤并不深厚,才有了一定时间的停滞期。

  华大九天招股书大致描述过国内EDA产业的发展历程。20世纪70-80年代,受海外禁运管制影响,中国无法购买到国外EDA工具,因此开始进行自主研发与攻关,并在1988年启动国产EDA工具“熊猫系统”的研发工作。

  90年代初,华大九天的初始团队部分成员研发成功了中国历史上第一款具有自主知识产权的EDA工具“熊猫ICCAD系统”。但此后,国外解除了对我国EDA工具的封锁,国外EDA工具大量进入中国,导致缺少政策和市场支持的国内EDA工具研发和应用陷入低谷。

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