摘要：

　　本文在呈現(xiàn)國外EDA巨頭競爭史，國內(nèi)EDA現(xiàn)狀，EDA發(fā)展潮流之際,，提出了中國EDA產(chǎn)業(yè)發(fā)展在EDA技術潮流中可能遇到的風險,，避免成為又一個時代的EDA之殤,。

　　最近,，缺芯漲價成了半導體芯片行業(yè)的主要話題,，然而在芯片業(yè)存在著：架構,、EDA,、代工制造的技術鏈?，F(xiàn)在我們來回顧這個技術鏈中的EDA的發(fā)展史。

　　EDA：Eletronic Design Automation,，芯片設計的必備工具,，今天的EDA高端領域，由Cadence,，Synopsys,，Mentor Graphics（現(xiàn)已改名：Siemens EDA，即西門子EDA）“三分天下”,。其實,，EDA自從晶體管被發(fā)明，然后進化到IC集成電路以后,，EDA就是一個高效設計芯片的非常必要的工具軟件,。

　　國外EDA發(fā)展與競爭史

　　上世紀七八十年代，那個時候的計算機286才剛剛出現(xiàn)（1982年2月1日）,，EDA的領頭羊是Calma,，Computer Vision與Applicon。但是很快,，從八十年代中開始,，另外三家公司Mentor Graphics，Daisy,，Valid占有了市場的最大份額,。

　　1988年，SDA與另外一家EDA公司ECAD合并,，并更名為Cadence，也就是現(xiàn)在EDA三巨頭之一,。

　　在當時的技術狀況下,，粗略劃分，可以將EDA的CAD市場分為三部份：前端技術（frontend,，包括Verilog等的模擬與器件組合）,，后端技術（backend，包括Place&Routing芯片布局與繞線）,，驗證技術（DRC/LVS等）,。

　　90年代初，EDA的市場競爭慘烈,，留下來的巨頭只有兩個：Synopsys（目前三大EDA巨頭之一的新思）和Cadence（目前三大EDA巨頭之一）,。新思基本壟斷了前端技術,，占有其中將近六成的市場；Cadence基本壟斷了后端技術與驗證技術,，占有其中將近八成的市場,。其它的EDA公司雖然生存著，市場份額與利潤都舉步艱難,。

　　不過正如EDA的初期發(fā)展史一樣,，表面平靜的局面后面將是殘酷的競爭。

　　1991年初,，Cadence幾位雇員辭職離開,，自己組成了一家新的EDA軟件公司Arcsys。

　　1992年底,，Cadence總裁卡斯特羅決定開啟針對Arcsys的戰(zhàn)爭,。

　　卡斯特羅是一位技術狂熱者，七十年代就讀于耶魯大學,，后在柏克利大學攻讀物理學位,，后來放棄了對博士學位，轉入電子行業(yè),，在1986年成為SDA（Cadence前身）的總裁,。

　　Arcsys盡管被Cadence提起訴訟，在市場和技術等領域也同時發(fā)起針鋒相對的競爭,。但Arcsys在1995年6月成功上市,，并于同年11月宣布與做驗證技術的ISS合并，加強公司的競爭能力 ,，合并后,，公司取名阿凡提（Avanti）。阿凡提上市后風頭和業(yè)績均蓋過Cadence,。

　　后來,，經(jīng)過一系列漫長的官司和多次反轉，Cadence終于贏了,。阿凡提遭遇的官司與罰款不斷,。結局導致雙輸，卡斯特羅在1997年黯然離開Cadence和EDA領域,，阿凡提最終也被收購,，成為上世紀EDA時代之殤。

　　2001年,，EDA市場局面由四大金剛壟斷：

　　Cadence：銷售額15億美金,；

　　Synopsys：9億美金；

　　Mentor Graphics：約7億美金；

　　Avanti,，約四4億美金,；

　　阿凡提官司失敗后處于絕望邊緣，在2001年12月3日,，被Synopsys以八億美金收購,。

　　從此，EDA的市場一直由Cadence,、Synopsys,、Mentor Graphics三分天下至今。

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　　國內(nèi)EDA現(xiàn)狀

　　由于電子計算機和IC行業(yè)最初發(fā)源、興起于美國,，自然,，中國的EDA起步較晚，在七八十年代幾乎沒有這方面的研究,，90年代成熟之后我們更是采用拿來主義,，沒有進行大的研發(fā)投入。

　　1,、中國EDA發(fā)展歷程

　　全球EDA產(chǎn)業(yè)發(fā)展史及未來

　　EDA行業(yè)三大巨頭在全球市場上處于壟斷的同時較早就開始在華布局,，在政策、雄厚資金和大量研發(fā)投入的支持下,，他們占據(jù)著中國EDA產(chǎn)業(yè)約90%的份額,。

　　2002年中國開始有了起步，但直到2010年前后,，才開始有大量公司涌現(xiàn)進入EDA領域,，鉆研和專注下游細分市場。

　　上圖的公司可能不全,，如有遺漏,，請聯(lián)系主編微信號Aspencore9補充。

　　目前國內(nèi)十大EDA公司如華大九天,、杭州廣立微,、蘇州芯禾、湖北九同方,、天津藍海微、概倫電子,、蘇州珂晶達,、深圳鴻芯微納、成都奧卡思微電,、杭州行芯（排名不分先后）等本土企業(yè)已經(jīng)在加快布局,。

　　在美國禁令之后,，華為EDA軟件受限，于是開啟了EDA投資之旅,。

　　2020年12月,，華為投資九同方微電子有限公司，其開發(fā)重點是IC設計芯片的云端模式,；

　　2021年2月,，華為27億投資EDA軟件公司無錫飛譜電子，重點針對射頻,、天線,、毫米波等電磁領域。

　　2021年3月,，華為旗下哈勃科技投資上海立芯,，持股比例為20%。其專注物理設計和邏輯綜合等集成電路電子設計自動化工具開發(fā),。

　　2,、中國EDA人才困局

　　根據(jù)國內(nèi)多個權威媒體在2020年的報道，全球EDA從業(yè)人員約2.5萬人,，但國內(nèi)所有公司加在一起從事EDA工作的人員在1500人左右,，與國外大型EDA企業(yè)公司擁有上萬人相比，差距顯而易見,。這里值得注意的是,，我國所有EDA公司的研發(fā)人員在1500人上下（當然，到2021年研發(fā)隊伍已迅速壯大）,。

　　而培養(yǎng)一個EDA人才需要10年以上,。一個經(jīng)驗豐富的EDA人員，需要經(jīng)歷如下四個階段：

　　A.高校專業(yè)理論階段：4-5年,；

　　B.企業(yè)初步實踐階段：2-3年,；

　　C.項目經(jīng)驗獲取階段：2-3年；

　　D.理論實踐提升階段：n年,。逐步理解了EDA領域內(nèi)產(chǎn)品和技術的關鍵點,，在后續(xù)的項目開發(fā)中不斷提升EDA的水平和技能。

　　其中第4階段是一個需要天賦,、機遇與努力并存的階段,，即使經(jīng)歷了前期3個階段的磨練，也不一定能做出一個成功的產(chǎn)品,。國內(nèi)之所以有很多研發(fā)人員不愿意加入EDA領域,，主要原因就是：我即使付出了10年以上的努力，也不一定能夠做出成功的產(chǎn)品，自己在職業(yè)生涯成功的概率較低,，風險較大,。

　　3、中國EDA產(chǎn)業(yè)好消息

　　不過,，2021年,，中國EDA產(chǎn)業(yè)的好消息不斷：

　　1月13日，華大九天擬首次公開發(fā)行股票并在創(chuàng)業(yè)板上市,；

　　1月19日,，概倫電子在上海證監(jiān)局進行了輔導備案，計劃在科創(chuàng)板掛牌上市,；

　　1月27日,，國微思爾芯與中金公司簽署了輔導協(xié)議，計劃在科創(chuàng)板上市,。

　　中國A股EDA第一股的誕生指日可待,。

　　華為短短三個多月投資了三家EDA公司；中芯聚源也布局了三家EDA公司（廣立微,、芯和,、芯華章）；興橙資本投資了兩家EDA公司（概倫,、東方晶源）,。

　　整體來看，全球2020年第三季度EDA行業(yè)營收增長15%,，達到 29.539 億美元,，其中亞太地區(qū)（APAC）增長 26.4%。

　　EDA發(fā)展潮流

　　在中國EDA市場呈現(xiàn)出一片欣欣向榮的景象之際,，技術領域,，也出現(xiàn)了新的發(fā)展潮流。

　　1,、EDA云端化

　　也就是云計算+EDA,，當下，EDA供應商已經(jīng)開始在線提供他們的工具和軟件,。全球互聯(lián)網(wǎng)普及率的提高使?jié)撛诳蛻艨梢暂p松地在線訪問這些工具,，并使用它們來設計和制造芯片。這樣,，由于降低了TCO和基礎設施成本以適應這些工具,，公司的資本支出減少了。這也有助于改善SCM,，因為經(jīng)銷商和分銷商的總數(shù)大大減少了,。

　　▲ Cadence提供的云服務

　　2,、EDA AI化

　　人工智能+EDA ：芯片敏捷設計是未來發(fā)展的一個主要方向,，深度學習等算法能夠提高EDA軟件的自主程度,，提高IC設計效率，縮短芯片研發(fā)周期,。

　　具體操作包括擴展設計平臺,，加快TTR，實現(xiàn)自動化的新水平,，并在數(shù)字和定制設計中設置新的質量結果（QoR）標準,。加速時序驗證。

　　據(jù)Cadence的報告顯示,，機器學習在EDA的應用可以分為四個方面：數(shù)據(jù)快速提取模型,；布局中的熱點檢測；布局和線路,；電路仿真模型,。Cadence致力于研究將機器學習應用在Virtuoso平臺上，并參與了ERI中智能設計芯片項目,。

　　EDA之殤

　　然而,，當中國的EDA產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展之際，可能依然存在著很多風險,，甚至說可能是陷阱,。在中美科技戰(zhàn)的未知局面之下，尤其體現(xiàn)在知識產(chǎn)權,、以及上面的潮流化趨勢之中,。

　　1、EDA知識產(chǎn)權之爭

　　伴隨著美國IC產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程的EDA世紀之爭的發(fā)展競爭史,，其實也是一部知識產(chǎn)權之爭的歷史,。沒有完全自主知識產(chǎn)權的EDA軟件在發(fā)展初期可能不會出現(xiàn)大的問題，但是一旦威脅到行業(yè)和巨頭地位的時候,，就可能遭受這類問題的致命一擊,。

　　就像阿凡提最終慘遭巨額索賠罰款，不得不被收購一樣,，如果是更為殘酷的國際之間的競爭,，可能更像華為手機芯片被美國封殺，其對應的市場遭遇斷崖式下滑,。而EDA軟件是一個單一產(chǎn)業(yè),，不可能像華為的多元化能夠在遭遇危機時抗風險能力依然很強。

　　2,、EDA云端化是一把雙刃劍

　　EDA云端化表面上看來能夠為客戶特別是中小客戶節(jié)省費用,，帶來方便等等諸多便利,。但是一旦整個EDA行業(yè)全面上云，不僅僅數(shù)據(jù)上云,，功能也上云之后,，其風險將急劇增大。

　　當年美國制裁中興通訊時,，要求封禁中興的EDA軟件IP,，停止軟件升級，使中興購買的軟件無法使用,。

　　2017年3月7日,，中興與美國商務部達成和解，中興同意支付約8.9億美元罰金,，中興通訊得以緩解壓力,。2018年4月16日，美國商務部指稱中興通訊于2016年11月和2017年7月呈交美國政府函件中作出虛假陳述,，禁令再次啟動,。2018年5月22日，特朗普在白宮會見媒體時表示,，初步確定對中興通訊處以13億美元巨額罰款以及更換公司領導層和董事會的處罰,，作為放松對該公司長達七年禁令的條件。

　　2019年美國開始制裁華為,，到2020年華為已經(jīng)不能使用包含美國技術的任何軟硬件產(chǎn)品,，包括三巨頭的EDA軟件。不像中興通訊,，美國沒有給華為任何松動制裁的跡象,。

　　華為、中興通訊等巨頭是國際化企業(yè),，被制裁必然尋求正規(guī)化解決途徑,。

　　如果中高端、上下游所有EDA軟件全部云端化,，那么對于中小型企業(yè)來說,，其風險不言自明。假如有一天遭遇更嚴峻的科技領域的制裁對抗,，那么只需要一個指令,，所有中小企業(yè)可能在數(shù)秒之內(nèi)被EDA斷網(wǎng)，遭遇數(shù)據(jù)無法下載,，功能無法使用的局面,。

　　3、EDA的AI化,，ML化的現(xiàn)實

　　EDA的AI化,、ML（機器學習）化,，必然是以大量的數(shù)據(jù)和用例作為基礎才可能實現(xiàn)，對于中國EDA產(chǎn)業(yè)才剛剛蓬勃興起的階段,，顯然缺乏豐富的數(shù)據(jù)作為支撐,。而這個時候，如果我們一味追求AI化,，就會進入為AI而AI的尷尬局面,。

　　結語

　　在談到EDA的未來發(fā)展時，為什么不說EDA的云端化和AI化是一個技術趨勢,，而只是一種潮流，就是因為這可能是另一個為市場營造的技術壁壘或者說是陷阱,。如果中國作為當前最大的增長市場,，也一味的追求，或者過早的接受云端化,、AI化這種技術時尚,，那么，當我們本身的技術無法追趕上這個潮流的時候,，將可能被巨浪拍在沙灘上,。

　　當然，我們相信國內(nèi)EDA軟件產(chǎn)業(yè)的智慧,，不會成為下一個EDA時代之殤,。