EDA（Electronic Design Automation）軟件是IC設(shè)計和生產(chǎn)的必備工具,，處在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的最上游。利用EDA工具,，IC的電路設(shè)計,、性能分析、設(shè)計出版圖的整個過程都可以由計算機自動處理完成,。EDA是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈上規(guī)模較小，但又非常重要的板塊,。

隨著大規(guī)模集成電路,、計算機和電子系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)的不斷發(fā)展，EDA技術(shù)發(fā)揮的作用正以驚人的速度上升,，它可以使產(chǎn)品的開發(fā)周期大大縮短,，且性能和價格比得到很大程度的提高。

EDA工具種類繁多,，按應(yīng)用場景,，通常可分為數(shù)字設(shè)計,、模擬設(shè)計,、晶圓制造、封裝,、服務(wù)等五大類,。數(shù)字設(shè)計類工具主要包括RTL編輯、功能仿真,、邏輯綜合,、形式驗證等；模擬設(shè)計類主要包括版圖設(shè)計與編輯,、電路仿真,、版圖驗證等,；晶圓制造類主要包括器件建模,、工藝和器件仿真（TCAD）、PDK開發(fā)與驗證,、計算光刻、掩膜版校準(zhǔn),、掩膜版合成和良率分析等,；封裝類主要是面向芯片封裝環(huán)節(jié)的設(shè)計、仿真,、驗證工具,。

據(jù)ESD統(tǒng)計，數(shù)字設(shè)計和模擬設(shè)計類EDA工具占整體EDA市場的比例最高,，2020年市場份額分別達(dá)到65．0％和17．1％,。

全球市場格局

據(jù)ESD統(tǒng)計，2021年全球EDA市場規(guī)模為132．75億美元,，同比增長15．77％,，2012－2021年均復(fù)合增長率為8．19％，與同期全球IC市場7．66％的年均復(fù)合增長率相近,。近年來,，全球EDA市場規(guī)模呈現(xiàn)加速增長趨勢，2018－2021年同比增速分別為 4．49％,、5．86％,、11．62％、15．77％,。

ESD將EDA市場分為SiP,、CAE、IC物理設(shè)計和驗證,、PCB ＆ MCM和服務(wù),，2021年市場份額分別為38％、31％,、19％,、9％和3％。2017－2021年間,，全球EDA市場產(chǎn)品份額相對穩(wěn)定,，SiP份額略呈上升趨勢。

由于具有較高的行業(yè)壁壘,，全球EDA行業(yè)高度集中,，國際三巨頭（Synopsys、Cadence,、西門子EDA）市占率超過77％,。這三家廠商具備對于半定制、全定制IC設(shè)計全流程的覆蓋能力,，能夠為客戶提供整套的IC設(shè)計工具,，已建立起相當(dāng)完善的行業(yè)生態(tài)圈，形成了較高的行業(yè)壁壘和用戶粘性，已主導(dǎo)全球EDA市場多年,。

除了以上三巨頭,，ANSYS、是德科技也占據(jù)了較為突出的市場份額,，排在全球前五位,。

中國本土EDA廠商較為弱小，目前還難以形成行業(yè)影響力,，中國市場由以上這些國際大廠把持,。

行業(yè)壁壘

EDA是典型的技術(shù)驅(qū)動行業(yè)，對研發(fā)投入,、研發(fā)人員,、用戶協(xié)同等都有較高要求，具有較高的行業(yè)壁壘,，具體包括以下幾方面,。

技術(shù)壁壘：EDA是算法密集型的軟件系統(tǒng)，需要強大的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)理論支撐,，且對算法的要求很高,。此外，EDA工具要盡可能準(zhǔn)確地重現(xiàn)和擬合現(xiàn)實中的物理和工藝問題,，這使得設(shè)計工具和制造工藝緊密結(jié)合的重要性愈發(fā)突出,。要想保持競爭力,，EDA企業(yè)需要高強度,、長周期的研發(fā)投入，并獲得較長時間的技術(shù)和專利積累,，從而形成了較高的技術(shù)壁壘,。

人才儲備壁壘：EDA軟件開發(fā)需要計算機、數(shù)學(xué),、物理,、電子電路、制程工藝等多學(xué)科和專業(yè)的高端人才,，對綜合技能要求很高,。企業(yè)的人才儲備決定其能否持續(xù)發(fā)展。行業(yè)頭部公司都擁有經(jīng)驗豐富,、實力雄厚的研發(fā)隊伍,，其知名度、成熟的培訓(xùn)體系也能夠持續(xù)吸引人才加入,，使得研發(fā)人員規(guī)模領(lǐng)先行業(yè),，從而形成了人才壁壘。2021財年末，Synopsys,、Cadence的員工人數(shù)分別為16361,、9300。

用戶協(xié)同壁壘：EDA工具的開發(fā)和銷售依托于制造,、設(shè)計,、EDA廠商三方形成的生態(tài)圈，需要產(chǎn)業(yè)鏈上下游的全力支持,。國際EDA領(lǐng)先企業(yè)與全球領(lǐng)先的IC設(shè)計和制造企業(yè)保持著長期合作關(guān)系,，其EDA工具工藝庫信息完善，能夠隨先進工藝演進不斷迭代,，進一步鞏固了競爭優(yōu)勢,。行業(yè)用戶一旦確定了EDA軟件供應(yīng)商，一般在短期內(nèi)不會更換,，因為成本較高,。因此，IC設(shè)計和制造企業(yè)對EDA軟件供應(yīng)商的粘性較強,。

發(fā)展趨勢

基于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展態(tài)勢,，以及行業(yè)特點，EDA呈現(xiàn)出以下幾點發(fā)展趨勢,。

1,、后摩爾定律時代的產(chǎn)業(yè)發(fā)展動力

摩爾定律認(rèn)為IC的晶體管數(shù)量每18～24個月增加兩倍，然而,，近年來,，科學(xué)家越來越相信基本的物理限制正在使得摩爾定律失效。與此同時,，對具有復(fù)雜設(shè)計的先進電子設(shè)備的需求不斷增長,，以及在提高IC性能的同時減小尺寸的需求，正促使IC制造商增加研發(fā)投資并采用EDA工具,。因此,，與其它行業(yè)相比，IC對EDA工具的需求預(yù)計會很高,。

2,、EDA市場高度分散，AI是重點

汽車,、物聯(lián)網(wǎng),、人工智能和虛擬／增強現(xiàn)實領(lǐng)域的新機遇使得整個IC生產(chǎn)周期各階段的半導(dǎo)體公司都能受益，收入也有相當(dāng)大的增長,。盡管IC性能顯著提高,，但單位銷售價格相對平穩(wěn),。

此外，將AI引入EDA工具也是至關(guān)重要的,。AI算法可以幫助客戶設(shè)計達(dá)到最優(yōu)化的PPA目標(biāo),，開發(fā)性能更高的終端產(chǎn)品。具備AI特性的EDA工具可以幫助客戶設(shè)計出更好的芯片,，并快速推向市場,。

3、EDA工具和服務(wù)云化

當(dāng)下,，EDA供應(yīng)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(shè)計和制造芯片,。這樣,，由于降低了TCO和基礎(chǔ)設(shè)施成本，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。

因此,，云端軟件和服務(wù)是未來的趨勢,，它有兩個好處：首先，軟件按照服務(wù)的時間長短收費,，對客戶來說,，可以節(jié)省EDA的購買費用；其次,，對于EDA供應(yīng)商來說,，提供EDA云服務(wù)也能降低軟件盜版的發(fā)生概率。

中國的機遇

中國本土的EDA廠商有：華大九天,、芯禾科技,、廣立微,、九同方微,、概倫電子、創(chuàng)聯(lián)智軟等,，這些廠商中,，大部分以點工具為主，缺乏全面支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展的能力,，存在產(chǎn)品不全,、與先進工藝結(jié)合不足等問題。因此,，本土企業(yè)的市占率很低,，EDA三巨頭（Synopsys,、Cadence、西門子EDA）占據(jù)了中國大陸95％以上的市場,。

我國IC產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,，而且國內(nèi)IC公司起點高，也采用了很多最新的制程工藝,，比如16nm,、12nm和7nm。新工藝和新芯片應(yīng)用方向給現(xiàn)有EDA行業(yè)和IC設(shè)計流程帶來了新的挑戰(zhàn),，也給中小EDA公司帶來了新的機會,，比如全芯片并行門級仿真，復(fù)雜電路的快速ECO收斂,，先進工藝庫的穩(wěn)定性審查領(lǐng)域,，EDA大廠在這些方面尚無成熟的解決方案，而中小EDA公司已經(jīng)提供了相關(guān)解決方案,。

近幾年,，中國大陸IC設(shè)計和制造環(huán)節(jié)呈現(xiàn)出快速發(fā)展態(tài)勢，2021年,，設(shè)計業(yè)銷售額為4519億元人民幣,，同比增長19．6％，全行業(yè)占比為43．21％,；2012－2021 年,，中國IC設(shè)計業(yè)產(chǎn)值年均復(fù)合增長率為24．66％，占比從28．80％提升至43．21％,。中國IC設(shè)計,、制造環(huán)節(jié)的快速增長，將帶動本土EDA發(fā)展,。中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會預(yù)測,，2025年，中國EDA市場規(guī)模將達(dá)到184．9億元人民幣,，占全球市場份額的18．1％,，2021－2025年均復(fù)合增長率為15．64％。

過去十年,，中國大陸半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出上升趨勢,，其中，F(xiàn)abless企業(yè)數(shù)量大增,，2021年已達(dá)到2810個,，占全球總數(shù)的四分之一。如此多的Fabless企業(yè),，給EDA工具和服務(wù)提供了足夠的發(fā)展空間,，這也是我國未來幾年不斷發(fā)展和壯大國內(nèi)EDA產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ),。

2018年以來，受中美貿(mào)易摩擦影響,，華為,、中興等陸續(xù)受到美國制裁，2022年8月,，美國商務(wù)部工業(yè)與安全局（BIS）宣布了對包括設(shè)計GAAFET（全柵場效應(yīng)晶體管）結(jié)構(gòu)IC所必需的EDA軟件等四項技術(shù)實施新的出口管制,，又對中國本土EDA產(chǎn)業(yè)形成了刺激，國產(chǎn)化的重要性再次提升,。

為了提升國產(chǎn)EDA軟件的整體水平和市占率,，國家出臺了一系列針對EDA產(chǎn)業(yè)的扶持政策，以加速行業(yè)成長,。2008年4月,，國家科技重大專項“核心電子器件、高端通用芯片及基礎(chǔ)軟件產(chǎn)品”實施方案經(jīng)國務(wù)院常務(wù)會議審議并原則通過,，作為《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006－2020 年）》所確定的國家16個科技重大專項之一,，EDA 行業(yè)獲得了鼓勵和扶持。近年來,，國家陸續(xù)出臺了大批鼓勵性,、支持性法規(guī)和政策，為IC和EDA產(chǎn)業(yè)的升級,、發(fā)展?fàn)I造了良好的政策和制度環(huán)境,。

目前，EDA行業(yè)主流工具有上百種,，每一種都具有特定功能,。IC設(shè)計、制造和封測各環(huán)節(jié)中不同步驟對EDA工具的功能需求不同,，需要使用不同種類工具來滿足使用者的要求,。此外，IC技術(shù)仍在不斷發(fā)展,，下游應(yīng)用不斷擴展,，EDA工具也在隨之不斷創(chuàng)新，即使是國際三巨頭也無法在全部領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)絕對競爭優(yōu)勢,。中國本土EDA企業(yè)可以通過優(yōu)先突破關(guān)鍵環(huán)節(jié)核心工具,，或通過優(yōu)先突破部分設(shè)計應(yīng)用全流程解決方案,，來提升市場競爭力和份額,。

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