隨著全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)進(jìn)入新的發(fā)展階段，作為芯片設(shè)計(jì)“基石”的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA）軟件，其戰(zhàn)略地位日益凸顯。在中國(guó)大力發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)的背景下，EDA行業(yè)迎來(lái)了前所未有的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。本文旨在系統(tǒng)梳理2021年中國(guó)EDA行業(yè)的全景圖譜，深入分析市場(chǎng)現(xiàn)狀、競(jìng)爭(zhēng)格局，并展望未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。
一、市場(chǎng)現(xiàn)狀：需求旺盛，國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程加速
2021年，中國(guó)EDA市場(chǎng)呈現(xiàn)高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。驅(qū)動(dòng)因素主要來(lái)自以下幾個(gè)方面：
- 政策強(qiáng)力驅(qū)動(dòng)：國(guó)家層面持續(xù)將集成電路產(chǎn)業(yè)置于戰(zhàn)略高度，出臺(tái)了一系列扶持政策。EDA作為“卡脖子”關(guān)鍵技術(shù)，成為重點(diǎn)攻關(guān)領(lǐng)域，獲得了從資金支持到產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設(shè)的全方位助力。
- 下游需求爆發(fā)：5G通信、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、新能源汽車(chē)等新興產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，催生了海量的芯片設(shè)計(jì)需求。無(wú)論是傳統(tǒng)巨頭還是新興的IC設(shè)計(jì)公司，都對(duì)高效、可靠的EDA工具產(chǎn)生了巨大且迫切的需求。
- 國(guó)產(chǎn)替代迫切性：國(guó)際貿(mào)易環(huán)境的不確定性，使得國(guó)內(nèi)芯片設(shè)計(jì)企業(yè)更加注重供應(yīng)鏈安全，對(duì)國(guó)產(chǎn)EDA工具的驗(yàn)證、試用和采購(gòu)意愿顯著增強(qiáng)，為本土EDA企業(yè)提供了寶貴的市場(chǎng)切入機(jī)會(huì)。
- 市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大：盡管與國(guó)際巨頭相比規(guī)模尚小，但中國(guó)EDA市場(chǎng)增速遠(yuǎn)高于全球平均水平，已成為全球最具活力的市場(chǎng)之一。市場(chǎng)不僅局限于數(shù)字前端/后端設(shè)計(jì)工具，在模擬仿真、物理驗(yàn)證、封裝測(cè)試乃至新興的異構(gòu)集成、硅光設(shè)計(jì)等領(lǐng)域的需求也日益多元。
二、競(jìng)爭(zhēng)格局：國(guó)際三強(qiáng)主導(dǎo)，國(guó)產(chǎn)廠商多點(diǎn)突圍
當(dāng)前中國(guó)EDA市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)格局呈現(xiàn)出鮮明的“外強(qiáng)內(nèi)追”特點(diǎn)：
- 國(guó)際巨頭占據(jù)主導(dǎo)：新思科技（Synopsys）、楷登電子（Cadence）和西門(mén)子EDA（原Mentor Graphics）三大巨頭憑借完整的產(chǎn)品線、深厚的技術(shù)積累和成熟的生態(tài)合作，占據(jù)了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的主要份額，尤其在高端復(fù)雜芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域具有近乎壟斷的地位。
- 國(guó)產(chǎn)EDA企業(yè)嶄露頭角：以華大九天、概倫電子、廣立微、芯華章等為代表的國(guó)產(chǎn)EDA企業(yè)，正從不同細(xì)分領(lǐng)域?qū)で笸黄啤?/li>
- 華大九天：在模擬電路設(shè)計(jì)和平板顯示設(shè)計(jì)全流程工具方面具有優(yōu)勢(shì)，是國(guó)內(nèi)產(chǎn)品線相對(duì)最完整的領(lǐng)軍企業(yè)。
- 概倫電子：在器件建模和電路仿真領(lǐng)域技術(shù)領(lǐng)先，打造了設(shè)計(jì)-工藝協(xié)同優(yōu)化的特色路線。
- 其他廠商：芯華章專(zhuān)注于驗(yàn)證領(lǐng)域，廣立微精于良率分析和測(cè)試，國(guó)微思爾芯聚焦原型驗(yàn)證。國(guó)產(chǎn)廠商普遍采取“點(diǎn)工具突破 -> 局部流程替代 -> 全流程發(fā)展”的漸進(jìn)策略。
- 生態(tài)合作成為關(guān)鍵：競(jìng)爭(zhēng)已不僅是工具本身的比拼，更是生態(tài)的競(jìng)爭(zhēng)。國(guó)產(chǎn)EDA企業(yè)正積極與國(guó)內(nèi)晶圓廠（如中芯國(guó)際、華虹集團(tuán)）、高校科研機(jī)構(gòu)以及下游IC設(shè)計(jì)公司（如華為海思、紫光展銳等）建立緊密的合作關(guān)系，共同構(gòu)建基于國(guó)產(chǎn)工藝的設(shè)計(jì)流程和IP生態(tài)，這是打破國(guó)際壟斷的必由之路。
三、發(fā)展趨勢(shì)：融合、上云與系統(tǒng)級(jí)創(chuàng)新
中國(guó)EDA行業(yè)將呈現(xiàn)以下發(fā)展趨勢(shì)：
- 與“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成”及先進(jìn)制造深度綁定：EDA的發(fā)展將與芯片制造工藝的演進(jìn)（如3nm、2nm及以下）緊密結(jié)合。EDA工具需要更好地支持基于Chiplet（芯粒）的異構(gòu)集成和先進(jìn)封裝技術(shù)，這要求EDA從芯片設(shè)計(jì)工具向更廣義的“電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)自動(dòng)化”演進(jìn)，與系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)、封裝設(shè)計(jì)、甚至PCB設(shè)計(jì)進(jìn)行更深度的數(shù)據(jù)融合與流程協(xié)同。
- EDA上云與AI賦能成為常態(tài)：云計(jì)算能提供彈性算力，極大緩解芯片設(shè)計(jì)，特別是物理驗(yàn)證和仿真環(huán)節(jié)的算力瓶頸。AI/機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)正被深度應(yīng)用于設(shè)計(jì)空間探索、布局布線優(yōu)化、缺陷檢測(cè)等環(huán)節(jié)，提升設(shè)計(jì)效率和芯片性能。國(guó)產(chǎn)EDA廠商有望利用新興技術(shù)賽道，實(shí)現(xiàn)部分領(lǐng)域的“彎道超車(chē)”。
- 全流程覆蓋與垂直領(lǐng)域深耕并存：領(lǐng)先的國(guó)產(chǎn)EDA企業(yè)將繼續(xù)向設(shè)計(jì)全流程工具鏈邁進(jìn)，以提供更具競(jìng)爭(zhēng)力的整體解決方案。更多創(chuàng)新型企業(yè)將在AI芯片、射頻、汽車(chē)電子、硅光子等特定細(xì)分領(lǐng)域進(jìn)行垂直深耕，打造專(zhuān)精特強(qiáng)的工具。
- 產(chǎn)業(yè)并購(gòu)整合將加劇：為快速補(bǔ)齊產(chǎn)品線短板、獲取關(guān)鍵技術(shù)或人才，國(guó)內(nèi)EDA行業(yè)內(nèi)的并購(gòu)與整合活動(dòng)預(yù)計(jì)將更加活躍，資本也將持續(xù)向頭部和有核心技術(shù)的企業(yè)集中。
- 人才培養(yǎng)與知識(shí)產(chǎn)權(quán)建設(shè)并重：EDA是人才和知識(shí)密集型行業(yè)。加強(qiáng)高校相關(guān)學(xué)科建設(shè)、企業(yè)與研究機(jī)構(gòu)聯(lián)合培養(yǎng)高端人才，同時(shí)高度重視核心算法與知識(shí)產(chǎn)權(quán)的積累與保護(hù)，將是行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的根基。
結(jié)論
2021年是中國(guó)EDA行業(yè)承前啟后的關(guān)鍵一年。市場(chǎng)在政策與需求的雙輪驅(qū)動(dòng)下快速擴(kuò)容，國(guó)產(chǎn)EDA企業(yè)在挑戰(zhàn)中奮力前行，已在局部領(lǐng)域形成突破。未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)將是技術(shù)、生態(tài)和人才的綜合較量。隨著技術(shù)趨勢(shì)向系統(tǒng)級(jí)集成、云端化和智能化發(fā)展，中國(guó)EDA產(chǎn)業(yè)若能緊抓機(jī)遇，堅(jiān)持自主創(chuàng)新與開(kāi)放合作，有望在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)格局中扮演越來(lái)越重要的角色，逐步構(gòu)建起安全、可靠、高效的集成電路設(shè)計(jì)基石。
