,,

路長而艱，國產EDA的發展之路

（2024年11月23日更新）

強則反兵，走則減勢。緊隨其后，累其氣力，消其斗志，散而后擒，兵不血刃，這是三十六計中欲擒故縱的精義EDA中國錯過了國內應用的發展EDA作為數千億集成電路、萬億電子信息的必備支撐產業，20多年的重要時機，EDA在芯片領域被稱為工業母機EDA發展路長而艱難。

芯片采購網專注于整合國內外授權IC代理商現貨資源，芯片庫存實時查詢，行業價格合理，采購方便IC芯片，國內專業芯片采購平臺。

一、EDA是何方神圣

為什么說EDA那么重要，EDA全稱為電子設計自動化。打開芯片的包裝外殼，在高倍顯微鏡下觀察其表面，您將看到無數定期放置的設備和連接，這是芯片的地圖。IC本地圖的設計和制造各個環節都需要使用相應的EDA工具。EDEtron代理A工具是集成電路設計、制造、包裝、測試等工作的必要工具，貫穿整個集成電路產業鏈。

為什么EDA這是因為隨著集成電路產業的快速發展，設計規模、復雜性和先進技術不斷提高。根據加州大學圣迭戈分校AndrewKahng2013年教授推測，2011年設計消費級應用處理器芯片的成本約為4000萬美元，如果不考慮1993年至2009年EDA技術進步，相關設計成本可能高達77億美元，EDA技術進步提高了設計效率近200倍。同時，基于先進包裝集成技術的平臺模塊、異構并行處理器和芯粒技術已成為提高設計效率的重要途徑，上述方法的應用也與EDA相輔相成的技術進步。因此，EDA工具的發展提高了芯片設計的整體效率，從而降低了芯片設計的整體成本。

另外，從市場價值來看，根據賽迪智庫的數據，2020年EDA全球市場規模超過70億美元，但支撐著數十萬億美元的數字經濟。全球規模最大、增長最快的集成電路市場中國，EDA杠桿效應更大。一旦EDA包括集成電路設計企業在內的全球集成電路行業，在這個行業基礎上會受到重大影響EDA由工具、集成電路、電子系統、數字經濟等組成的倒金字塔產業鏈結構穩定性將面臨巨大挑戰。

二、EDA的使用場景

一個完整的集成電路設計和制造過程主要包括三個階段：工藝平臺開發、集成電路設計和集成電路制造。

各階段的主要內容和細分環節如下：

①工藝平臺開發階段主要包括晶圓廠(包括晶圓廠)IDM制造部門等。)主導半導體設備和制造工藝設計完成后，通過PDK或建立IP集成電路設計企業通過標準單元庫提供(包括使用)fabless芯片設計公司，半導體IP公司、IDM設計部等)。

②集成電路設計階段主要由集成電路設計企業主導，基于晶圓廠提供PDK或IP與標準單元庫進行電路設計，模擬和驗證設計結果。如果模擬和驗證結果不符合設計指標要求，則需要修改和優化設計方案，并再次模擬，直到達到指標要求。物理實現完成后，設計仍需再次模擬和驗證，最終滿足指標要求，交付晶圓廠制造。在大規模集成電路設計過程中，由于工藝復雜、集成度高，往往需要反復進行電路設計、模擬、驗證和物理實現。

③集成電路制造階段主要由晶圓廠根據物理實現后的設計文件制造。如果制造結果不符合要求，可能需要返回工藝開發階段，調整和優化工藝平臺，重生設備模型PDK為集成電路設計企業提供設計改進。

上述三個設計和制造的主要階段需要對應EDA支持工具，包括支持工藝平臺開發和集成電路制造兩個階段的制造EDA支持集成電路設計階段的工具和設計類別EDA工具。

三、國產EDA丟失的20年

EDA這么重要，中國人以前沒有意識到他的重要性嗎？事實并非如此。回到20世紀70年代到80年代，由于巴黎統籌委員會對中國實施的禁運管制，中國無法購買國外EDA中國已經開始使用工具EDA1986年，中國拿出兩彈一星的精神，動員了全國17個單位，共有200多名專家聚集在華大九天的前身(即北京集成電路設計中心)，最終于在1990年發布了熊貓EDA，也打破了西方技術的封鎖。

眼看他國產EDA然而，就在這時，老美不知從哪里學到了我們祖先的36計之欲擒故縱，直接放開了EDA封鎖，幾家外國巨頭迅速進入中國，帶來了更成熟的技術和產業鏈，價格更低，市場冷靜無情，缺乏持續的政策支持和市場支持，結果可以想象，熊貓還不成熟EDA創業未半，中路崩塌，看到他的樓又塌了。

四、EDA國際三巨頭

在中國缺席的20年里，國外EDA憑借不斷的并購，巨頭實現了IC全過程的自動化設計在行業內保持了高度的壟斷地位。新思科技、鏗鏘電子、西門子三大巨頭EDA占全球市場78%以上。

其中，新思科技的產品線最全面，其優勢在于數字前端、數字后端和驗證測試；洪騰電子的優勢在于定制電路和地圖設計的模擬和混合信號；西門子EDA在物理驗證領域勢突出，印刷電路板也有一定優勢。

五、國產EDA的目前進展

2008年4月，國家科技重大專項核心電子設備、高端通用芯片、基礎軟件產品實施方案經國務院常務會議審議通過。作為《國家中長期科技發展規劃綱要(2006-2020年)》確定的16個重大科技專項之一，EDA該行業再次得到鼓勵和支持。

自2008年以來，國內EDA華大九天、概倫電子、廣立微電子、國微集團、核心、半導體等公司應運而生。到目前為止，中國本土EDA企業開始進入市場的主流視野。

5.一華九天，已提交IPO

華大九天成立于2009年，自成立以來一直專注于EDA研發工具。公司初始團隊的一些成員參與了熊貓ICCAD系統研發工作。

目前，公司的主要產品包括模擬電路設計的全過程EDA數字電路設計工具系統EDA平板顯示電路設計的全過程EDA工具系統和晶圓制造EDA工具等EDA圍繞相關領域提供技術開發服務的工具軟件。

1.模擬集成電路設計

模擬電路的整個過程是結構設計、地圖設計、功能和物理驗證。該過程包括原理圖編輯、電路模擬、地圖編輯、物理驗證、寄生參數提取、可靠性分析等環節。

目前，公司擁有模擬電路設計的全過程EDA集成電路工藝工藝的具體情況如下表所示：

目前公司主要現有模擬電路設計全過程EDA在工具系統中，電路仿真工具支持最先進的5nm量產工藝處于國際領先水平；其他模擬電路設計EDA工具支持28nm工藝工藝已支持5nm同類領先工具的先進工藝仍存在一定差距。

2.數字電路設計EDA工具

數字電路設計是指電路功能設計、邏輯綜合、物理實現、電路和地圖分析和驗證的過程。該過程通常分為數字前端和數字后端，主要包括單元庫準備、邏輯模擬、邏輯綜合、布局布線、寄生參數提取、時間分析和優化、物理驗證和地圖集成和分析。

目前，公司現有數字電路設計EDA具體情況如下表所示：

根據上表，公司已發布的數字電路設計EDA在工具中，單元庫/IP質量驗證工具、高精度時間模擬分析工具、時間功耗優化工具、地圖集成分析工具、時鐘質量檢驗分析工具可支持世界上最先進的5nm量產工藝處于國際領先水平；單元庫特征提取工具開發時間短，目前可支持40個nm量產工藝，與同類國際領先工具仍存在一定差距。總的來說，公司發布的數字電路設計EDA除個別工具外，工具均達到國際領先水平，可支持5nm量產工藝。

此外，該公司目前在數字電路EDA該領域僅覆蓋數字電路設計的部分流程，尚未覆蓋整個流程工具。

3.平板顯示電路設計的全過程EDA工具系統

平板顯示電路設計與模擬電路的設計理念、工藝和原則相似。公司在現有模擬電路設計工具的基礎上，結合平板顯示電路設計的特點，開發了世界領先的平板顯示電路設計全過程EDA工具系統。

4、晶圓制造EDA工具

公司開發晶圓廠的工藝IP設計要求提供相關的晶圓制作造EDA包括設備模型提取工具、存儲器編譯器開發工具、單元庫特征提取工具、單元庫/IP質量驗證工具、地圖集成與分析工具、模擬電路設計全過程EDA工具等，為晶圓制造商提供了重要的技術支持。

公司晶圓制造EDA具體工具如下圖所示：

5.已上市的概倫電子

經過12年的發展，公司目前的主要產品和服務關系如下圖所示：

公司制造EDA該工具主要用于晶圓廠工藝平臺的設備模型建模，為集成電路設計階段提供工藝平臺的關鍵信息，作為現階段電路模擬驗證的基礎；

公司設計EDA該工具主要用于設計階段的電路模擬和驗證，是從前端設計到后端驗證的核心EDA工具；

公司的半導體器件特性測試儀器是測量半導體器件各種特性的工具EDA工具提供高效準確的數據支持；

概倫電子的優缺點非常明顯，優點是公司專注于某些特定的優缺點EDA在工具方面，與全品類覆蓋的公司相比，全心全意的聚焦使得概倫電子將具體EDA工具更專業，公司設備建模和驗證EDA國際知名的工具EDA該工具在全球范圍內形成了相對穩定的市場地位，被全球領先的晶圓廠廣泛使用，世界十大晶圓代工廠中有9家，包括臺積電、三星電子、聯電、格芯、中芯國際。報告期內，上述九家晶圓代工廠的設備建模和驗證EDA工具收入占公司制造類EDA工具累計收入比例超過50%。公司的電路模擬和驗證EDA在高度壟斷的市場模式下，工具在全球存儲芯片領域取得了強大的競爭優勢，部分取代了世界領先的企業，并被三星電子等全球領先的存儲芯片制造商廣泛使用SK海力士、美光科技等世界前三大存儲器制造商。報告期內，上述三家存儲器制造商的收入占公司設計的比例EDA工具收入的比例超過40%。

公司的主要缺點是：新思科技、鏗鏘電子、西門子EDA與國際競爭對手相比，公司在產品種類豐富度上存在明顯差距。上述國際競爭對手豐富多樣的產品可以滿足下游客戶的各種需求，為他們提供一站式的采購選擇。與國際競爭對手相比，公司的產品類型較少，導致公司在產品銷售協同效應上處于劣勢。同時，產品在公司運營中失敗的風險難以分散。如果公司現有產品在特定時期技術更新落后，無法滿足客戶需求，可能會因缺乏其他可推廣產品而影響公司的運營成果和市場地位。

5.廣立威，已申報IPO

該公司成立于2003年，相比，公司成立于2003年，主要里程碑時間可參考下圖。

公司多年來一直深入從事集成電路產量提高領域，利用行業領先的高效測試芯片自動設計、高速電氣測試和智能數據分析的全過程平臺和技術方法Foundry與Fabless廠商提供從EDA一系列產品和服務，如軟件、測試芯片設計服務、電氣測試設備到數據分析等，與制造端和設計端的需求密切相關，確保芯片的可制造性，在提高芯片性能、成品率和穩定性的基礎上，有效加快產品上市。

EDA如何提高芯片的良率？提高芯片成品率的關鍵是對制造過程進行完整有效的監控和檢測，并結合制造過程中的其他數據進行準確快速的分析，及時發現問題和潛在風險，并反饋給集成電路制造端（Foundry制造商)和設計端（Fabless改進工藝和設計，提高成品率。

制造過程中的檢測包括物理檢測和電氣檢測：

①物理檢測：制造過程中的缺陷和相關物理參數（如關鍵尺寸、薄膜厚度等）主要通過光學、電子束等方法獲般通過掃描電鏡、電子顯微鏡、光學儀器等設備實現；

②電氣檢測：晶圓制造到一定階段或完成制造環節后，通過設備或測試結構的電氣性能測試，獲得相關電氣參數，表示工藝狀態和芯片成品率。電氣測試通常通過電氣測試機與探針臺連接到晶圓。

將物理檢測和電氣檢測獲得的信息反饋給晶圓廠，改進制造工藝，優化芯片設計，提高芯片成品率。

廣立微主要專注于電氣檢測技術，以高效電氣檢測為手段，提高芯片成品率，獨立開發一系列軟硬件產品和服務。相應公司的產品和服務如下：

六、整體數據比較

以上主要介紹了國外三大巨頭和國內三大公司的業務覆蓋情況。一般來說，國際三大巨頭通過多年的并購和持續的高研發投資實現了EDA全產業鏈布局，而國內幾家公司憑借自身在各自領域的優勢，也分得一席之地。為了更合理地分析國內外的競爭差距，通過各公司的公開披露數據，我們將下表列出各公司的總資產、收入、凈利潤、毛利率、研發成本投資等。