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中國EDA新浪潮的黃金二十年

（2025年2月15日更新）

2002年，已經滲透芯片行業很長時間的謝仲輝回到了上海。早年，他在臺灣大學學習，參與了新加坡政府支持的特許半導體工廠的建立和運營。隨著同事們逐漸回到大陸，他意識到國內芯片行業正在迅速發展，迫切需要富有Sumida代理人才為國效力。因此，他選擇了華虹參加國家909工程。

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。

挑戰是顯而易見的：與國外大客戶相比，國內芯片設計公司普遍較弱，每月訂單量只有幾十件，甚至更少，但芯片制造的早期流量投資不能減少。一套模板只有幾十萬美元，這讓許多設計從業者望而卻步。

為了減少客戶的早期投資，謝仲輝和他的團隊想出了一種方式——多個客戶共享一套模板，這可以大大減少芯片設計行業的初始投資。在謝仲輝等人的努力下，華虹在中國申請了相應的專利，實際上承擔了培育國內芯片設計生態的部分成本。當年，許多弱芯片設計企業逐漸擴大了華虹的投影量，最終成長為參天大樹。

二十年后，謝仲輝加入了一個新興的芯片設計行業，致力于人工智能和云服務EDA企業-芯華章。事實上，隨著國內芯片設計行業的發展，許多芯片老兵的職業生涯也在發生類似的變化。

EDA，它是一種為芯片設計圖紙的電子自動化工具。早在20世紀90年代，大陸就推出了適合模擬芯片的熊貓EDA，但它已經成為一個小分支，因為它不能適應數字芯片的趨勢。總的來說，自世紀初以來，中國EDA國內工業界的存在很少。

然而，經過20多年的發展，中國變得容易EDA但遵循市場化原則，結構平衡，甚至在某些領域略顯領先。

那么，中國EDA這種情況是如何形成的？本文以中國為基礎EDA梳理了行業三個階段:

1. 2000～2010：EDA商業模式奠基；

2. 2010~2020:痛點創新競和合；

3. 2020~

EDA商業模式奠基

EDA商業模式的建立可以追溯到晶圓代工業的崛起。20世紀90年代，臺積電作為一家專業的晶圓代工廠，專注于制造，為大量的芯片設計客戶服務。這種商業模式需要簡單高效的設計工具作為支持，使中小型客戶能夠順利設計芯片，而無需依賴于大公司的設計工具。

隨著晶圓代工業的逐漸形成，大量純設計公司（fabless）作為晶圓代工業和設計行業的關鍵橋梁，如雨后春筍般涌現，EDA工業成熟。之后，EDA經過多年的高強度并購，新思、楷登兩大巨頭脫穎而出，在各個環節形成了連貫的商業布局：

晶圓廠端為其提供完整的服務PDK工藝套件作為設計客戶的標準參考，大大降低了制造端的壓力；設計端為其提供服務DDR、USB廣泛使用的關鍵接口等IP，節省芯片設計的自主研究IP時間和精力；即使在光刻機上，新思也為阿斯麥開發了專門的鏡頭校準軟件，使光刻過程準確。

芯片產業鏈上下游布局深入，EDA成為整個芯片行業的關鍵先生。隨著數字芯片晶體管數量的快速增長和設計錯誤成本指數的增加，越來越多的設計客戶開發了合法的支付EDA成本習慣。

于是，EDA該行業已經形成了一個良好的商業模式：一方面，它保持了一個龐大而優秀的研發團隊來開發優秀的產品，另一方面，它保持了一個完美的銷售和技術支持團隊來密切服務客戶。美國股市EDA巨頭財務報告中的銷售費用大多是工程師在差旅期間對客戶提供技術支持的費用。

總之，創新的技術價值和高人力資本的服務價值已經成為EDA商業模式的核心。

2010年左右，EDA行業格局基本穩定，EDA巨頭在美國股市開始了十年的長牛之路。隨著時間的推移，中國市場已經成為EDA行業增長的巨大驅動力。也正是從2010年開始，一些地方EDA玩家注意到市場上沒有完全滿足的機會，開始了自己的創新之路。

痛點創新的競和合

EDA市場痛點集中在兩端：

在制造端，晶圓廠需要PDK工藝套件提供給設計客戶，在制造過程中也需要提高芯片的良率。晶圓廠自己做這些事情不劃算。最好委托那些承擔了許多晶圓廠業務的第三方EDA隨著時間的推移，三星、中芯國際等晶圓代工廠逐漸崛起。他們必須補充與臺積電的競爭EDA這一課；

在設計方面，芯片設計行業的快速變化總是在特定的環節演變出新的需求，所以除了EDA巨人的整個過程工具只需要能夠深入解決某環節痛點的點工具，為初創企業提供創新空間；同時，隨著新的應用場景和下游產品的出現，會有一些IP固化成為芯片設計的高頻剛性需求。

2010年左右，大陸企業家開始圍繞制造端和設計端的痛點EDA新一輪領域創業。

在制造方面，概倫選擇了存儲芯片廠作為突破。存儲芯片的市場模式與數字芯片、三星、SK和美光占據了大部分市場，從設計到制造都是一體的，所以用戶感知非常快，反饋及時，銷售對象自然非常清晰。2010年成立后，概倫從設備建模和良好率的提高開始，擴展到模擬和測試，為大型存儲制造商提供更多的產品和服務。概倫的收入結構反映在財務報告中EDA以大存儲客戶為主的特點。

在設計端，芯和仿真被選為突破口。在芯片設計的各個環節，電路布局和邏輯綜合是芯片設計行業歷史最悠久、工程師日常使用接觸最多的環節EDA第一個進入行業的人也享有先發優勢EDA巨人的一貫強項。希望改變用戶根深蒂固的設計習慣，切割整個過程是不現實的，但模擬作為一個模擬，預測芯片的實際運行，在芯片設計過程中復雜多變和耗時，即使初創公司開發點工具，只要有獨特的差異化特征也可以順利切入。

正是從模擬的利基市場出發，核心逐漸形成了自己的打法:依托各種自主創新的電磁和電路模擬技術，開發出易于使用的點工具，逐步形成從芯片、包裝到系統的全面覆蓋面工具。在芯片設計的特定關鍵環節站穩腳跟后，專注于整個過程EDA巨頭和大型晶圓代工廠形成了特殊的不可替代價值。所以，在其他地方EDA當廠商同行合作較少時，芯與新思、楷登兩大EDA巨頭們已經達成了深入的合作。

2021年下半年，芯和與新思聯合推出全球首款3DIC先進封裝設計分析全過程EDA平臺。傳統的前端結構探索、后端物理實現、最終分析驗證單芯片線性設計過程，不能滿足后摩爾時代異構集成先進包裝設計的要求，需要在設計的各個階段，綜合考慮芯片和包裝的聯合效應，及時模擬分析，提高設計迭代的效率。芯和的全過程EDA平臺充分釋放了多年來在芯片、包裝到系統模擬領域積累的能力，成為國內新軌道的先發優勢EDA廠商。

在設計端，珠海芯動選擇了界面IP。中芯國際等國內晶圓代工廠起步之初，IP缺乏生態，國內設計客戶普遍缺錢。IP中國化，即為設計客戶提供更低的價格，與國內晶圓廠對接，性能可靠IP，能滿足相當數量的中小客戶的需求。珠海芯動從IP為經驗不足的設計客戶提供芯片定制服務。

有趣的是，本地EDA經過一段時間的發展，企業有向芯片設計下游擴展的趨勢，即直接設計芯片，而不滿足于只充當一個EDA工具制造商的角色。

特別是在射頻芯片中IPD濾波器領域表現出色，進入手機和射頻模塊供應鏈。今年1月，濾波器總出貨量超過10億；廣東芯動風格非常鮮明，先后制作了礦機芯片GPU芯片，打法犀利。

原因，本土EDA企業進入芯片設計的原因是他們EDA工具和IP熟悉之后，自然有設計芯片的能力。射頻芯片的信號是非線性的，模擬能力是關鍵；擅長接口IP就珠海芯動而言，礦機和礦機GPU芯片，有自研IP設計成本可以大大降低。此外，本土EDA制造商自己設計芯片，也可以向主要業務部門提供更直接的反饋。

大挑戰和新機遇

2020年左右，隨著人工智能和云服務的興起，大量系統公司和新的大芯片玩家進入市場，中國EDA這個行業有了新的機遇。

簡單來說，EDA芯片的復雜性和參與者的快速增長并沒有趕上。

在芯片復雜性方面，以前端綜合為例：在過去，當設計規模不大時，整合一個模塊只需幾個小時。現在模塊的規模是以前的數萬倍，但設計效率只提高了不到100倍。如果您選擇5/7nm，完成至少需要3~5天。

在參與者層面，越來越多復雜的系統公司，如手機和汽車公司，參與芯片設計行業。以汽車芯片為例，它不僅需要正確的功能，還需要高可靠性、高性能和良好的信息保護。

那么，如何讓大量的芯片設計新手快速啟動復雜的芯片呢？這就成了EDA行業面臨的重大挑戰自然成為新興產業EDA參與者的新機遇。

但是，要抓住這個機會，新興EDA參與者面臨三個困難：

可靠性和一致性。就像人們開老德國車自然會感到安全一樣，開新車也會感到不安。EDA對于企業來說，首先要保證客戶使用工具的結果與老企業一致正確，這是對的EDA工具的最低要求。

使用體驗。事實上，它是否易于使用，即是否容易使用，是否能提高開發效率。不同的客戶在前端和后端有不同的需求和新興EDA除了提供多樣化的解決方案外，企業還需要派對現場工程師提供配套的技術支持服務，幫助客戶及時解決專業問題。

快速反饋。這是新興的EDA企業在競爭中取勝的關鍵問題。沒有國內大芯片客戶的高度信任和及時反饋，新興EDA企業在產品拋光和迭代優化過程中存在明顯的劣勢。

如何解決上述問題？成立于2020年的新興產業EDA企業-芯華章在每一個問題上都給出了相應的解決方案。

在可靠性和一致性方面，沒有投資研發的捷徑。GalaxSim以數字仿真產品為例，新華章安排數百人參與人機界面、調試、調度器、約束器等功能模塊，由具有20或30年研發經驗的行業老兵領導，確保與主流工具相同的可靠性。

芯片設計行業在使用體驗方面陷入了分裂生態。在芯片設計的不同過程中，從業者會遇到不同的數據庫、數據結構和語言，第三方算法引擎不支持交互和共享。所以，即使用一家公司的下屬EDA客戶在使用產品時得到的結果無法相通。以數字驗證為例，激勵移植、重復編譯、碎片化調試所浪費的時間占總驗證時間的30%以上。

新興EDA企業的自然優勢是沒有歷史負擔的限制。

芯華章通過三步走快速提升產品使用體驗：

第一，內外開放。開發自己的工具，當然數據庫和數據結構要統一，對外部廠商開放。API接口打開數據，API接口和CPU平臺，EDA通過工具和數據之間的交互和集成，基本體驗將首先出現。

二、優化體驗。通過集成原生云和智能生成場景PSS標準等新技術，一方面通過基于場景的新智能驗證方法，提高效率，另一方面通過桌面、云等不同的計算平臺，使從業者不再局限于固定的計算平臺和有限的計算資源，更方便驗證；使用新的軟件框架，使工具在x86、ARM等不同CPU在架構上快速適應移植，沒有客戶手寫測試激勵，大大提高了工作效率。

三、提高性能。要做到這一點，需要做到EDA在工具的底層設計上動心思。傳統的適合芯片驗證的邏輯模擬方法主要是在系統中排列和組合所有可能性，然后看看它是否正確，但一旦有更多的可能性或緊急情況，就有一些選項很容易被遺漏。芯華章的穹瀚GalaxFV采用形式驗證方法，用數學建模告訴驗證人員哪些必須是錯誤的，使驗證完整準確。

由于采用了更好的算法，EDA產品對于CPU而且內存資源的消耗更少，所以計算平臺就不那么吃了。就像《頭文字》D》中間，雖然周杰倫開著殘舊的車AE性能和馬力（CPU而且內存也沒那么大，但由于他的駕駛技術(算法)好，也能在秋名山上漂移，甩開強大的對手。最后，新興EDA對于企業來說，快速反饋是非常重要的。這個關鍵問題實際上包括三個重要維度：

首先，客戶是否有水平。新華章的幾個典型合作伙伴——展銳、ZTE、天數智能芯片等，都是中國芯片行業最好的老兵之一。他們有經驗和水平，可以成為新興的EDA企業提出高質量的產品需求，幫助其快速拋光和優化。

第二，客戶是否認可。客戶越多，問題就越棘手。因此，客戶是否認可？EDA企業的研發和支持團隊決定了雙方的合作是否能夠實現。新華章的團隊以前為中國許多高標準的芯片公司服務，積累了相當多的客戶經驗。這是芯片行業一個非常重要的競爭力。

三、如何為客戶服務。新興EDA當然，企業產品線并不完整，但在大芯片設計市場爆發的時候，首先要聚集客戶。芯華章的產品還沒有開發完成，但團隊有AI高性能處理芯片的驗證經驗，因此選擇為芯片提供專家服務。這是一項基于行業洞察力的絕佳競爭措施。畢竟，EDA在商業模式的基礎上，很大一部分是技術支持和客戶服務，歸根結底是客戶信任的積累。

除芯華章外，還有其他新興EDA公司也在其他領域嘗試。

芯片設計的后端鏈接布局。一般來說，在芯片設計中，工程代碼通過工具逐步變成符合工廠流量的晶體管地圖。過去，后端環節需要更多的勞動時間，但隨著大芯片晶體管數量達到100億，后端工具自動化和智能化的重要性急劇上升。

尾聲

與上世紀90年代的熊貓不同EDA國家工程，中國EDA過去十年行業的進步是一個完全市場化的過程。EDA行業之所以能取得如此大的進步，離不開三點:

首先是全球晶圓制造業的開放。EDA和IP在環節上，三星、臺積電等晶圓廠態度相對開放。特別是三星，其供應鏈系統接受了相當數量的本地制造商，這是中國EDA提供市場機會。

然后是EDA工業巨頭在中國扎根，系統地培養了一批經驗豐富的數字芯片人才。EDA如果列出行業內的新興企業，你會發現每個人的工作經歷都是一樣的。

最后，當地芯片設計行業發展迅速，市場內生驅動了大量的先進需求。20世紀90年代，純設計公司在大陸市場并不存在，但今天，大型系統公司迅速崛起，他們對芯片設計的需求是最先進的。

當然，對所有參與者來說，一個開放的中國市場是平等的。考慮到中國市場誕生了大量復雜的系統公司，并且仍在增長，中國EDA新浪潮將把當地芯片設計業推向新的高峰。