我国这一领域90%市场被国外巨头垄断,而最近传来不少好消息

网络野兽 2023-05-25
2819 字丨阅读本文需 7 分钟

熟悉硬件和芯片行业的朋友,对EDA软件并不陌生!众所周知,EDA软件,是芯片行业之母!EDA软件属于倒金字塔塔尖上的明珠,它支撑起整个数字经济市场,具有极强的战略意义!

正是由于EDA软件有如此重要的作用和意义,美国等西方国家接二连三的发起对我国的技术封锁。在芯片领域尤其突出,“卡脖子”问题很严重!

在EDA领域,美国三大巨头Synopsys、Cadence,Siemens EDA(位于美国,被西门子收购)拿下了全球约80%的份额。而在中国市场,这3大企业更是拿下了90%左右的市场。所以,在国内EDA领域急需有更大突破!

新突破

不过,近日国产EDA软件公司又有新的突破,该公司表示其核心关键产品均掌握了具备国际市场竞争力、自主可控的EDA核心技术,能够支持7nm/5nm/3nm等先进工艺节点和FinFET、FD-SOI等各类半导体工艺路线,构建了较高的技术壁垒。

该公司就是概伦电子,其自成立以来一直专注于EDA工具的自主设计和研发!概伦电子坚持采取内生增长与外延并购相结合的发展战略,在开展自主研发提升技术实力的同时,通过股权投资、并购整合、战略合作等多种手段,不断完善EDA产品链,并与产业链的合作伙伴共同推动国内EDA生态的建设。

另外还有一家是华大九天。

华大九天是目前中国规模最大、产品线最完整、综合技术实力最强的EDA工具提供商,能够提供模拟电路、集成电路、平板显示以及晶圆制造领域的EDA工具。华大九天也是中国唯一能够提供模拟电路设计全流程EDA工具系统的本土EDA企业。

日前,华大九天公布了公司的2023年Q1季报,除了一季度业绩大幅增长的亮眼成绩外,其所透露的未来规划更加振奋人心,华大九天表示,未来的发展规划是补齐短板,完成全流程工具系统的建设。主要从三个方向发力:

把产品做全,补全产品线;

不断提升对先进工艺的支撑,公司模拟部分工具支持5nm,数字已有工具全部支持7nm工艺,要进一步深入和先进工艺的结合;

创新突破,不断推动产品创新和优化升级,加强EDA产品和技术的服务支撑能力,努力提升企业技术和服务水平。

华大九天来头不小

历史上,EDA从诞生的第一天就进入欧美半导体产业体系被集中保护,建国初期的“巴统”禁运(巴黎统筹委员会对中国实行禁运,国外EDA无法进入中国),直至1994年才取消,全球EDA产品得以全面进入中国。而在这期间,中国历史上第一款自研EDA工具“熊猫 ICCAD 系统”于1988年打破封锁横空出世。值得注意的是,华大九天公司初创团队部分成员、包括创始人刘伟平都参与研发了“熊猫 ICCAD 系统”。

然而,在1994 年“巴统”解散后,海外成熟 EDA 随着禁运取消而涌入国内市场,国产熊猫系统日渐式微,中国 EDA 产业陷入发展低谷。直到 2008 年,国务院通过了国家科技重大专项实施方案,EDA行业才迎来新生,华大九天便是第一批国产EDA企业之一。

2009 年华大集团 EDA 部门独立出来正式成立了华大九天,而承载了熊猫系统的技术、EDA和IP方面的积累,多次增资、更换股东,大股东从华大集成电路转移到了中国电子,都使得华大九天的实力日益巩固:

模拟IC设计的全流程EDA系统国内唯一,也是全球四大模拟设计全流程平台,出货量过百亿,SKU达到数百款;

数字SoC设计优化EDA,覆盖国内90%以上企业,已基本完成国产化替代;

晶圆制造专用工具,掩膜板处理软件全球第一;

平板设计EDA全球唯一,国内新建产线超过半数都采用该系统。

此外,在2022年7月29日,华大九天正式登陆A股市场,成为了国内EDA第一股。

尽管以华大九天为首的国内EDA企业一直在奋起直追,但我们与国际巨头的差距难以忽视。华大九天董事长刘伟平指出,国内EDA这几年取得了长足的进展,但是同国际厂商相比,仍存在不小的差距。国内商业化的EDA工具覆盖率只能达到70%左右,最大的问题是没有完整的平台和产品链,在全球市场的市占率也只占到2%。这几年虽然涌现了很多企业,但是规模偏小,200人以上的企业目前只有7家,远不能同国际大厂相比。刘伟平也指出国内EDA发展存中的几点目标差距,首先是对先进工艺支持不足,其次是缺乏自己的标准和底座,第三是尚未在IP业务上进行大规模布局,第四是产业链的协同方式还不够成熟。

面对先进工艺的演进以及AI浪潮的冲击,刘伟平认为当代EDA有4大发展趋势。首先,要跟上后摩尔时代的技术演进步伐,包括先进工艺(5/3/2nm)、新方法(先进封装、异构)、新材料(三代半);第二,新兴应用牵引,包括5G/IoT、汽车电子和硅光芯片;第三,AI技术的加持,包括AI提高EDA效率和EDA助力AI芯片设计;第四,EDA云平台的出现。面对这些技术发展趋势,诸多技术挑战也随之而来,如AI与EDA的融合,系统、封装和芯片的协同设计,海量数据数据的处理,芯片安全、高性能仿真等,都是EDA行业需要在未来重点关注的。

诚然,无论是自保式的布局EDA,亦或华大九天等国内企业的持续耕耘都将为我国半导体行业的自主可控在关键产业链节点上增强信心,个中挑战也可想而知,但在如今的国际大形势下,中国芯的背水一战仍然不能松懈。

国产EDA产业链格局

EDA产业链上游主要是为工业软件产品制造提供基础服务的软硬件,其中,硬件主要为计算机设备。经历了十余年高增长后,智能手机和平板电脑的崛起取代了部分电脑办公+上网的功能,2012年后全球PC市场起逐年萎缩,多年以来处于存量盘整期。

中游EDA从全球范围内来看,拥有完整的、全流程产品的Synopsys、Cadence、Siemens EDA具有明显的竞争优势,位列第一梯队,已垄断EDA市场,CR3高达近70%。国产EDA厂商距第一梯队还有一定差距,华大九天与其他几家企业,在部分领域拥有全流程工具或具有领先优势,处于全球EDA行业的第二梯队,共占据全球市场约15%的份额。第三梯队企业主要聚焦于某些特定领域或用途的点工具,整体规模和产品完整度与前两大梯队的企业存在明显差距,约占全球15%市场份额。

国内EDA供应商目前所占市场份额较小,华大九天为本土EDA龙头企业,仅占国内约4.5%的份额。本土EDA企业难以提供全流程产品,仅在部分细分领域具有优势,个别点工具功能强大。例如华大九天是世界唯一提供全流程FPD设计解决方案的供应商,概伦电子在SPICE建模工具及噪声测试系统方面技术处于领先地位,广立微在良率分析和工艺检测的测试机方面具有明显优势。

下游环节,中国集成电路需求旺盛,国内自给量不足,需要大量进口,对外依赖度较高。根据海关总署的统计数据,2021年中国集成电路产品进口数量为6354.81亿个,出口数量为3107亿个,进口金额为4396.94亿美元,出口金额为1563亿美元,存在较大的贸易逆差。

计算架构黄金年代,国产EDA迎来拐点

众所周知,随着芯片设计的复杂程度不断提升,EDA已经渗透到芯片设计生产的各个环节,EDA与产业链结合愈加紧密,已经成为提高设计效率、加速技术进步的关键推手。

同时EDA杠杆效应显著,根据SEMI数据,2021年全球EDA市场规模仅为132亿美元,却撬动着数千亿美元的集成电路产业,以及背后数十万亿规模的数字经济,其属性和重要性可见一斑。

近年来,受地缘政治关系的影响,我国在包括EDA在内的多个半导体领域面临关键核心技术卡脖子的危机。因此,如何尽快打破垄断,实现相关领域的“自主可控”成为全社会的广泛共识。

2021年,工信部出台的《“十四五”软件和信息技术服务业发展规划》中提出要重点突破工业软件,EDA作为工业软件的皇冠明珠,是短板所在,也是未来重点发力方向。

在此背景下,国产EDA厂商正卯足力气、加紧追赶,芯易荟也是在这个过程中成立并逐步壮大,在专用计算领域实现技术突破,解决了行业客户在芯片实际开发过程中的一系列复杂挑战和难题,颠覆了国外巨头对EDA领域的长期垄断。

FARMStudio工具目前已由国内外多家IC厂商进行实践测试及使用,应用市场涵盖手机、安防、汽车、通信、消费电子、工业控制等诸多领域,正在发展成为我国自主研发集成电路产业生态的重要部分。

徐勇表示,近年来,随着更多政策加码,相关技术正日益成熟,国产EDA企业正迎来发展的黄金期。我们也十分期待看到EDA产业日益加剧的市场竞争中,催生更多、更先进的国产EDA工具,共同助推中国集成电路产业的进一步发展。

文章来源: 硬件花园,半导体行业观察,智深财经,物联网智库

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