補(bǔ)上最后一塊拼圖

撰文/陳鄧新

編輯/李覲麟

排版/Annalee

芯片產(chǎn)業(yè)，總是牽動(dòng)著互聯(lián)網(wǎng)的敏感神經(jīng)。

國(guó)際形勢(shì)日趨復(fù)雜，撕裂了芯片的全球產(chǎn)業(yè)鏈，特別是隨著2025年11月1日的臨近，圍繞關(guān)鍵軟件的博弈成為新焦點(diǎn)。

其中，最令人矚目的當(dāng)數(shù)EDA設(shè)計(jì)軟件。

EDA被譽(yù)為芯片之母，長(zhǎng)期被海外巨頭把持市場(chǎng)，成為國(guó)產(chǎn)芯片替代最薄弱的一環(huán)，在此特殊時(shí)刻，外界流露了更多的擔(dān)憂。

那么，國(guó)產(chǎn)EDA走到哪一步了？

海外三巨頭長(zhǎng)期把持市場(chǎng)

工欲善其事，必先利其器。

EDA的全稱為Electronic Design Automation，即電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化的意思，是芯片設(shè)計(jì)必不可少的輔助工具。

深圳理工大學(xué)算力微電子學(xué)院院長(zhǎng)唐志敏表示：“在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中，設(shè)計(jì)與制造的深度融合是產(chǎn)出領(lǐng)先產(chǎn)品的關(guān)鍵，EDA設(shè)計(jì)軟件則是連接兩者的核心紐帶。”

EDA的重要性，不言而喻。

一名產(chǎn)業(yè)人士告訴鋅刻度：“早年間，電路板上只有幾個(gè)、十幾個(gè)、幾十個(gè)晶體管，手繪版圖還可以游刃有余，現(xiàn)在都上千億個(gè)了，沒(méi)有EDA就好比無(wú)米之炊。”

上述產(chǎn)業(yè)人士進(jìn)一步表示，EDA之于芯片，就好比CAD之于建筑、剪影之于短視頻Photoshop之于美術(shù)、Unity之于游戲，雖然不起眼卻必不可少。

問(wèn)題在于，EDA市場(chǎng)一直被Synopsys、Cadence與Siemens EDA三家美系公司把持。

TrendForce的數(shù)據(jù)顯示，2024年Synopsys、Cadence與Siemens EDA的全球市場(chǎng)份額分別31%、30%與13%，合計(jì)占據(jù)74%的全球市場(chǎng)份額。

圖源：TrendForce

而在國(guó)內(nèi)，EDA三巨頭也占據(jù)了超70%的市場(chǎng)份額。

之所以如此，皆因歷史沉淀更為厚重：20世紀(jì)80年代中期，EDA三巨頭的雛形就浮出水面，彼時(shí)國(guó)產(chǎn)EDA剛剛起步，直到1993年第一個(gè)國(guó)產(chǎn)EDA“熊貓系統(tǒng)”才填補(bǔ)了空白。

盡管落后國(guó)際先進(jìn)水平數(shù)年，“熊貓系統(tǒng)”依然被寄予厚望。

集微網(wǎng)表示：“‘熊貓系統(tǒng)’由于價(jià)格僅為同類產(chǎn)品的1/10，導(dǎo)致美國(guó)芯片廠商也一度選擇‘熊貓系統(tǒng)’，在市場(chǎng)中引起較大反響。”

不巧的是，EDA三巨頭隨之殺入了國(guó)內(nèi)。

憑借免費(fèi)贈(zèng)送、多方合作等打法，再疊加技術(shù)的先發(fā)優(yōu)勢(shì)，一舉占領(lǐng)了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，“熊貓系統(tǒng)”等國(guó)產(chǎn)EDA最終走向了邊緣化。

一名軟件工程師告訴鋅刻度：“任何軟件都有一個(gè)特性，‘不怕不好用，就怕沒(méi)人用’，只要不斷積累、不斷迭代營(yíng)造一個(gè)成熟的生態(tài)，市場(chǎng)就不會(huì)給新玩家機(jī)會(huì)。”

如此一來(lái)，EDA成為芯片國(guó)產(chǎn)替代的最大軟肋。

EDA設(shè)計(jì)流程

近年來(lái)，手機(jī)、汽車(chē)、互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域的科技企業(yè)紛紛開(kāi)啟了自研芯片之路，小米自研了SoC芯片玄戒O1、理想自研了智駕芯片M100、百度自研了云端全功能AI芯片昆侖芯、阿里巴巴自研了AI推理計(jì)算芯片li-NPU……

隨之而來(lái)的，則是對(duì)EDA需求的水漲船高。

中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)顯示，芯片產(chǎn)業(yè)鏈分為設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)三個(gè)環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)與制造環(huán)節(jié)都需要用到EDA，合計(jì)比重超過(guò)75%。

這意味著，EDA三巨頭如若不再授權(quán)，行業(yè)恐被“卡脖子”。

“遠(yuǎn)川科技評(píng)論”表示：“一旦EDA廠商停止向芯片設(shè)計(jì)公司授權(quán)，意味著后者無(wú)法取得代工廠最新的PDK，基于新工藝的設(shè)計(jì)和流片同樣無(wú)從談起。”

此背景下，國(guó)產(chǎn)EDA肩上的擔(dān)子更重了。

彎道超車(chē)并非天方夜譚

事實(shí)上，國(guó)產(chǎn)EDA并未坐以待斃，一直頑強(qiáng)地向上生長(zhǎng)。

一條路徑，尋找差異化生存空間。

“熊貓系統(tǒng)”的技術(shù)繼承者為華大九天，在液晶顯示領(lǐng)域找到了突破口，成為全球知名的全流程FPD（平板）設(shè)計(jì)解決方案的供應(yīng)商，全球每3臺(tái)智能手機(jī)的屏幕驅(qū)動(dòng)芯片中就有1臺(tái)由華大九天的EDA設(shè)計(jì)完成。

站穩(wěn)腳跟之后，其將邊界擴(kuò)大至芯片設(shè)計(jì)的核心領(lǐng)域。

財(cái)報(bào)顯示，華大九天的全流程工具在國(guó)內(nèi)fabless企業(yè)的滲透率達(dá)35%，較2020年增長(zhǎng)了22個(gè)百分點(diǎn)，其中海思、中興微電子等頭部客戶的采購(gòu)額占比超40%。

華大九天僅次于三巨頭，圖源：中原證券研究所

另外一條路徑，集中精力聚焦高端市場(chǎng)。

大多數(shù)企業(yè)沒(méi)有華大九天的全流程實(shí)力，選擇的是深耕特定市場(chǎng)，代表企業(yè)為概倫電子，聚焦的是器件建模與電路仿真的高端市場(chǎng)，助力5G基站芯片等實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代。

值得一提的是，概倫電子的NanoSpice高精度仿真器通過(guò)三星3nm GAA工藝認(rèn)證，與Synopsys、Cadence并駕齊驅(qū)，成為全球唯三的玩家。

此外，概倫電子收購(gòu)銳成芯微（IP供應(yīng)商）與納能微（電源管理IP），意欲通過(guò)“EDA+IP核”的打法，縮短芯片產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、驗(yàn)證、上市的周期，迭代為一站式芯片設(shè)計(jì)解決方案，從而提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

需要注意的是，近年來(lái)不確定性陡增，EDA國(guó)產(chǎn)化提速不再是一個(gè)選擇題，而是一個(gè)必答題，為了掌控芯片領(lǐng)域的關(guān)鍵軟件自主權(quán)，賽道涌現(xiàn)了一批新勢(shì)力。

TechNode的數(shù)據(jù)顯示，在中國(guó)研發(fā)EDA軟件的公司數(shù)量，遠(yuǎn)超世界其他地區(qū)的總和，至少有60家此類公司。

其中，近期揭開(kāi)神秘面紗的啟云方，堪稱新勢(shì)力的翹楚。

前不久，啟云方正式官宣了針對(duì)原理圖與PCB的兩款EDA設(shè)計(jì)軟件，產(chǎn)品性能較行業(yè)標(biāo)桿提升30%、產(chǎn)品硬件開(kāi)發(fā)周期可縮短40%、智能輔助設(shè)計(jì)一版成功率提升30%，已有超過(guò)2萬(wàn)名工程師使用。

更為重要的是，啟云方進(jìn)行了顛覆性創(chuàng)新。

串行作業(yè)是海外EDA的基本理念，一直深深影響著整個(gè)行業(yè)的發(fā)展，啟云方?jīng)]有循規(guī)蹈矩，而是祭出并行作業(yè)的打法，在協(xié)同設(shè)計(jì)上下足了功夫，原理圖設(shè)計(jì)軟件支持100人同時(shí)在線并行設(shè)計(jì)，而PCB設(shè)計(jì)軟件支持20人同時(shí)在線協(xié)同設(shè)計(jì)。

“幻塵科技”表示：“傳統(tǒng)認(rèn)知中，后發(fā)國(guó)家在高精尖領(lǐng)域只能‘步步追趕’，但啟云方直接實(shí)現(xiàn)‘性能反超’，這種突破不是簡(jiǎn)單的‘國(guó)產(chǎn)替代’，而是通過(guò)算法重構(gòu)和架構(gòu)創(chuàng)新，在設(shè)計(jì)效率、兼容性等核心指標(biāo)上建立新的技術(shù)坐標(biāo)系。”

由此一來(lái)，國(guó)產(chǎn)EDA從國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的追隨者進(jìn)化為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的定義者，進(jìn)而有了彎道超車(chē)的可能。

實(shí)際上，在AI浪潮之下，國(guó)產(chǎn)EDA上演彎道超車(chē)的可能性更大了。

大模型可以預(yù)測(cè)芯片在運(yùn)行特定應(yīng)用程序時(shí)的性能表現(xiàn)，從而減少EDA的重復(fù)工作、規(guī)避不必要的錯(cuò)誤，大幅提升了工作效率。

“半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫”表示：“在芯片布局布線問(wèn)題中，傳統(tǒng)的EDA算法可以根據(jù)芯片的功能需求和性能指標(biāo)，合理安排各個(gè)元器件的位置，并規(guī)劃出最優(yōu)的電路連接線路。而現(xiàn)在，基于機(jī)器學(xué)習(xí)的優(yōu)化方法可以尋找比傳統(tǒng)EDA算法更優(yōu)或者更快的解決方案。”

更為關(guān)鍵的是，在AI賦能EDA上，國(guó)內(nèi)外公司處于同一起跑線，誰(shuí)能率先找到效率的倍增器，誰(shuí)將在未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)中勝出。

譬如，概倫電子正在開(kāi)發(fā)基于Transformer架構(gòu)的器件建模AI系統(tǒng)，目標(biāo)是將建模時(shí)間從傳統(tǒng)的2周縮短至24小時(shí)。

總而言之，EDA賽道面臨重大變革，確保自給自足成為行業(yè)的當(dāng)務(wù)之急，國(guó)內(nèi)的老牌EDA與EDA新勢(shì)力正在合力攻堅(jiān)，努力補(bǔ)上芯片國(guó)產(chǎn)替代的最后一個(gè)拼圖。

那么，早晚有一天，“中國(guó)芯”不再受制于人。