《電子技術(shù)應(yīng)用》
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中國EDA產(chǎn)業(yè)迎來發(fā)展黃金期

2021-08-29
來源:半導(dǎo)體行業(yè)觀察
關(guān)鍵詞: EDA

  2021年6月21日,深交所正式受理華大九天的創(chuàng)業(yè)板IPO申請;6月25日,深交所正式受理概倫電子的科創(chuàng)板IPO申請;6月30日深交所正式受理廣立微的創(chuàng)業(yè)板IPO申請,;8月24日,,上交所正式受理國微思爾芯的科創(chuàng)板IPO申請,。目前四家EDA公司的IPO申請都獲得了受理,。

  華大九天擬募資25.51億元,用于電路仿真及數(shù)字分析優(yōu)化EDA工具升級,、模擬設(shè)計及驗證EDA工具升級,、面向特定類型芯片設(shè)計的EDA工具開發(fā)、數(shù)字設(shè)計綜合及驗證EDA工具開發(fā),、補(bǔ)充流動資金,;概倫電子擬募資12.1億元,用于建模及仿真系統(tǒng)升級,、設(shè)計工藝協(xié)同優(yōu)化和儲存EDA流程解決方案,、研發(fā)中心建設(shè)、戰(zhàn)略投資與并購整合項目,、補(bǔ)充運營資金,;廣立微擬募資9.56億元,用于集成電路成品率技術(shù)升級開發(fā)項目,、集成電路EDA產(chǎn)業(yè)化基地項目以及補(bǔ)充流動資金等,;國微思爾芯擬募資10億元,,用于高性能數(shù)字芯片驗證平臺項目,、研發(fā)中心建設(shè)項目以及補(bǔ)充流動資金。

  EDA上市第一股呈現(xiàn)四強(qiáng)爭霸賽,。華大九天,、概倫電子、廣立微,、國微思爾芯作為國內(nèi)目前最大的四家EDA公司,,都在各自在的領(lǐng)域取得了不俗的成績。值得關(guān)注的是,,這四家EDA公司潛心耕耘都超過10年,,成立時間最長的廣立微已經(jīng)成立18年,其次是國微思爾芯成立17年,,華大九天成立12年,,概倫電子成立11年。

  行業(yè)現(xiàn)狀

  EDA(Electronic Design Automation,,電子設(shè)計自動化)是指利用計算機(jī)軟件完成大規(guī)模集成電路的設(shè)計,、仿真、驗證等流程的設(shè)計方式,,融合了圖形學(xué),、計算數(shù)學(xué)、微電子學(xué),拓?fù)溥壿媽W(xué),、材料學(xué)及人工智能等技術(shù),。隨著集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,設(shè)計規(guī)模越來越大,,制造工藝越來越復(fù)雜,,設(shè)計師依靠手工難以完成相關(guān)工作,必須依靠 EDA工具完成電路設(shè)計,、版圖設(shè)計,、版圖驗證、性能分析等工作,。EDA 軟件作為集成電路領(lǐng)域的上游基礎(chǔ)工具,,貫穿于集成電路設(shè)計、制造,、封測等環(huán)節(jié),,是集成電路產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略基礎(chǔ)支柱之一。

  EDA作為集成電路產(chǎn)業(yè)鏈的命脈,,自始至終連接和貫穿著芯片制造和科技應(yīng)用的發(fā)展,;芯片設(shè)計、晶圓制造,、封裝測試,,直至電子產(chǎn)品的設(shè)計,每個環(huán)節(jié)都離不開EDA工具,。其實EDA市場是一個比較小的市場,,2020年EDA全球產(chǎn)值約70億美元,卻撬動了約5千億美元的半導(dǎo)體市場甚至是約2萬億美元的電子產(chǎn)品市場,,乃至數(shù)十萬億美元規(guī)模的數(shù)字經(jīng)濟(jì),。

  從全球EDA產(chǎn)業(yè)格局來看,2020年EDA全球銷售額約70億美元,,美國6家EDA公司合計占據(jù)了全球90%以上的市場和產(chǎn)業(yè)空間,,在EDA領(lǐng)域最強(qiáng)。新思科技,、楷登電子,、西門子EDA三大公司擁有完整的、有總體優(yōu)勢的全流程產(chǎn)品,,在部分領(lǐng)域擁有絕對的優(yōu)勢,,各家營收超過10億美元,合計約占全球80%的市場,;美國ANSYS,、PDF SOLUTIONS,、SILVACO和中國華大九天擁有特定領(lǐng)域全流程根據(jù),在局部領(lǐng)域技術(shù)領(lǐng)先,,合計約占全球15%的市場,;另外還有超過50家的小型EDA公司是做點工具的。

  從中國EDA產(chǎn)業(yè)格局來看,,2020年中國EDA銷售額超過70億元人民幣,,新思科技、楷登電子,、西門子EDA三大公司占有中國市場的80%以上,,中國本土企業(yè)合計市占率不足15%。

  中國EDA產(chǎn)業(yè)煥新顏

  2021年3月12日發(fā)布的《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和二〇三五年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》中,,集成電路位列7大科技前沿領(lǐng)域攻關(guān)的第3位,,并首次明確指出需要在集成電路設(shè)計工具上進(jìn)行突破。很多省市也明確指出要發(fā)展集成電路設(shè)計工具,。

  從市場角度,,隨著汽車、工業(yè),、醫(yī)療,、教育等應(yīng)用領(lǐng)域需求的爆發(fā),數(shù)字經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展為集成電路產(chǎn)業(yè)提供了非常廣闊的市場,、最豐富的應(yīng)用場景,。集成電路設(shè)計工具(EDA)正是這一龐大產(chǎn)業(yè)鏈的底層關(guān)鍵技術(shù),政府的高瞻遠(yuǎn)矚與龐大的市場空間,,為中國EDA的發(fā)展帶來前所未有的發(fā)展機(jī)遇,。

  要想解決EDA被巨頭壟斷的問題,,依靠實驗室,、研究院所,是完全沒有任何可能的,。EDA行業(yè)壁壘非常高,,想依靠黑科技一掌擊斃巨頭們,是不現(xiàn)實的,。有業(yè)界人士表示,,與其想著打敗巨頭們,不如先看看市場是什么樣子的,,看看三巨頭是如何運作的,。

  解決EDA被巨頭壟斷歸根到底還是商業(yè)問題、市場問題,。那就需要市場化的公司來挑戰(zhàn),。

  盡管我國EDA發(fā)展經(jīng)歷了十多年的沉默期,,但我們也欣喜的發(fā)現(xiàn),微弱的EDA火種依稀存在,,他們是華大電子,、華天中匯、廣立微,、國微思爾芯,,但再微弱的火種畢竟還是火,一旦時機(jī)成熟,,聚集在一起也能照亮黑暗,。

  2009年,華大電子的EDA部門獨立成為華大九天,,專注于EDA工具的研發(fā),。華大九天承載了熊貓系統(tǒng)的技術(shù),在面板領(lǐng)域這一還未被巨頭們重視地方找到了突破口,,如今華大九天是全球唯一一個能夠提供全流程面板設(shè)計解決方案的供應(yīng)商,。今天華大九天已經(jīng)可以提供全定制模擬/數(shù)模混合IC設(shè)計全流程解決方案,、數(shù)字IC設(shè)計優(yōu)化解決方案,、晶圓制造專用EDA工具和平板顯示(FPD)設(shè)計全流程解決方案,擁有多項全球獨創(chuàng)的領(lǐng)先技術(shù),。

  廣立微針對晶圓制造的良率和成品率的解決方案,,可謂是“十年磨一劍,利劍終出鞘”,,公司的三大工具(版圖關(guān)鍵面積及其它版圖特征分析的軟件VirtualYield?,、創(chuàng)建參數(shù)化單元軟件SmtCell?和快速方便地分析數(shù)據(jù)并構(gòu)建多種不同類型的圖表來完成數(shù)據(jù)的分析報告的軟件DataExp?)和兩個測試設(shè)計平臺(對設(shè)計劃片槽和MPW測試芯片提供完整的解決方案的TCMagic? 平臺、提供完整的對大型可尋址及劃片槽內(nèi)可尋址測試芯片的解決方案的ATCompiler?平臺)已經(jīng)在全球多個頂級公司投入使用,。

  國微思爾芯則聚焦集成電路電子設(shè)計前端的驗證業(yè)務(wù),,通過自主開發(fā)的仿真編譯軟件、仿真運行軟件和仿真加速硬件,,采用驗證云,、驗證、原型驗證等多種驗證方法學(xué),,并借助仿真驗證云等多種技術(shù)手段,,支持芯片開發(fā)者構(gòu)造完整的仿真環(huán)境,達(dá)到芯片設(shè)計環(huán)節(jié)中的功能驗證目的,,協(xié)助芯片開發(fā)者發(fā)現(xiàn)芯片設(shè)計中的缺陷并確保芯片功能的正確性,。目前服務(wù)于全球超過500家客戶,其中不少為全球知名企業(yè),。

  概倫電子致力于實現(xiàn)DTCO(設(shè)計工藝協(xié)同優(yōu)化)落地的從數(shù)據(jù)驅(qū)動的測試,、建模建庫,、仿真、驗證為一體的創(chuàng)新EDA解決方案開發(fā),,以提升先進(jìn)工藝節(jié)點下集成電路設(shè)計與制造的競爭力,。公司的集成電路制造EDA領(lǐng)域的建模及分析驗證平臺、集成電路設(shè)計EDA領(lǐng)域的快速電路仿真及良率和可靠性設(shè)計驗證平臺,、高端半導(dǎo)體器件電學(xué)特性測試系統(tǒng)等在業(yè)界受到好評,。

  芯華章立足芯片驗證技術(shù)的創(chuàng)新,推出全球最快的開源EDA仿真器EpicSim,、全球首款開源的形式驗證工具“靈驗EpicFV”和首個支持國產(chǎn)計算機(jī)架構(gòu)的動態(tài)仿真技術(shù)與產(chǎn)品“靈動EpicElf”,,未來公司產(chǎn)品將全面覆蓋數(shù)字芯片驗證需求,包括:硬件仿真系統(tǒng),、FPGA原型驗證系統(tǒng),、智能驗證、形式驗證以及邏輯仿真,。

  芯行紀(jì)致力于數(shù)字后端EDA工具的研發(fā),,將形成涵蓋從布局、預(yù)布線,、布局優(yōu)化,、時鐘樹綜合、時鐘樹優(yōu)化,、詳細(xì)布線,、頂層集成的全部技術(shù)。

  鴻芯微納深耕后端設(shè)計布局布線EDA工具,;全芯智造和東方晶源則在晶圓制造良率提升領(lǐng)域取得突破,;俠為電子則另辟蹊徑,專注PCB系統(tǒng)與IC封裝全流程EDA軟件研發(fā),,用于封裝和電子產(chǎn)品設(shè)計,。

  正是這些微弱的EDA火種,點燃了我國EDA產(chǎn)業(yè)的希望,。我國在很多點工具上已經(jīng)實現(xiàn)了從0到1的突破,,希望今年有更多的點工具實現(xiàn)從0到1的突破,。

  資本追逐競投EDA

  根據(jù)芯思想研究院的統(tǒng)計,,2020年中國EDA公司保有數(shù)量49家,而在2017年只有23家,,3年時間EDA公司保有數(shù)量增長了113%,。

  從融資次數(shù)來看,從2000年至今,,49家EDA公司共完成48次融資,。其中2017年以前有5家公司進(jìn)行過5次融資,,2018年有5家公司進(jìn)行了5次融資,2019年有9家公司進(jìn)行了10次融資,。2020年有11家公司進(jìn)行了16次融資,,2021年上半年,有9家EDA公司進(jìn)行12次融資,,2020年以來的28次融資金額大都是以億元級計算,。

  從融資金額來看,2020年3月成立的芯華章已經(jīng)完成6輪融資,,融資金額約15億元,,創(chuàng)下國產(chǎn)EDA融資金額之最。

  從投資企業(yè)數(shù)量來看,,國家大基金及其子基金更是超前布局,,落子華大九天、廣立微,、芯和,、國微思爾芯、芯華章等五大EDA公司,;深知EDA痛點的華為旗下哈勃完成了對四家EDA公司(九同方,、飛譜、立芯,、阿卡思微)的投資,;興橙資本投資了兩家EDA公司(概倫、東方晶源),。

  從融資時間節(jié)點來看,,在2018年11月5日宣布設(shè)立科創(chuàng)板后,中國EDA公司竟然完成了38次融資,。

  小記

  工藝越來越復(fù)雜,、分工越來越細(xì)化、工具鏈也越來越長,。但工具的性能,、性質(zhì)本身來說并沒有改變。雖然有很多挑戰(zhàn),,但是都被一一化解了,,并沒有一個全新的問題需要解決。目前EDA越來越成熟,、完善,,問題越來越少,只能是優(yōu)化再優(yōu)化,。這就意味著如果想重新做一套工具,,基本上不可能,。如果想突破,只能首先尋求一個一個點突破,,用點串成一條線,,再把線織成一個面。并購將是由點到面的快速方法,。

  三巨頭有著其他EDA公司難以逾越的知識鴻溝,,這些鴻溝并不僅僅是靠自身的技術(shù)沉淀與自主研發(fā)得來的,更多的是靠著百川匯海的并購而形成的,。全球EDA發(fā)展史其實就是一部并購史,,僅僅由三巨頭發(fā)起的并購就超過200多起。而目前發(fā)生在中國的EDA并購只有兩起,,一起是華大九天收購華天中匯,,一起是概倫電子收購博達(dá)微。

  中國EDA已迎來最好的時代,,華大九天,、國微集團(tuán)、芯華章,、廣立微,、概倫電子、芯和半導(dǎo)體等多家國產(chǎn)EDA公司已整裝待發(fā),,期待能以厚積薄發(fā)的技術(shù)實力快速完善中國集成電路產(chǎn)業(yè)鏈,,支持5G、人工智能,、云計算等多項未來科技的發(fā)展,。

  未來本土EDA的發(fā)展之路,還得靠腳踏實地,、一步一個腳印地走出來,,最終實現(xiàn)真正的本土化。




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