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华大遭遇“卡脖子”的EDA行业：“小鱼”渐被巨头吞食 国产厂商奋起直追

华大遭遇“卡脖子”的EDA行业：“小鱼”渐被巨头吞食 国产厂商奋起直追
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《科创板日报》（上海 ， 采访人员 吴凡） ， 近日 ， 美国对华为的封杀升级 ， 美国商务部5月15日表示 ， 正在更改一项出口规则 ， 对华为的芯片供应商进行"战略锁定" ， 只要这些供应商的直接产品用到美国某些软件或技术 。
其中 ， EDA软件被认为是美国遏制华为的重要一环 ， 该软件工具涵盖了芯片IC设计、布线、验证和仿真等方面 ， 而全球EDA软件的产业格局分别被Synopsys、Cadence和西门子旗下的MentorGraphics所垄断 ， 并且三家巨头在中国市场扎根多年 ， 市场集中度高 。 因此一旦EDA受制于人 ， 对于国内芯片设计公司的影响是巨大的 。
【华大遭遇“卡脖子”的EDA行业：“小鱼”渐被巨头吞食 国产厂商奋起直追】国内EDA产业发展的萌芽始于上世纪80年代中后期 ， 尽管此后EDA产业进展历经波折 ， 但现阶段也涌现出一批如华大九天、芯愿景、芯禾科技等各具特点的国产EDA厂商 ， 其中芯愿景更是在5月19日向科创板发起冲击 。 不过也需要看到的是 ， 与上述三巨头相比 ， 国内EDA产业仍存在较大的短板 。
离不开的EDA
EDA在集成电路产业链中产值相对较小 ， 以2018年为例 ， 相较于近五千亿美金的芯片产业 ， 全球EDA行业市场规模仅为97.04亿美元 ， 较2017年同比增长4.49% 。
但EDA同时又被称作是"芯片之母" ， 离开了它 ， 芯片设计公司将"寸步难行" 。
《科创板日报》采访人员了解到 ， EDA技术就是以计算机为工具 ， 设计者在EDA软件平台上 ， 用硬件描述语言VerilogHDL完成设计文件 ， 然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真 ， 直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作 。
简单来说 ， 对于百万门级的数字 IC 产品 ， 绝大多数分析工作可由软件工具自动完成；对于超大规模数字电路 ， 相关布线优化、关键基础结构智能识别及处理等功能 ， 可显著提升版图设计效率 。
目前全球EDA市场已经被三家总部位于美国的公司霸占：Cadence、Synopsys和Mentor Graphics ， 三大EDA企业占全球市场份额超过60% 。 东兴证券发布的研报中称 ， Synopsys是全球最大的EDA企业 ， 2018年全球市场份额达到32.1%、Cadence紧随其后 ， 2018年市场占有率达到22% ， Mentor Graphics在被收购之前也保持10%的市场份额 。
上述研报将三巨头的成功因素归结为三个要素：持续并购重组、高研发投入和政府支持 。
其中在并购方面 ， 将历史的时间线拉长 ， 按照美国《半导体工程》杂志曾列举出的清单 ， 美国EDA软件一共有900多家小公司 ， 而这些小公司 ， 多数的结局是被"鲨鱼"吞并 。
根据南山工业书院的统计 ， 在美国EDA公司的并购史中 ， 仅仅由TOP3的三家巨头直接参与的并购就达到了惊人的200次 ， 每家企业的并购数量平均达到70次 。
EDA行业本身门槛就较高 ， 伴随着行业的"大鱼吃小鱼" ， 及自身每年高额的研发投入 ， 上述三家巨头的护城河亦在不断的加深 ， 采访人员了解到 ， 前述三家公司基本都能提供全套芯片设计解决方案 ， 其中Synopsys是EDA历史上第一家可以提供顶级前后端完整IC设计方案的领先EDA工具供应商 。
失落的15年
反观国内EDA产业 ， 据自媒体"知识自动化"发布的一篇文章中称 ， 1978年秋 ， 在桂林阳朔举办的"数字系统设计自动化"学术会议 ， 被誉为"EDA事业的开端" ， 有67个单位 ， 140多名代表参加了会议 。
不过 ， 彼时 ， EDA的进展更多的停留在学术讨论中 。
上世纪80年代 ， "巴黎统筹委员会"对中国实施禁运管制 ， 国内无法买到国外EDA工具 ， 于是国内开始自主研发EDA工具 ， 1993年 ， 国产首套EDA熊猫系统问世 。
现华大九天的董事长刘伟平就是熊猫ICCAD系统工具研发项目的亲历者；另外国产EDA企业蓝海微科技的董事长侯劲松 ， 亦曾从事过熊猫EDA系统的开发 ， 并在2003年至2006年间担任华大电子软件部经理 。
《科创板日报》采访人员了解到 ， 熊猫系统的问世一度打破国外封锁 ， 并且还闯入了国际市场 。
而随着后期"巴黎统筹委员会"禁令的解除 ， 一些国外EDA企业开始抢先登陆中国市场 ， 在上述三巨头中 ， Cadence最早于1992年进入中国市场 ， 此后在北京成立办事处；Synopsys紧随其后于1995年步入中国市场 ， 据上述文章报道"在办事处成立之前 ， 北京集成电路设计中心、华晶半导体公司、电子部54所、清华大学、复旦大学等均已采用了Synopsys的产品和技术 。 "
种种因素之下 ， 国内EDA产业在1994年至2008年陷入了一段"沉寂期" ， 而国外EDA企业则加速中国市场的扩张 。 数据显示 ， 2018年国内EDA销售额大概5亿美元（约合33亿元） ， 约占全球市场的8% ， 而国产EDA工具销售额3.4亿 ， 占国内EDA市场10% 。 可以看出 ， 中国EDA工具主要来自美国 。
华大九天董事长刘伟平曾表示 ， 如果中国和美国之间有现在这样的相互之间竞争 ， 或者是贸易战等发生 ， EDA就永远是一个致命的问题 。
奋起直追
随着中国集成电路行业的壮大 ， 下游需求扩大下 ， 国内产生了一批本土性的企业 。
采访人员了解到 ， 2009年 ， 中国华大集成电路设计集团 ， 将华大的EDA部门独立出来 ， 成立了独立法人公司华大九天 。
据了解 ， 华大九天承载了熊猫技术 ， 在EDA和IP方面拥有多年的积累 ， 其中在EDA方面 ， 华大九天可提供模拟/数模混合IC设计全流程解决方案、数字SoC IC设计与优化解决方案、晶圆制造专用EDA工具和平板显示（FPD）设计全流程解决方案 。
值得一提的是 ， 在液晶平板设计领域 ， 由于彼时液晶面板设计领域是小众市场 ， 尚未引起巨头们的重视 ， 华大九天以此为突破口 ， 将IC领域的全流程设计支持技术 ， 迁移至液晶面板全流程 ， 目前华大九天是全球唯一能够提供全流程FPD（平板）设计解决方案的供应商 。
目前晶圆制造领域的中芯国际、华虹宏力；IC设计领域的华为海思、紫光展锐；液晶平板显示领域的京东方、维信诺等企业均是华大九天的客户 。
除华大九天外 ， 杭州广立微的优势定位于良率优化端的软件和测试机；芯禾科技专注电子设计自动化EDA软件、集成无源器件IPD和系统级封装sip微系统的研发；另外博达微是行业领先的器件模型、PDK 相关 EDA 工具及 AI 驱动半导体参数测试解决方案供应商 ， 2019年12月底 ， 其被纳米级器件建模和千兆级 SPICE 电路仿真的全球领导厂商概伦电子并购 。
天眼查显示 ， 目前概伦电子持有博达微80%股权 ， 博达微创始人李严峰曾在美国Cadence/PDF Solutions任研发职位 ， 其现任博达微经理 ， 前述并购被认为是第一个国内EDA有规模的整合 。
另外 ， 芯愿景则依托自主开发的电子设计自动化（EDA）软件 ， 开展集成电路分析服务和设计服务 。
不难看出的是 ， 国产EDA企业在部分单点产品上具有优势 ， "但国内EDA厂商还没有能力全面支撑产业发展 ， 总体上还是很难离开三大巨头公司平台" ， 上述研报指出 。
刘伟平表示 ， 差距主要体现在三个方面：一是缺乏数字芯片设计核心工具模块 ， 无法支撑数字芯片全流程设计；二是对先进工艺支撑还不够；三是缺乏制造及封测EDA系统 ， 无法支撑芯片封测厂商的应用需求 。


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