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CPU处理器|国产芯片设计：“百年一遇”的换道超车好机会

以美国为首的芯片强国对出口中国的高端芯片 “卡脖子”，让更多人意识到国产高端芯片自主可控重要性的同时，芯片产业链中小而精的EDA（Electronic Design Automation，电子设计自动化）工具的关键作用也成了关注的焦点 。
芯片设计环节繁多，精细且复杂，EDA工具对于提升芯片设计效率，优化芯片设计，保证芯片功能发挥着极为重要的作用 。目前，美国三大EDA公司（Synopsys、Cadence、Mentor）占据全球EDA市场超过60%的市场份额，绝大部分芯片设计公司都需要三巨头的EDA工具 。因此，美国用EDA就能很容易卡住中国芯片行业的脖子 。
国产化率仅10%左右的国产EDA，面对发展了二三十年的EDA三巨头的技术和商业壁垒，想要进一步提升国产化率面临极大挑战 。庆幸的是，开源的趋势，AI和云技术的突破，给国产EDA带来了换道超车百年一遇的好机会 。
CPU处理器|国产芯片设计：“百年一遇”的换道超车好机会
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图片来自ubuntupit
EDA国产化率10%左右，突破面临瓶颈
EDA处于整个芯片产业链的上游，特点是小而精 。据市场研究和顾问公司Gartner今年1月的初步统计结果，全球半导体收入2020年总收入达到4498亿美元，比2019年增长7.3% 。
仅看EDA市场，赛迪顾问高级分析师吕芃浩去年给出的数据是，2019年全球EDA市场规模为102.5亿美元，中国EDA市场规模约为5.8亿美元，占全球市场的5.6%，国内EDA厂商总营收不到4.2亿元，仅占全球市场份额的0.6%，国产化率仅10%左右 。
“10%左右的国产化率，华大九天贡献了大部分 。因为国内很多EDA公司都是以出售点工具为主，华大九天有面向模拟芯片的整套工具，所以市场的认可度更高 。”吕芃浩告诉雷锋网：“国产EDA除了在模拟芯片领域有所进展，国微集团，概伦电子的部分工具也达到了国际领先水平，以芯华章为代表的公司把一些自研的EDA工具进行开源，也实现了一定的突破 。”
吕芃浩认为EDA 10%的国产化率很难突破，已经进入瓶颈期 。原因主要有两个方面，一方面，中国的IC设计公司数量虽然有2218家，但营收过亿的只有200多家，无论从技术还是财力水平，大部分中国芯片设计公司可能不会用正版软件，市场增长有限 。
另一方面，国产EDA还没有实现数字芯片设计工具全流程，国内营收过亿的芯片设计公司还是会优先选择三巨头的EDA产品 。
也就是说，国内的EDA市场增量有限，存量市场竞争激烈 。吕芃浩认为，“EDA的国产化率要进一步提升，必须要实现数字全流程，一旦实现了全流程，就可以迎来快速爆发期 。然后，还需要改善生态 。”
西南交通大学信息学院电子工程系副系主任邸志雄也认为，国产EDA公司最艰难的是生存问题，然后是生态问题 。“国内EDA公司需要获得芯片设计公司、晶圆代工厂的信任，才能解决生存问题 。”邸志雄表示 。
“当前的国际形势下，大部分芯片设计公司都意识到EDA可控的重要性，这是国产EDA获得入场券的前提 。”
拥有20多年国际领先EDA企业技术开发及公司运营管理经验，2020年创立芯华章的王礼宾对雷锋网(公众号：雷锋网)说：“以前国内做EDA的公司不多，也主要是做单点工具 。现在EDA受到国家重视，也有很大的市场空间，所以EDA公司都希望能够做的更完整，但贪大求全也不可取 。”
国际形势的变化逼着中国芯片产业走出一条自己的路，国产EDA也迎来了一个绝佳机遇——开源EDA 。
开源给国产EDA打破巨头技术和商业壁垒的绝佳机会 
开源技术已经发展了多年，开源软件的蓬勃发展是目前软件可以快速、低成本实现的一个关键 。Linux、GNU、Android以及各种开源AI Framwork往往能够产生革命性影响 。如今，EDA开源也在快速向前推进 。
2018年，美国国防部高级研究计划局（DARPA）提出了两个新的项目IDEA（Intelligent Design of Electronic Assets）和POSH（Posh Open Source Hardware） 。
其中的原因，邸志雄认为：“芯片的研发周期至少一两年，成本很高，技术门槛也很高，严重阻碍了芯片设计领域的创新，这两个项目从IP和EDA两个维度缩短芯片设计流程，节省研发时间 。我认为从RISC-V指令集到POSH再到IDEA，这其实就是一个开源生态，能够共同推动芯片行业的繁荣 。”
相关统计数据显示，通过IDEA/POSH两个开源项目的实施，可供使用的开源EDA数量增加了近一倍 。
“国内的EDA工具产业现状是技术进入门槛高、人才方面师资与课程缺乏，开源可以打破技术和商业壁垒，整合优化科技资源配置，高效的激发并加速创新，快速建设国内集成电路设计生态圈 。”王礼宾认为 。


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