EDA寡头市场，能否杀出国产“WPS”
发布时间: 2020-04-27 11:05
近日，据《华尔街日报》报道，特朗普政府正在推进新的限制措施，旨在切断华为与美国主要半导体供应商的联系。该限制措施实施后，美国商务部将有能力阻止华为旗下的海思半导体销售由台积电制造的半导体。
消息一出，立即引发了业内对国产半导体市场的担忧。因为美国不仅占领了全球半导体产品约55%的市场份额，还控制着全球约40%的半导体制造设备市场。
全球芯片制造使用的大部分设备都需要采用美国技术。这其中包括芯片制造的硬件设备与芯片设计的软件工具。
寡头垄断，国产错失良机
芯片设计软件中常用的就是电子设计自动化技术（即EDA：Electronics Design Automation），EDA是芯片设计和生产的必备工具。
EDA是伴随摩尔定律而诞生的一种工具。摩尔定律认为：集成电路中的晶体管数量每18到24个月会增加两倍。由于结构设计越来越复杂，就这样第一代EDA工具在摸索中诞生。
第一代EDA工具附属在工业制图软件CAD（Computer Aided Design）下。当时电脑尚未普及，自然也没有成熟的软件公司，几乎所有软件公司都要依附于硬件企业生存。因此，开创EDA时代的那些企业，无一幸免，全都“死光了”。
虽然早期的企业都消失了，但EDA后来却逐渐被半导体行业重视，单独发展成了芯片设计行业的重要细分领域。经过众多学者、工程师的共同努力，EDA技术后来又经过两代的升级。
第三代EDA技术的变革，奠定了如今EDA行业的格局：Synopsys（新思科技）、Cadence（铿腾电子）和Mentor Graphics（明导国际）三家企业在行业混战中脱颖而出。随后，这三大厂商通过不断收购，将EDA行业彻底变为寡头市场。
图：EDA发展史 来源：《EDA技术与应用》
目前，这三大厂商瓜分了中国EDA软件市场95%的份额，剩余的5%部分被Magma等其它外国公司占据。
此前，我国也有实现EDA技术自主化的机会，但是却没有成功。
当时，西方对中国实行全面技术封锁，EDA作为核心技术位列其中。在国家的牵头下，一大批科学家和工程师，都投入到国产EDA的研发中。
1992年，在开发者的攻坚下，超大规模集成辅助设计系统——熊猫系统诞生。该系统覆盖了集成电路设计的全部功能，获得当年的国家科技进步一等奖，也被视作冲破西方封锁的里程碑。
但项目才刚刚成功，西方国家就迅速解除了对中国的EDA禁令。美国高端成熟的EDA工具企业一齐涌向中国市场，国产企业的市场遭到挤压，我国EDA厂商也因此放缓了自主研发的脚步，高昂的研发成本也直接导致中国EDA厂商软件的更新周期和设计周期变长。国产厂商因此逐渐失去了议价权，走向凋零。
格局难变，但机遇已现
2018年“中兴事件”中，美国除了禁止众多企业售卖芯片给中兴以外，也要求Cadence公司停止对中兴服务。19年特朗普列出的限制清单中，EDA技术也赫然在列。在几次历史事件中，我们已深刻认识到EDA的重要性。
“芯片的源头设计工具被国外垄断，是我国芯片国产化的核心难题之一，如今EDA行业格局已定，市场总量趋于饱和，很难再有新的企业加入。”IEEE fellow王晓峰告诉亿欧科创。
Research and Markets的数据显示，全球EDA市场在2018年估值为63.2亿美元（约合445.24人民币），预计到2024年将达到94.9亿美元（约合668.57人民币），在预测期间（2019-2024年）的复合年增长率为7.8％。已经经历了几十年发展的EDA，确实不是一个高速增长的行业。
“要想打破现有格局，除非有一个重大变局，即之前的工具已完全不能满足芯片的设计，整个格局才会被推翻。否则初创公司先选择‘点工具’来进行开发比较合适。”王晓峰补充道。
半导体技术发展至今，工艺越来越复杂、分工越来越细化，EDA软件早已不是一个单纯的软件，而是包含多种“点工具”的软件工具链。
如今，三大巨头厂商的EDA软件几乎覆盖了半导体产业需要用到的所有工具，软件也并没有与主流技术脱节，想取而代之十分困难。
此外，EDA软件制作门槛极高。因为EDA软件有着极其庞杂的分类，不像我们常用的办公软件，轻易就能实现“复制”，就如同“WPS”与 “Office”一样。
根据美国GSEDA公司统计，EDA软件制作一共涉及到90多种不同的技术。所以，如果企业想要实现国产替代，选择“点工具”进行开发或许是不错的选择。
“当下EDA行业格局难变，原因是EDA需要很强的可靠性。”珠海亿智电子董事兼经理吴浪说道。如今老牌EDA企业的软件都是经过多次迭代验证的，设计企业不太可能冒险使用初创公司那些不太成熟的工具，传统的半导体公司是无法承受任何设计风险的。
但如今，美国的一系列限制正好可以给国产EDA企业“锻炼”的机会。因为只有经历产品迭代，技术才能获得更好的发展。
目前，自动驾驶、物联网、人工智能等领域所带来的新机遇也使EDA行业充满了无限可能。
以车载芯片为例，地平线CEO余凯表示：未来先进驾驶辅助系统（ADAS）需通过稳定、高带宽的网路串连感测器、仪表板、方向盘等装置，并将数据传送至车载芯片进行即时运算，这些复杂的情况对EDA工具提出了新的要求，同时也给EDA带来新的市场机遇。
目前，国内EDA主要厂商有：华大九天、芯禾科技、广立微等，虽然它们现在大部分以点工具为主，缺乏全面支撑产业发展的能力，但在国产化的大势下，希望它们能实现“从点到链”的突破。
消息一出，立即引发了业内对国产半导体市场的担忧。因为美国不仅占领了全球半导体产品约55%的市场份额，还控制着全球约40%的半导体制造设备市场。
全球芯片制造使用的大部分设备都需要采用美国技术。这其中包括芯片制造的硬件设备与芯片设计的软件工具。
寡头垄断，国产错失良机
芯片设计软件中常用的就是电子设计自动化技术（即EDA：Electronics Design Automation），EDA是芯片设计和生产的必备工具。
EDA是伴随摩尔定律而诞生的一种工具。摩尔定律认为：集成电路中的晶体管数量每18到24个月会增加两倍。由于结构设计越来越复杂，就这样第一代EDA工具在摸索中诞生。
第一代EDA工具附属在工业制图软件CAD（Computer Aided Design）下。当时电脑尚未普及，自然也没有成熟的软件公司，几乎所有软件公司都要依附于硬件企业生存。因此，开创EDA时代的那些企业，无一幸免，全都“死光了”。
虽然早期的企业都消失了，但EDA后来却逐渐被半导体行业重视，单独发展成了芯片设计行业的重要细分领域。经过众多学者、工程师的共同努力，EDA技术后来又经过两代的升级。
第三代EDA技术的变革，奠定了如今EDA行业的格局：Synopsys（新思科技）、Cadence（铿腾电子）和Mentor Graphics（明导国际）三家企业在行业混战中脱颖而出。随后，这三大厂商通过不断收购，将EDA行业彻底变为寡头市场。
图：EDA发展史 来源：《EDA技术与应用》
目前，这三大厂商瓜分了中国EDA软件市场95%的份额，剩余的5%部分被Magma等其它外国公司占据。
此前，我国也有实现EDA技术自主化的机会，但是却没有成功。
当时，西方对中国实行全面技术封锁，EDA作为核心技术位列其中。在国家的牵头下，一大批科学家和工程师，都投入到国产EDA的研发中。
1992年，在开发者的攻坚下，超大规模集成辅助设计系统——熊猫系统诞生。该系统覆盖了集成电路设计的全部功能，获得当年的国家科技进步一等奖，也被视作冲破西方封锁的里程碑。
但项目才刚刚成功，西方国家就迅速解除了对中国的EDA禁令。美国高端成熟的EDA工具企业一齐涌向中国市场，国产企业的市场遭到挤压，我国EDA厂商也因此放缓了自主研发的脚步，高昂的研发成本也直接导致中国EDA厂商软件的更新周期和设计周期变长。国产厂商因此逐渐失去了议价权，走向凋零。
格局难变，但机遇已现
2018年“中兴事件”中，美国除了禁止众多企业售卖芯片给中兴以外，也要求Cadence公司停止对中兴服务。19年特朗普列出的限制清单中，EDA技术也赫然在列。在几次历史事件中，我们已深刻认识到EDA的重要性。
“芯片的源头设计工具被国外垄断，是我国芯片国产化的核心难题之一，如今EDA行业格局已定，市场总量趋于饱和，很难再有新的企业加入。”IEEE fellow王晓峰告诉亿欧科创。
Research and Markets的数据显示，全球EDA市场在2018年估值为63.2亿美元（约合445.24人民币），预计到2024年将达到94.9亿美元（约合668.57人民币），在预测期间（2019-2024年）的复合年增长率为7.8％。已经经历了几十年发展的EDA，确实不是一个高速增长的行业。
“要想打破现有格局，除非有一个重大变局，即之前的工具已完全不能满足芯片的设计，整个格局才会被推翻。否则初创公司先选择‘点工具’来进行开发比较合适。”王晓峰补充道。
半导体技术发展至今，工艺越来越复杂、分工越来越细化，EDA软件早已不是一个单纯的软件，而是包含多种“点工具”的软件工具链。
如今，三大巨头厂商的EDA软件几乎覆盖了半导体产业需要用到的所有工具，软件也并没有与主流技术脱节，想取而代之十分困难。
此外，EDA软件制作门槛极高。因为EDA软件有着极其庞杂的分类，不像我们常用的办公软件，轻易就能实现“复制”，就如同“WPS”与 “Office”一样。
根据美国GSEDA公司统计，EDA软件制作一共涉及到90多种不同的技术。所以，如果企业想要实现国产替代，选择“点工具”进行开发或许是不错的选择。
“当下EDA行业格局难变，原因是EDA需要很强的可靠性。”珠海亿智电子董事兼经理吴浪说道。如今老牌EDA企业的软件都是经过多次迭代验证的，设计企业不太可能冒险使用初创公司那些不太成熟的工具，传统的半导体公司是无法承受任何设计风险的。
但如今，美国的一系列限制正好可以给国产EDA企业“锻炼”的机会。因为只有经历产品迭代，技术才能获得更好的发展。
目前，自动驾驶、物联网、人工智能等领域所带来的新机遇也使EDA行业充满了无限可能。
以车载芯片为例，地平线CEO余凯表示：未来先进驾驶辅助系统（ADAS）需通过稳定、高带宽的网路串连感测器、仪表板、方向盘等装置，并将数据传送至车载芯片进行即时运算，这些复杂的情况对EDA工具提出了新的要求，同时也给EDA带来新的市场机遇。
目前，国内EDA主要厂商有：华大九天、芯禾科技、广立微等，虽然它们现在大部分以点工具为主，缺乏全面支撑产业发展的能力，但在国产化的大势下，希望它们能实现“从点到链”的突破。
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