去年下半年，先是以手機為標志的消費電子領域，隨后是筆記本電腦和數據中心，再到上游芯片產業，不少公司都庫存高企、投資收緊、采購意向下降，標志著半導體行業步入調整期。這是否會影響到國內EDA行業的良性發展，成為今年開年人們最為關心的問題之一，畢竟該領域這幾年的發展剛剛漸入佳境。

合見工軟副總裁劉海燕并不否認全球缺芯帶來的集中采購紅利過后，確實會對行業整體帶來一些影響，也會對芯片設計公司帶來壓力。“但EDA行業在整個行業中處于金字塔頂端的位置，每年的增幅變化都相對穩定，受到行業市場經濟規律的影響會比較小。“她指出，在政策支持和投資環境向好的推動下，中國集成電路行業在疫情中仍然保持了高增長;另外還有不少優秀公司成功IPO，證明了只要產品和技術得到認可，就能在產業波動中脫穎而出。

“在市場和技術的雙重壓力下，中國芯片產業絕不能停止創新的步伐。對于像我們這樣的初創EDA公司來說，機會來自于芯片設計公司的創新需求，也來自地緣格局的變革，還有中國融資和創業環境的改善。“劉海燕說。

芯華章科技首席市場戰略官謝仲輝也對此持相同的看法——半導體一直是周期性很強的產業，局部市場需求的波動，不會給作為上游工具的EDA帶來太大影響。

一方面，伴隨存量項目需求下降及產能釋放，下游企業有了更多打磨新產品的機會，往往會通過技術創新、上馬新項目、研發新產品等，填補存量產品的收入落差，并在未來競爭中占得先機，這就有利于對上游EDA設計工具提出更旺盛的需求。

另一方面，高速發展的新興市場也給EDA提供了更廣闊的機遇。例如在數字化轉型大趨勢推動下，消費電子、數據中心、智能汽車、工業智能控制等新技術領域的發展，特別是系統級創新需求的不斷釋放，正為EDA提供新的增長驅動力。以蘋果、華為、特斯拉為代表的系統公司正在從“采購和使用通用芯片”轉向“定制自己的芯片”，不斷加強芯片方面的投資，通過SoC和ASIC芯片創新來實現系統創新。

與此同時，隨著異構計算、Chiplet等新技術的出現和制程工藝的發展，芯片及整體電子系統的復雜度都在提升，這對EDA，特別是數字前端驗證提出了更高的要求。EDA不僅要賦能芯片創新，更需賦能系統從設計到量產的創新。

SEMI最新公布的數據也印證了上述判斷。2020年和2021年，全球EDA銷售額增速分別高達11.62%和15.77%，遠高于同期的半導體產業增速。

“不斷增長的EDA市場需求”、“細分領域新需求釋放”和“國產替代機遇”是思爾芯董事長兼CEO林俊雄看好本土EDA產業持續向好的三大理由。由于芯片開發的特殊性(迭代速度快、研發周期長)，即便在下行周期，為了保證在市場回暖時不會喪失產品競爭力和市場份額，IC設計企業還是會持續投入新品研發，因此對EDA工具的需求依然不減。另外，隨著先進工藝節點的演進，在設計驗證這個細分領域，新需求也在釋放。

隨著中美半導體博弈走向的逐漸明確，國家提出了“要加快科技自立自強步伐”的號召，EDA在面臨巨大挑戰的同時，也迎來巨大發展機會。

“半導體產業雖有下行，但整個EDA產業是受多方面因素影響的。從晶圓制造規模的擴大，到制造工藝和設計復雜度的提升;從Chiplet/3D封裝等先進封裝技術的興起，到AI與EDA工具的融合創新，無不體現了這樣的協同發展關系。”華大九天副總經理郭繼旺說。

從華大九天最新披露的信息可以看到，公司已經在邏輯綜合工具、射頻微波設計全流程系統領域展開布局，已開展EDA+AI技術及chiplet先進封裝設計技術的研發，去年陸續推出了晶體管級電源完整性分析工具、射頻電路仿真工具、射頻器件建模工具、光刻掩模版布局設計工具等新產品，并在物理驗證工具等方面取得了技術突破。

選擇國產EDA，會不會是“冒險”?

“從用戶角度來看，是否選擇國產EDA，一定還是回歸到工具的本身價值，即是否能解決用戶的實際痛點和需求，帶來更好的應用體驗，從而提高設計效率，最終提升效益”，在謝仲輝看來，“國產”標簽并不會成為企業的免死金牌，最終還是要回歸到產品和服務等競爭屬性。

以用戶在選擇極為慎重的驗證工具為例。在一個7nm GPU SoC芯片研發項目中，接近七成的投入是在數字前端設計，工具的安全可靠、供應鏈穩定、專業服務等，都會成為用戶選擇的重點。

而相比傳統的國際大廠，國產EDA企業在服務國內客戶時，擁有地利人和優勢，能夠更好地以客戶為導向、以終為始，指導工具的研發和生態搭建;另一方面，國產EDA企業沒有技術包袱，且擁有后發起點高優勢。換句話說，傳統EDA工具基于以往的數據和計算結構，在多年的發展中已有很重的技術包袱，很難適配新軟硬件框架，在融合前沿技術優化效果方面非常受限，工具之間也存在不兼容、數據碎片化等問題，從而在使用時降低了效率。

芯和半導體聯合創始人、高級副總裁代文亮博士說，國產EDA、尤其是頭部廠商的旗艦工具，經過近十年的打磨，相對于國際廠商，在部分應用上已經具備同等甚至更佳的性能，從功效上已經達到了替代國際廠商相應工具的水準，給了許多國內客戶以信心。同時，各地政府為了解決設計企業困境，也紛紛出臺各種優惠政策來推動設計企業使用國產EDA工具。在內需和外力的雙重推動下，已有不少設計企業在積極評估和采用國產EDA工具。

現在的“點工具”，未來的“全流程”

目前，國內EDA企業大多數還處于“點工具”階段，各自關注的重點也不盡相同。那么今后，國產EDA要不要做全流程解決方案?企業又該如何理順當前“點工具”與未來“全流程”之間的關系?

對此，謝仲輝的看法是，專注“點工具”還是打造“全流程”，并沒有唯一的答案，企業應根據研發力量、發展戰略等實際情況綜合考慮，而不應該刻意追求打造“全流程”。畢竟企業的經營目的在于為用戶帶來新的價值，通過創新來贏得市場認可。另外，即使要做全流程解決方案，也會選擇某個點工具切入，再通過好的工具生態合作，形成面，再打造平臺、流程，這也是一種道路。

就數字驗證工具而言，真正的“全流程”解決方案一定不是若干點工具的簡單疊加，或者說東拼西湊，也不是“以量取勝”，而是要樹立終局思維，從解決用戶需求出發，一開始就要構建統一的底層架構，打造統一的數據庫、編譯系統、調試系統，形成統一、整合的一站式“全流程”解決方案。這樣才可以避免工具間的兼容性和數據碎片化，提高驗證效率與方案的易用性，帶來點工具無法提供的驗證好處。

“點工具一定會向平臺型工具進階，而全流程是終極目標。”代文亮表示，半導體設計流程非常長，單純從芯片設計來講，就有前端設計、物理實現、后端簽核三個主要的設計環節，隨著3DIC Chiplet先進封裝的興起，封裝PCB設計和仿真分析也滲透到設計的每一個環節，前前后后，整個設計流程里涉及100多道工序，而常說的“點工具”，指的就是針對其中一道或幾道工序的應用。

但過去的二十年里，絕大多數國內工程師使用的都是國際EDA廠商的全流程，形成了使用習慣并積累了豐富的設計經驗，要想一夜之間實現替代是不可能的。只有從點工具出發，在使用過程中獲得口碑和信任，然后逐漸形成平臺型工具，才是國內EDA企業短期內切實可行的發展途徑。

其實，一家EDA公司只做點工具，也是有發展前途的，大多數企業也都會選擇這么做，因為投入不會那么大。但如果要上升到平臺級別，從前端到后端包含近百個模塊，僅模擬全流程就涵蓋十幾個模塊，還要把每個工具模塊做好，再形成整體，難度之大可想而知。

郭繼旺表示，對擁有國企、央企背景的華大九天來說，為了支撐中國集成電路產業的健康發展，就一定要打造這樣的全流程系統，從“專”到“全”，根據5G、IOT、汽車電子等不同應用領域的特點，從平臺打造、技術能力提升、行業支撐等角度繼續打磨好產品，通過技術創新、應用創新以及模式創新的方式來助力中國芯，這是公司的愿景。

所以，“點工具”和“全流程”是需要并行思考和規劃的發展策略。隨著芯片設計規模越來越大且越來越復雜，一個完整的設計、封裝與制造的EDA流程必然變得愈發重要，EDA從業者需要從全流程的跨度思考問題，找出真正的架構承重點，在這些關鍵技術上聚焦深耕。從歷史來看， EDA國際巨頭們的發展策略也都是如此。

由此看來，全流程不可一蹴而就。不同的EDA點工具，有著不同的技術方向和知識領域，需要綜合掌握不同學科的知識，這樣有技術又有經驗的復合型人才目前在國內還是比較稀缺的。因此，更需要產業鏈通力合作，才能有效整合目前松散的點工具來建立全流程，并減少同質化競爭和有限資源的無效內卷，走出一條可持續發展的全流程之路。

“大魚吃小魚”

去年，芯華章完成對瞬曜的并購，思爾芯則整合了國微晶銳。不可否認，并購確實是一個非常有效的快速擴張途徑。歷史上，國際EDA巨頭都經歷了不斷收購、并購甚至合并，來構筑更完整的設計流程工具鏈，這是一條必然也是經過實踐的可行路徑。不過在當前的地緣環境下，國產EDA企業要想做海外并購，正變得越來越困難。而劉海燕認為，對于每一家企業來講，不管是并購還是被并購，重要的是做好產品，形成自己的核心競爭力。

過去的EDA產業整合中，企業遵循的都是“自研+并購”的雙輪驅動發展道路，另外，并購的時機和對象，也是實現價值的關鍵要素。一方面真正的核心技術無法買來，另一方面只有企業自身具備一定的實力后，才能把整合的產品、技術、人員等充分消化、串聯起來，才能打通工具間限制，并通過深度融合來更好賦能IC客戶。正可謂“根基不牢、地動山搖”。

謝仲輝提醒業界同行說，要充分看到并購給工具融合及團隊管理帶來的挑戰，因此更不應盲目求新、求快、求大。要在企業發展之初，搭建統一的底層技術框架，才會減少后期融合的挑戰，也有利于形成真正完整統一的全流程解決方案。

以芯華章去年完成的瞬曜整合為例。從戰略上，包括產品的互補性、技術底座的一致化，還有市場和客戶服務的效率等，都能夠大大加快數字前端領域的國產化和市場布局;技術上，瞬曜的超大規模多線程仿真技術，與芯華章既有發展路線非常契合，通過將瞬曜相關產品融入芯華章智V驗證平臺，提升了工具協同效益，進一步夯實了芯華章的融合驗證解決方案。

林俊雄也表達了類似的觀點。首先，并購的目的是結合現有產品線和客戶群，擴大自身規模，并向客戶提供更完善的產品線，產生更強的協同效應，對并購公司和被并購公司來說是雙贏。

其次，并購不能盲目，需要對并購對象進行多方考察。但調查的范圍不僅是其資金狀況，還包括是否有好的點工具、真實的客戶?并購后是否充分融合兩家企業文化，避免“水土不服”?還要符合自身的戰略規劃，最終實現1+1>2的效果。總之，并購的目的絕不是單純的資本擴張。一味地追求快速擴張而盲目并購，往往會適得其反。

近期，思爾芯并購了國微晶銳并進行核心技術整合，推出了企業級硬件仿真系統OmniArk芯神鼎。之所以選擇國微晶銳，思爾芯方面認為其硬件仿真系統已經得到客戶認可，是具有過硬技術實力的成熟可商用硬件仿真系統。

“國內EDA行業要形成并購的基礎條件，需要依托三個平臺：產品平臺、客戶平臺和資本平臺。”郭繼旺解釋說，產品平臺，顧名思義，必須要有全流程的產品才可以進行并購;新產品出來后，客戶不敢用，就需要與他們建立相當的信任感和配合度，形成客戶平臺;最后則是資本平臺，它是支撐整個行業發展的最重要手段，通過吸引新的公司和新的團隊，實現平臺型公司的補全。

前途漫漫

去年，中國集成電路設計業規模為5345.7億元，同比增長16.5%，作為推進半導體產業創新的重要支點之一，國產EDA已是一個功不可沒的重要環節。

在EDA領域的眾多細分方向中，驗證伴隨著芯片設計的全過程，驗證工具的開發存在較高的技術壁壘和準入門檻，目前已經成為研發工具成本占比最高的一塊，因此驗證領域的突破對中國芯片產業發展至關重要。其次，后摩爾時代，隨著Chiplet逐漸成為芯片設計業的主流技術趨勢之一，這也帶來了先進封裝設計中所存在的高集成度、高匹配性等復雜問題，需要通過EDA工具來有效解決。

數字驗證是芯華章專注的領域。為實現下一代EDA 2.0目標，公司提出了“開放和標準化、自動化和智能化，平臺化和服務化”三大關鍵路徑，并于去年7月成立了芯華章研究院，希望通過EDA工具和方法學的全面進階，讓系統工程師和軟件工程師都參與到芯片設計中來，解決設計難、人才少、設計周期長、設計成本高企的問題，用智能化的工具和服務化的平臺來縮短從芯片需求到系統應用創新的周期，降低復雜芯片的設計和驗證難度，賦能電子系統創新。

謝仲輝表示，當前復雜的系統級芯片和高投入的先進工藝，使得IC設計產業對驗證的要求越來越高。同時，為了將產品盡快推向市場，研發團隊一方面追求芯片驗證的完整性和驗證效率，另一方面又在不斷壓縮本以應對壓力巨大的應用創新周期。

然而，在開發周期所有階段——包括架構、模塊設計、綜合、系統集成、軟件開發、物理設計階段，都在不斷引入錯誤。在芯片研發中工作量占據過半的驗證環節，已成為亟待突破的效率瓶頸。

其實產業所面臨的挑戰，就是很多傳統工具、架構體系越來越無法高效滿足用戶需求了。故這也是對國際大廠超越的契機。國際大廠的優勢在于長期積累的產品、人才等競爭優勢，但也有因此而帶來的技術包袱，更大的創新轉型牽絆和動力不足等問題。

國產EDA企業除了要腳踏實地做好產品，追趕、彌補工具的缺失，更要注重把握后發優勢，利用更高的技術起點所帶來的“彎道超車”機遇。如果僅僅是跟隨者的角色，亦步亦趨，很難實現超越。

代文亮博士則用附圖講述了IC傳統設計流程與后摩爾時代設計流程之間的差別。傳統IC設計流程以芯片設計為主，追求芯片級別的最佳PPA，橫向的分為數字SOC芯片和模擬SOC芯片兩條線，縱向的分為前端設計、物理實現到后端簽核三個階段, 從而完成整個IC設計。

而后摩爾時代，以異構集成為代表的先進封裝帶來了系統整體設計分析的需求，最終要實現的是系統層面的最佳PPA，必須通過芯片、封裝到系統三個級別同時來實現上述目標。

因此， IC設計流程有了進一步的拓展(圖中紅色部分)：一方面，3DIC Chiplet區別于傳統IC，采用3D堆疊的異構系統集成技術，把芯片通過極細間距的微凸點集成到轉接板上，再利用轉接板上的TSV進行聯通，因此在設計的每個環節都需要把協同效應考慮進來進行系統分析;另一方面，芯片設計從原先三階段增加到四階段，新增了封裝和PCB設計，從系統層面進行綜合設計和分析。

雖道阻且長，然行則將至!