作為芯片設(shè)計過程中必需的軟件工具，EDA（電子設(shè)計自動化）一直被視為是“芯片產(chǎn)業(yè)皇冠上的明珠”，且是IC設(shè)計產(chǎn)業(yè)最上游、最高端的環(huán)節(jié)。

目前全球的EDA市場主要由三家美國大廠占據(jù)了接近八成市場份額，雖然三巨頭之間的份額每年會略有波動，但寡頭壟斷的趨勢已經(jīng)基本成型。

相比之下，國內(nèi)EDA公司起步略晚，但近年間，隨著以華為海思、中興微電子在內(nèi)的龍頭國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)計公司陸續(xù)走強，讓產(chǎn)業(yè)生態(tài)之間的共生共進有了土壤，相關(guān)EDA公司在近兩年來也開始陸續(xù)籌備登陸科創(chuàng)板事宜。

根據(jù)SEMI電子系統(tǒng)設(shè)計聯(lián)盟發(fā)布的數(shù)據(jù)，中國公司EDA營收的全球占比曾經(jīng)非常小，目前正在迅速縮小與北美的差距，后者仍然是最大的市場。

客觀來說，若僅從公司成立時間計算，如今國內(nèi)市場份額最高的華大九天在2009年成立，但前述三巨頭的成立時間均在1980年代。疊加摩爾定律支撐著幾十年間工藝制程的快速迭代進度，這意味著我們國家在此領(lǐng)域依然有較大追趕空間。而進入后摩爾定律時代對新技術(shù)路線的探索，則被視為有可能讓國內(nèi)公司有加速追趕的勢能。

巨頭壟斷EDA

EDA之所以重要，是因為不同于傳統(tǒng)軟件，在設(shè)計和使用過程中可以不斷修改bug；芯片產(chǎn)品一旦流片制造出來后無法更改，這就需要借助EDA軟件。

通過在EDA軟件虛擬地進行設(shè)計、模擬、仿真等環(huán)節(jié)，確認(rèn)無誤后，才正式流片。而芯片設(shè)計人員往往借助EDA工具會對幾十萬乃至于數(shù)十億的晶體管進行設(shè)計，如此可以減少整體芯片設(shè)計和制造的資金及時間成本。

據(jù)賽迪智庫統(tǒng)計，在我國的EDA工具市場競爭格局來看，新思科技（Synopsys）和楷登電子（Cadence）分別占據(jù)30%左右份額，西門子旗下公司近三年間份額大約在15%上下。其中，楷登電子在國內(nèi)的份額近兩年間有1%-3%左右的份額提升，整體市占率略超過新思。

TrenForce集邦咨詢分析師姚嘉洋告訴21世紀(jì)經(jīng)濟報道記者，新思科技、楷登電子兩家公司在這幾年的營運策略開始有些不同之處，新思開始強化在Software integrity Product（軟件集成型產(chǎn)品）的發(fā)展，并且平均發(fā)展旗下各產(chǎn)品線的產(chǎn)品實力，因此并購動作頻頻，同時也能強化營收表現(xiàn)；反觀楷登，并購動作相對較少，在EDA相關(guān)領(lǐng)域的營收卻也呈現(xiàn)穩(wěn)定成長的態(tài)勢。

“從這一點大概可以看出，楷登在EDA的產(chǎn)品線實力底蘊較為扎實，漸漸取得客戶信賴。”他進一步向記者指出，因此若單以EDA營收表現(xiàn)來看，楷登略勝新思一籌；但以總營收而言，則是新思科技小贏楷登。

姚嘉洋認(rèn)為，在EDA行業(yè)，海外三家巨頭公司的經(jīng)營早已行之有年，整體行業(yè)的發(fā)展也已經(jīng)相當(dāng)成熟，在技術(shù)未能有較大突破的情況下，三家份額差距較小，不至于彼此之間出現(xiàn)絕對領(lǐng)先份額的寡頭公司。

不過這些頭部公司如今的發(fā)展也不僅限于EDA行業(yè)本身。從產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)來看，EDA是一個自身規(guī)模不高，但是能夠撬動龐大下游芯片市場的關(guān)鍵細(xì)分行業(yè)，因此其毛利率往往極高，大約普遍在90%上下。

也正因為EDA本身不是一個大行業(yè)，國際上的前兩家巨頭新思科技和楷登電子，如今已經(jīng)發(fā)展成為EDA+IP并行的模式。

云岫資本高級經(jīng)理李俊超告訴21世紀(jì)經(jīng)濟報道記者，采取EDA+IP發(fā)展模式，是由于EDA公司面向的下游客戶都是芯片設(shè)計公司或晶圓廠，處在上游的不同環(huán)節(jié)如EDA或IP公司，若能將不同的能力整合在一起，將帶來很強協(xié)同效應(yīng)。

“兩個產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)共同介入，也可以擴大市場空間和銷售額?！彼m(xù)稱，不過得以進入新的產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)也并不是完全由單個公司自生技術(shù)積累而來，如新思科技就是通過大量并購IP類公司實現(xiàn)了如今的兩條業(yè)務(wù)并行發(fā)展路線。而未來，隨著國內(nèi)EDA公司的進一步發(fā)展，若想走類似路徑，也可以通過自研和行業(yè)整合并行的路線推進。

國產(chǎn)EDA直追

歷史資料顯示，我們國家在EDA領(lǐng)域的起步時間并不算晚，只是在開放性的市場環(huán)境之下，國內(nèi)培育EDA的土壤并不深厚，才有了一定時間的停滯期。

華大九天招股書大致描述過國內(nèi)EDA產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程。20世紀(jì)70-80年代，受海外禁運管制影響，中國無法購買到國外EDA工具，因此開始進行自主研發(fā)與攻關(guān)，并在1988年啟動國產(chǎn)EDA工具“熊貓系統(tǒng)”的研發(fā)工作。

90年代初，華大九天的初始團隊部分成員研發(fā)成功了中國歷史上第一款具有自主知識產(chǎn)權(quán)的EDA工具“熊貓ICCAD系統(tǒng)”。但此后，國外解除了對我國EDA工具的封鎖，國外EDA工具大量進入中國，導(dǎo)致缺少政策和市場支持的國內(nèi)EDA工具研發(fā)和應(yīng)用陷入低谷。

自2008年起，國家層面對EDA行業(yè)的發(fā)展愈發(fā)重視，才有了此后國內(nèi)EDA公司陸續(xù)涌現(xiàn)，并步入市場。也是基于此前的技術(shù)積累，華大九天成為目前國內(nèi)規(guī)模最大、產(chǎn)品線最完整的EDA研發(fā)企業(yè)。

從財報可以看到國內(nèi)EDA公司發(fā)展尚存在一定差異。華大九天招股書顯示，公司在2018-2020年間，營業(yè)收入由1.51億元增長到4.15億元，年均復(fù)合增長率65.86%。這些年間，公司有超過95%的收入都來自提供EDA工具軟件銷售與相關(guān)服務(wù)。

概倫電子招股書則顯示，2018-2020年間，公司營收分別為5194.86萬元、6548.66萬元及13748.32萬元。公司坦言，經(jīng)營規(guī)模較小在一定程度上限制了公司所能支撐的研發(fā)、銷售、收購兼并等活動投入總額。從收入構(gòu)成來看，制造類EDA工具收入占比從58%縮減到43%，設(shè)計類EDA工具收入貢獻則是在25%-29%之間波動。

此前決定終止上市的芯愿景，其披露的招股書顯示，公司在2017-2019年間，收入占比最高的業(yè)務(wù)來自“IC分析服務(wù)”，大約貢獻收入的80%上下；來自EDA軟件授權(quán)的收入貢獻大約在3%-6%之間。公司在這三年間的整體收入大約從7000萬元提升到1.55億元。

可見，在現(xiàn)階段，能夠通過EDA業(yè)務(wù)實現(xiàn)較大業(yè)務(wù)成長依然有一定難度，但國內(nèi)不少公司無疑已經(jīng)迎來了新的轉(zhuǎn)折點。

國產(chǎn)生態(tài)崛起

如前所述，今年第一季度來自中國市場的EDA收入快速上升，意味著國內(nèi)生態(tài)正聯(lián)合推動產(chǎn)業(yè)間帶來更多發(fā)展助力。

李俊超向21世紀(jì)經(jīng)濟報道記者表示，今年一季度來自中國市場的EDA營收出現(xiàn)高增速，一定程度是源于國內(nèi)此前該項指標(biāo)的基數(shù)較低。此前在亞太地區(qū)內(nèi)，日本、韓國和中國臺灣地區(qū)對EDA的采購量更大。但隨著近幾年間，越來越多系統(tǒng)級公司開始參與自研芯片，國內(nèi)對于先進制程芯片的需求量和研發(fā)體量都越來越大，那么對于EDA軟件的采購量也就自然大大增加。

“如此將形成一種良性循環(huán)?！彼赋觯壳癊DA公司在亞太地區(qū)的營收占比中，中國市場比重大約在10%左右，隨著在芯片設(shè)計市場的快速崛起，未來中國市場在亞太區(qū)的需求量占比有望達到40%-50%。

國內(nèi)EDA軟件廠商目前的發(fā)展的確也存在不平衡的現(xiàn)象。李俊超向21世紀(jì)經(jīng)濟報道記者表示，客觀來說，國內(nèi)EDA軟件公司目前多聚焦在對芯片制程工藝迭代要求不是很高的模擬芯片領(lǐng)域，相關(guān)公司已經(jīng)在該領(lǐng)域的一些細(xì)分環(huán)節(jié)占據(jù)一定地位。

但在數(shù)字芯片領(lǐng)域的EDA軟件，國內(nèi)在前端和后端環(huán)節(jié)都相對缺乏部署。由于這需要與頂尖芯片設(shè)計公司和晶圓廠聯(lián)合調(diào)校，此前國內(nèi)缺乏成熟的共生環(huán)境，但如今國內(nèi)的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)已經(jīng)搭建起來。

“所以這時候?qū)鴥?nèi)EDA公司的發(fā)展帶來很好的契機?！崩羁〕a充道，用于模擬芯片和數(shù)字芯片的EDA軟件差異，主要體現(xiàn)在流程環(huán)節(jié)復(fù)雜程度、工藝調(diào)校難易程度方面。具體來說，模擬芯片所需EDA流程較少；而數(shù)字芯片在每個環(huán)節(jié)都需要用到EDA軟件，需求量更大，且工作量和設(shè)計難度也較高。

“難點在于通過EDA軟件進行芯片設(shè)計過程中，需要大量現(xiàn)有的數(shù)據(jù)與EDA工具進行匹配并調(diào)校。國內(nèi)目前在模擬芯片領(lǐng)域的先進工藝數(shù)據(jù)儲備量還有上升空間，而由于模擬芯片工藝迭代時間較慢，會相對容易追趕國際巨頭的步伐?！彼治龅?。

具體到國內(nèi)EDA公司對于芯片不同流程的分布情況，李俊超告訴21世紀(jì)經(jīng)濟報道記者，目前國內(nèi)EDA公司在芯片制造端的能力積累相對較多，而由于芯片設(shè)計的EDA軟件門檻較高，因此還需發(fā)展時間。

“目前在數(shù)字芯片設(shè)計方面，還需要結(jié)合國內(nèi)多家EDA軟件公司的能力一起串聯(lián)起來完成，但模擬芯片方面已經(jīng)可以僅采用國內(nèi)頭部公司的軟件就能設(shè)計完全流程。”他指出，整體來說，目前國內(nèi)在EDA軟件方面，還需要不斷加深研發(fā)實力，走到一定的成熟階段后，會帶來更好的協(xié)同效應(yīng)，屆時產(chǎn)業(yè)間方能考慮彼此之間能力整合的話題?！氨热缧滤伎萍迹彩窃诎l(fā)展成熟后，通過收并購的方式串聯(lián)起了更豐富的EDA軟件環(huán)節(jié)，成為了如今巨頭。”

尤其是進入后摩爾定律時代，李俊超認(rèn)為，這對中國公司來說，將是一個彎道超車的機會?！疤热舫掷m(xù)在摩爾定律下迭代發(fā)展，就會一直存在代際差異的問題。”他指出，但在超越摩爾定律的理論之下，Chiplet、3D封裝等新技術(shù)路線出現(xiàn)，對于全球范圍來說，都還是一個新課題，大家可以說算是在接近的起跑線上。