近日，據(jù)《華爾街日報》報道，特朗普政府正在推進新的限制措施，旨在切斷華為與美國主要半導(dǎo)體供應(yīng)商的聯(lián)系。該限制措施實施后，美國商務(wù)部將有能力阻止華為旗下的海思半導(dǎo)體銷售由臺積電制造的半導(dǎo)體。

消息一出，立即引發(fā)了業(yè)內(nèi)對國產(chǎn)半導(dǎo)體市場的擔(dān)憂。因為美國不僅占領(lǐng)了全球半導(dǎo)體產(chǎn)品約55%的市場份額，還控制著全球約40%的半導(dǎo)體制造設(shè)備市場。

全球芯片制造使用的大部分設(shè)備都需要采用美國技術(shù)。這其中包括芯片制造的硬件設(shè)備與芯片設(shè)計的軟件工具。

寡頭壟斷，國產(chǎn)錯失良機

芯片設(shè)計軟件中常用的就是電子設(shè)計自動化技術(shù)（即EDA：Electronics Design Automation），EDA是芯片設(shè)計和生產(chǎn)的必備工具。

EDA是伴隨摩爾定律而誕生的一種工具。摩爾定律認為：集成電路中的晶體管數(shù)量每18到24個月會增加兩倍。由于結(jié)構(gòu)設(shè)計越來越復(fù)雜，就這樣第一代EDA工具在摸索中誕生。

第一代EDA工具附屬在工業(yè)制圖軟件CAD（Computer Aided Design）下。當時電腦尚未普及，自然也沒有成熟的軟件公司，幾乎所有軟件公司都要依附于硬件企業(yè)生存。因此，開創(chuàng)EDA時代的那些企業(yè)，無一幸免，全都“死光了”。

雖然早期的企業(yè)都消失了，但EDA后來卻逐漸被半導(dǎo)體行業(yè)重視，單獨發(fā)展成了芯片設(shè)計行業(yè)的重要細分領(lǐng)域。經(jīng)過眾多學(xué)者、工程師的共同努力，EDA技術(shù)后來又經(jīng)過兩代的升級。

第三代EDA技術(shù)的變革，奠定了如今EDA行業(yè)的格局：Synopsys（新思科技）、Cadence（鏗騰電子）和Mentor Graphics（明導(dǎo)國際）三家企業(yè)在行業(yè)混戰(zhàn)中脫穎而出。隨后，這三大廠商通過不斷收購，將EDA行業(yè)徹底變?yōu)楣杨^市場。

圖：EDA發(fā)展史 來源：《EDA技術(shù)與應(yīng)用》

目前，這三大廠商瓜分了中國EDA軟件市場95%的份額，剩余的5%部分被Magma等其它外國公司占據(jù)。

此前，我國也有實現(xiàn)EDA技術(shù)自主化的機會，但是卻沒有成功。

當時，西方對中國實行全面技術(shù)封鎖，EDA作為核心技術(shù)位列其中。在國家的牽頭下，一大批科學(xué)家和工程師，都投入到國產(chǎn)EDA的研發(fā)中。

1992年，在開發(fā)者的攻堅下，超大規(guī)模集成輔助設(shè)計系統(tǒng)——熊貓系統(tǒng)誕生。該系統(tǒng)覆蓋了集成電路設(shè)計的全部功能，獲得當年的國家科技進步一等獎，也被視作沖破西方封鎖的里程碑。

但項目才剛剛成功，西方國家就迅速解除了對中國的EDA禁令。美國高端成熟的EDA工具企業(yè)一齊涌向中國市場，國產(chǎn)企業(yè)的市場遭到擠壓，我國EDA廠商也因此放緩了自主研發(fā)的腳步，高昂的研發(fā)成本也直接導(dǎo)致中國EDA廠商軟件的更新周期和設(shè)計周期變長。國產(chǎn)廠商因此逐漸失去了議價權(quán)，走向凋零。

格局難變，但機遇已現(xiàn)

2018年“中興事件”中，美國除了禁止眾多企業(yè)售賣芯片給中興以外，也要求Cadence公司停止對中興服務(wù)。19年特朗普列出的限制清單中，EDA技術(shù)也赫然在列。在幾次歷史事件中，我們已深刻認識到EDA的重要性。

“芯片的源頭設(shè)計工具被國外壟斷，是我國芯片國產(chǎn)化的核心難題之一，如今EDA行業(yè)格局已定，市場總量趨于飽和，很難再有新的企業(yè)加入?！盜EEE fellow王曉峰告訴億歐科創(chuàng)。

Research and Markets的數(shù)據(jù)顯示，全球EDA市場在2018年估值為63.2億美元（約合445.24人民幣），預(yù)計到2024年將達到94.9億美元（約合668.57人民幣），在預(yù)測期間（2019-2024年）的復(fù)合年增長率為7.8％。已經(jīng)經(jīng)歷了幾十年發(fā)展的EDA，確實不是一個高速增長的行業(yè)。

“要想打破現(xiàn)有格局，除非有一個重大變局，即之前的工具已完全不能滿足芯片的設(shè)計，整個格局才會被推翻。否則初創(chuàng)公司先選擇‘點工具’來進行開發(fā)比較合適?！蓖鯐苑逖a充道。

半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展至今，工藝越來越復(fù)雜、分工越來越細化，EDA軟件早已不是一個單純的軟件，而是包含多種“點工具”的軟件工具鏈。

如今，三大巨頭廠商的EDA軟件幾乎覆蓋了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)需要用到的所有工具，軟件也并沒有與主流技術(shù)脫節(jié)，想取而代之十分困難。

此外，EDA軟件制作門檻極高。因為EDA軟件有著極其龐雜的分類，不像我們常用的辦公軟件，輕易就能實現(xiàn)“復(fù)制”，就如同“WPS”與 “Office”一樣。

根據(jù)美國GSEDA公司統(tǒng)計，EDA軟件制作一共涉及到90多種不同的技術(shù)。所以，如果企業(yè)想要實現(xiàn)國產(chǎn)替代，選擇“點工具”進行開發(fā)或許是不錯的選擇。

“當下EDA行業(yè)格局難變，原因是EDA需要很強的可靠性?！敝楹|智電子董事兼經(jīng)理吳浪說道。如今老牌EDA企業(yè)的軟件都是經(jīng)過多次迭代驗證的，設(shè)計企業(yè)不太可能冒險使用初創(chuàng)公司那些不太成熟的工具，傳統(tǒng)的半導(dǎo)體公司是無法承受任何設(shè)計風(fēng)險的。　

但如今，美國的一系列限制正好可以給國產(chǎn)EDA企業(yè)“鍛煉”的機會。因為只有經(jīng)歷產(chǎn)品迭代，技術(shù)才能獲得更好的發(fā)展。

目前，自動駕駛、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等領(lǐng)域所帶來的新機遇也使EDA行業(yè)充滿了無限可能。

以車載芯片為例，地平線CEO余凱表示：未來先進駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）需通過穩(wěn)定、高帶寬的網(wǎng)路串連感測器、儀表板、方向盤等裝置，并將數(shù)據(jù)傳送至車載芯片進行即時運算，這些復(fù)雜的情況對EDA工具提出了新的要求，同時也給EDA帶來新的市場機遇。

目前，國內(nèi)EDA主要廠商有：華大九天、芯禾科技、廣立微等，雖然它們現(xiàn)在大部分以點工具為主，缺乏全面支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展的能力，但在國產(chǎn)化的大勢下，希望它們能實現(xiàn)“從點到鏈”的突破。