近日，據(jù)報(bào)道，特朗普政府正在推進(jìn)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(shí)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(tái)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?yàn)槊绹粌H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(jì)的軟件工具。

寡頭壟斷，國產(chǎn)錯(cuò)失良機(jī)

芯片設(shè)計(jì)軟件中常用的就是電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)（即EDA：Electronics Design Automation），EDA是芯片設(shè)計(jì)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(rèn)為：集成電路中的晶體管數(shù)量每18到24個(gè)月會(huì)增加兩倍。由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(dāng)時(shí)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(shí)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(dú)發(fā)展成了芯片設(shè)計(jì)行業(yè)的重要細(xì)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(jí)。

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。

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(shí)現(xiàn)EDA技術(shù)自主化的機(jī)會(huì)，但是卻沒有成功。

當(dāng)時(shí)，西方對中國實(shí)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(jiān)下，超大規(guī)模集成輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)——熊貓系統(tǒng)誕生。該系統(tǒng)覆蓋了集成電路設(shè)計(jì)的全部功能，獲得當(dāng)年的國家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，也被視作沖破西方封鎖的里程碑。

但項(xiàng)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(jì)周期變長。國產(chǎn)廠商因此逐漸失去了議價(jià)權(quán)，走向凋零。

格局難變，但機(jī)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(rèn)識(shí)到EDA的重要性。

“芯片的源頭設(shè)計(jì)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。”IEEE 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(jì)到2024年將達(dá)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(shí)不是一個(gè)高速增長的行業(yè)。

“要想打破現(xiàn)有格局，除非有一個(gè)重大變局，即之前的工具已完全不能滿足芯片的設(shè)計(jì)，整個(gè)格局才會(huì)被推翻。否則初創(chuàng)公司先選擇‘點(diǎn)工具’來進(jìn)行開發(fā)比較合適。”王曉峰補(bǔ)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(xì)化，EDA軟件早已不是一個(gè)單純的軟件，而是包含多種“點(diǎn)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?yàn)镋DA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(shí)現(xiàn)“復(fù)制”，就如同“WPS”與 “Office” 一樣。

根據(jù)美國GSEDA公司統(tǒng)計(jì)，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(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代，選擇“點(diǎn)工具”進(jìn)行開發(fā)或許是不錯(cuò)的選擇。

“當(dāng)下EDA行業(yè)格局難變，原因是EDA需要很強(qiáng)的可靠性。”珠海億智電子董事兼經(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(yàn)證的，設(shè)計(jì)企業(yè)不太可能冒險(xiǎn)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(jì)風(fēng)險(xiǎn)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(jī)會(huì)。因?yàn)橹挥薪?jīng)歷產(chǎn)品迭代，技術(shù)才能獲得更好的發(fā)展。

目前，自動(dòng)駕駛、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等領(lǐng)域所帶來的新機(jī)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(jìn)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(jìn)行即時(shí)運(yùn)算，這些復(fù)雜的情況對EDA工具提出了新的要求，同時(shí)也給EDA帶來新的市場機(jī)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(diǎn)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(shí)現(xiàn)“從點(diǎn)到鏈”的突破。
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