中國EDA與IP等芯片設(shè)計(jì)上游產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r分析

在極其復(fù)雜的環(huán)境下，中國集成電路設(shè)計(jì)業(yè)仍然取得了兩位數(shù)增長。根據(jù)魏少軍教授在2022 ICCAD開幕致辭時(shí)公布的數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì)2022年中國集成電路設(shè)計(jì)業(yè)規(guī)模為5345.7億元，同比增長16.5%，按美元計(jì)算約為784.4億美元，占全球集成電路產(chǎn)品銷售收入的比例將繼續(xù)提升。

2022年，新冠疫情對(duì)生產(chǎn)經(jīng)營秩序沖擊不斷，集成電路主要終端產(chǎn)品銷量大幅下滑，地緣政治對(duì)半導(dǎo)體全行業(yè)的影響持續(xù)加深，在多重不利因素疊加下，中國集成電路產(chǎn)業(yè)仍然錄得兩位數(shù)的正增長，著實(shí)不易。這樣的成績?nèi)〉?，離不開中國大市場對(duì)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支撐作用，作為全球最大電子制造業(yè)基地，中國擁有幾乎所有集成電路應(yīng)用場景，終端企業(yè)對(duì)集成電路的需求規(guī)模大、品類全，而隨著外部產(chǎn)業(yè)環(huán)境的變化，終端企業(yè)對(duì)供應(yīng)鏈的安全越來越重視，越來越重視本土芯片供應(yīng)商，因而本土芯片設(shè)計(jì)企業(yè)的市場空間不斷擴(kuò)展。

不過，本土芯片設(shè)計(jì)企業(yè)也要把自身的供應(yīng)鏈安全重視起來。隨著美國對(duì)中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的限制手段不斷加強(qiáng)，之前全球化配置的產(chǎn)業(yè)資源面臨沖擊，中國半導(dǎo)體必須做好部分技術(shù)被完全限制的準(zhǔn)備。因而不只是終端企業(yè)要重視上游，芯片設(shè)計(jì)業(yè)企業(yè)也要把其上游生態(tài)鏈的建設(shè)重視起來，要對(duì)本土的EDA、IP和晶圓代工企業(yè)予以必要的支持，只有活躍健壯的上游生態(tài)建立起來，才能真正打破技術(shù)封鎖。

那么，本土EDA與IP等芯片設(shè)計(jì)上游產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r如何呢？從參與本屆ICCAD的廠商發(fā)言中可以窺見一斑。

單點(diǎn)突破已成氣候

EDA創(chuàng)業(yè)多數(shù)從點(diǎn)工具開始，逐漸從點(diǎn)工具擴(kuò)展到某個(gè)細(xì)分方向的全流程工具，然后再橫向擴(kuò)充。已經(jīng)先后上市的概倫電子和華大九天就是典型代表，概倫電子在存儲(chǔ)器芯片領(lǐng)域，華大九天在平板顯示電路及模擬電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域，均已經(jīng)從點(diǎn)到面，建立起了全流程的競爭力。

近幾年進(jìn)軍EDA領(lǐng)域的企業(yè)，也在沿著這條道路前進(jìn)。例如，芯啟源的EDA工具就選擇了基于FPGA的仿真加速工具作為突破口。據(jù)芯啟源EDA&IP銷售總經(jīng)理裘燁敏介紹，芯啟源創(chuàng)新地將硬件仿真與原型驗(yàn)證結(jié)合在一起，降低了客戶的運(yùn)營成本，而且仿真速度達(dá)到了10M，比傳統(tǒng)工具快10倍，到2023年一季度，仿真速度還可以提升到20M，分區(qū)能力和支持的系統(tǒng)規(guī)模也將進(jìn)一步提升。

英諾達(dá)的首款EDA產(chǎn)品則把目標(biāo)放在低功耗設(shè)計(jì)領(lǐng)域。據(jù)英諾達(dá)董事長兼創(chuàng)始人王琦介紹，英諾達(dá)首款EDA產(chǎn)品有兩大特點(diǎn)，第一是對(duì)低功耗設(shè)計(jì)方法有完備的支持；第二是在檢查錯(cuò)誤的同時(shí)幫用戶定位問題根源，找出解決方法。

國微芯則將戰(zhàn)略聚焦在后端和制造端的工具上，例如物理驗(yàn)證工具和OPC工具，在本屆ICCAD上，國微芯一口氣發(fā)布了14款EDA工具，包括物理驗(yàn)證平臺(tái)的4個(gè)工具，OPC平臺(tái)的2個(gè)工具，還有仿真平臺(tái)的3個(gè)工具，特征化平臺(tái)2個(gè)工具以及形式驗(yàn)證工具平臺(tái)的3個(gè)工具。國微芯CTO白耿說:“國微芯的主要服務(wù)標(biāo)的是國內(nèi)晶圓代工廠，支持國內(nèi)晶圓產(chǎn)線進(jìn)行物理驗(yàn)證相關(guān)的參考流程和開發(fā)工作，希望能夠在當(dāng)今的國際環(huán)境下，解決國內(nèi)晶圓廠對(duì)于制造端EDA工具的‘卡脖子’問題。”

這些EDA新勢(shì)力，正在努力通過單點(diǎn)工具來一點(diǎn)點(diǎn)建立行業(yè)地位。當(dāng)然，這些點(diǎn)工具以及部分細(xì)分方向的全流程工具加在一起，也還沒有構(gòu)成能夠支撐國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必要工具鏈，但如概倫電子總裁楊廉峰所說，沒有一家公司可以真正做到全流程，EDA公司的價(jià)值在于為客戶全流程方案提供不同環(huán)節(jié)的最優(yōu)選擇，客戶組合不同的產(chǎn)品組合來實(shí)現(xiàn)最后的全流程。他說：“國內(nèi)沒有任何一家企業(yè)可以解決行業(yè)的所有問題，但我們可以聯(lián)合國內(nèi)的合作伙伴，包括我們參股或間接投資的企業(yè)，共同為客戶打造更完整的流程，這是我們現(xiàn)在做的事情?！?/p>

上云

EDA上云是近年來的熱點(diǎn)話題。在ICCAD上受訪的企業(yè)中，速石科技、英諾達(dá)和思爾芯，都對(duì)外提供云服務(wù)。其中，速石科技的主營業(yè)務(wù)即為芯片設(shè)計(jì)企業(yè)提供EDA的云服務(wù)：一站式IC設(shè)計(jì)云平臺(tái)。

速石科技高級(jí)技術(shù)總監(jiān)陳琳濤表示，大型SoC設(shè)計(jì)在研發(fā)階段對(duì)算力的需求呈現(xiàn)波動(dòng)性特征，前仿高峰或后仿高峰往往需要極大的算力資源，如果為了滿足這種峰值需求而進(jìn)行硬件擴(kuò)充，無疑會(huì)給企業(yè)造成沉重的成本負(fù)擔(dān)，如果不擴(kuò)容，開發(fā)效率又會(huì)受限，因而采用云計(jì)算來滿足這種彈性需求，無論從成本上還是性能上都比自建算力集群更有優(yōu)勢(shì)。

陳琳濤表示，EDA工具的配置多而繁復(fù)，對(duì)于新創(chuàng)公司而言，如果每一個(gè)工具都去自己部署，可能會(huì)“踩到很多坑”，需要花很長的時(shí)間去解決一些其他企業(yè)遇到過的共性問題，如果委托給速石科技這樣的專業(yè)公司，就可以避免踩坑，專注于研發(fā)工作。他說：“我們會(huì)保留或兼容客戶的使用習(xí)慣，讓客戶的研發(fā)效率持續(xù)提高，同時(shí)享受速石自主研發(fā)平臺(tái)的支持?！?/p>

英諾達(dá)王琦則認(rèn)為，EDA上云的主要是在商務(wù)模式上的創(chuàng)新。上云給客戶帶來的收益有兩個(gè)，一個(gè)是計(jì)算資源更有效的利用，一個(gè)是使用成本的的降低。EDA上云的技術(shù)動(dòng)力并不大，因而上云并不能解決當(dāng)前國產(chǎn)EDA遇到的大部分難題。他說：“上云是一個(gè)次要的問題，關(guān)鍵要有產(chǎn)品出來。中國最苦于EDA使用成本很高，當(dāng)你的產(chǎn)品技術(shù)方面有一定競爭力，成本又很有利，當(dāng)然就具備競爭優(yōu)勢(shì)了?？傊?，我不排除上云可以增加EDA產(chǎn)品的競爭力，但如果想靠上云來產(chǎn)生決定性的變化，我對(duì)此持保留觀點(diǎn)?！?/p>

國產(chǎn)EDA怎樣才能讓客戶用起來？

雖然國內(nèi)EDA熱鬧異常，但從市場份額來看，依然差距很大。根據(jù)GIA的數(shù)據(jù)，2021年中國EDA市場85%的份額有國外五大公司占據(jù)，而這還是在過去幾年本土EDA產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的基礎(chǔ)上的結(jié)果。

在以往，一款本土工具要打入市場，往往備受客戶挑剔，既要比主要國際巨頭的性能要好，價(jià)格還要便宜，這讓很多本土工具在研發(fā)出來以后很長時(shí)間都找不到客戶來用。

當(dāng)然，拜產(chǎn)業(yè)環(huán)境變化所賜，本土企業(yè)對(duì)本土EDA的接受度在提升。只要產(chǎn)品性能與市場主流產(chǎn)品相當(dāng)，就會(huì)有客戶去考慮嘗試。

概倫電子楊廉峰說：“大家的心態(tài)確實(shí)在改變，但國內(nèi)企業(yè)不會(huì)因?yàn)閲a(chǎn)標(biāo)簽或者情懷買單，也不會(huì)僅僅為了價(jià)格便宜而買單，客戶還是為價(jià)值買單。”楊廉峰認(rèn)為，EDA市場是價(jià)值導(dǎo)向，價(jià)值導(dǎo)向就意味著每一款EDA工具都要找到相對(duì)應(yīng)的應(yīng)用?！拔覀円恢睆?qiáng)調(diào)‘應(yīng)用、應(yīng)用、應(yīng)用’，要真正找到國內(nèi)行業(yè)用戶愿意買單的原因?！?/p>

楊廉峰還表示，政府在推動(dòng)本土EDA產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面做了很多工作，近年來，政府為采用本土EDA工具的企業(yè)予以補(bǔ)貼，而不是直接補(bǔ)貼EDA企業(yè)，就是讓更有市場接受度的產(chǎn)品得到發(fā)展機(jī)會(huì)。

道阻且長

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2021年至2022年本土EDA產(chǎn)業(yè)融資額達(dá)到100億元，超過了之前EDA產(chǎn)業(yè)融資的歷史總和，國內(nèi)發(fā)展EDA產(chǎn)業(yè)的熱情非常高，也在部分領(lǐng)域取得了一些成績。

但與國際巨頭相比，現(xiàn)在的差距也非常明顯，全球最大EDA廠商新思科技一年研發(fā)投入就有約100億元人民幣，員工人數(shù)1.6萬人，國內(nèi)三家EDA公司研發(fā)投入總和為4.5億元人民幣，員工人數(shù)還不到2000，與國外三巨頭相比，國內(nèi)產(chǎn)業(yè)資源的差距均在數(shù)十倍以上。要趕上國際巨頭，對(duì)本土產(chǎn)業(yè)起到必要的支撐作用，還有很長的路要走，這個(gè)過程不僅需要本土EDA從業(yè)者勠力同心，奮發(fā)圖強(qiáng)，也需要EDA的下游與上游對(duì)EDA產(chǎn)業(yè)給予必要的支持，例如設(shè)計(jì)公司與本土EDA公司一起針對(duì)特定的應(yīng)用、公益平臺(tái)和流程進(jìn)行定制，一起構(gòu)建活躍的生態(tài)。

中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的供應(yīng)鏈安全必須要解決，也一定會(huì)解決，這是一段需要有耐心和毅力的旅程，如同銳成芯微CEO沈莉所說：“半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)起起伏伏，不管是雨露還是陽光，我們中國半導(dǎo)體人抗壓能力還是很強(qiáng)的。不管做IP也好，做EDA也好，它有個(gè)特點(diǎn)，必須要有非常強(qiáng)的耐心和毅力，所以我把‘風(fēng)雨兼程’、‘長期主義’八個(gè)字送給大家，與大家一起共勉。”

編輯：黃飛

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