芯片設計工具之困：百億美元市場國產份額不足兩成

（原標題：百億美元市場國產份額不足兩成 芯片設計工具之困何時解開？）

EDA（ElectronicsDesignAutomation），中文叫電子設計自動化，被譽爲集成電路的“搖籃”、命門，是芯片設計最重要的軟件設計工具。利用EDA工具，工程師將芯片的電路設計、性能分析、設計出IC版圖的整個過程交由計算機處理完成。

在這一重要產業，不管是國內還是全球的市場份額主要都由三大巨頭Synopsys（新思科技）、Cadence（楷登電子）和Mentor（明導）分食。

“第一名吃肉，第二名喝湯，第三名舔碗，第三名以後啥也沒了。”國內EDA企業華大九天董事長劉偉平曾在接受第一財經記者採訪時如此形容EDA行業現狀。

但自華爲受阻後，國產EDA工具進入了發展“快車道”。根據芯思想研究院的統計，2020年中國EDA公司保有數量28家，而在2017年只有16家，3年時間EDA公司保有數量增長了75%。

記者注意到，經過兩年多的發展，國產EDA企業在單點上取得了突破，但仍不能像美國巨頭那樣提供覆蓋全部設計流程的平臺。但隨着下半年幾家國產EDA巨頭的上市，國產芯片設計工具與國際廠商的差距有望縮小。

百億美元市場國產企業份額不足兩成

經過幾十年的發展，EDA軟件目前幾乎涵蓋了從仿真、綜合到版圖，從模擬到數字再到混合設計等IC設計的多個方面，已成爲IC設計中必不可少的基礎工具。

根據調研機構ESDAlliance的數據顯示，2019年全球EDA軟件規模首次超過100億美元，達到102.7億美元。2020年1到9月，全球EDA軟件市場規模爲84.4億美元，同比增長10.3%，2020全年超過110億元美元。

但百億美元的市場國產廠商能夠拿到的份額卻非常少。

根據2020世界半導體大會EDA發展分論壇上公佈的數據顯示，2019年我國EDA市場規模約爲5.8億美元（約37億人民幣），僅佔全球市場的5.6%。中國EDA廠商總營收不到4.2億元，只佔全球市場份額的0.6%。國內EDA市場超過85%的份額由國際廠商佔據。

長期以來，寡頭壟斷、技術壁壘高，投資週期長，缺乏產業生態以及人才短缺制約着國內EDA企業發展。

國信證券指出，相對國際巨頭國產EDA差距有三方面，一是缺少數字芯片設計的核心工具模塊，無法支撐數字芯片全流程設計。二是對先進工藝支撐不夠，暫未進入先進代工廠的聯盟。三是缺乏製造及測試EDA系統，無法支持集成電路封測的應用需求。

國泰君安則在最新研報中表示，對於新進入者來講，EDA行業具有技術、市場規模、用戶、生態“四大壁壘”。由於EDA軟件處於整個半導體、微電子產業的最前端，市場規模與集成電路產業的整體規模相比還非常小，海外三大廠商壟斷的格局基本形成後，有限的市場空間成爲限制新進入者發展的重要因素。

在用戶壁壘方面，作爲芯片設計環節必不可少的工具軟件，芯片設計廠商、工程師對已有成熟軟件的依賴、切換到新軟件所付出的學習成本都成爲下游客戶不願嘗試新EDA軟件的重要因素。同時，由於芯片設計環節較多、流程複雜，看重廠商提供連續覆蓋多環節的EDA“工具包”、“工具鏈條”的能力，而這往往是隻在某一領域實現“點突破”的新進入者的弱勢。

此外，領先的EDA廠商往往通過與IP核廠商、代工廠深化合作，構建互相嵌合的生態結構。通過新EDA、新IP、新制造工藝的互爲支持、共同發展，進一步把握芯片的發展方向，杜絕後來者趕超的可能性，構建生態壁壘。

業內人士對記者表示，現在國內的幾家領先的EDA公司，目前都沒辦法實現設計平臺化，更多的是在點狀突破，譬如華大的 ALPS 在電路仿真領域，芯和的 IRIS 在電磁仿真領域，對於設計企業來說，產品大規模換跑道的成本較高。

寡頭競爭下的求存與突圍

雖然全球EDA市場的格局已趨於穩定，但兩年前華爲的受制爲這一市場帶來了機會“窗口”。

兩年前，全球三大EDA巨頭與華爲海思的合作相繼中斷，雖然華爲已經購買了產品當前版本，但三巨頭依然暫停了對華爲EDA軟件更新以及銷售新的EDA相關產品。從那時候起，華爲旗下投資公司哈勃科技開始了對國產EDA企業的投資，包括了湖北九同方微電子、無錫飛譜電子和上海立芯軟件三家國產EDA企業。

而在國際貿易環境不穩定的情況下，也讓其他科技企業開始增加對國內EDA企業的關注，並帶去了更多訂單。

賽迪智庫集成電路研究所公佈的數據顯示，我國2020年EDA全年行業總銷售額達到66.2億元人民幣，同比增長20.0%，實現連續增長。而我國自主EDA工具企業2020年總營業收入爲9.1億元人民幣，同比增長51.5%。其中在本土市場營業收入達7.6億元人民幣，同比增幅65.0%，佔國內市場份額的11.4%

目前，國內大大小小的EDA企業目前已經接近30家，而在過去3年，國產EDA公司保有數量增長了75%。目前處於國產EDA軟件一線陣營的主要有華大九天、國微集團、概倫電子、芯和半導體、芯華章等公司，其中，概倫電子、國微思爾芯分別在科創板簽署了上市輔導協議，華爲九天則已提交了IPO申請。

在華大九天公佈的招股說明書中可以看到，2018-2020年，華大九天的主營收入分別爲1.4億元、2.5億元、4.1億元，淨利潤則分別爲4851.94萬、5715.77萬、1.04億元，處於雙增長通道。而研發投入則在三年中從7500萬增長到1.8億元，投入強度不斷增加。

無論是從營收還是研發金額來看，國內EDA企業與海外公司的差距仍然巨大。以Synopsys爲例，Synopsys 成立於1986年，總部位於美國硅谷，是全球排名第一的EDA解決方案提供商。2020年的營收達到238億元，淨利潤爲43億元，研發投入爲83億元。

前Synopsys內部員工對記者表示，“國產EDA廠商還處於拼圖階段，有各自擅長的領域，但是版圖還不夠大，對於客戶而言還是需要大量購買前三大EDA企業的產品，再配以本土較爲成熟的解決方案。”

尤其是對於成熟的電子消費行業，產品通常半年到一年就要更新換代一次，使用國際公司的全流程對於國內芯片設計公司是最高效的，這也是制約國內EDA廠商發展的重要原因。

但從市場價值來看，實現半導體EDA軟件與設備的“自主可控”勢在必行。

賽迪表示，2020年我國集成電路領域投融資異常火熱，大量企業進入集成電路領域，爲EDA市場帶來衆多增量客戶。EDA工具作爲芯片產品開發的基礎，衆多增量客戶將在今後的一段時間內對我國EDA市場發展起到積極作用。

上述機構預測，2024年，我國EDA工具市場規模有望達到115億元人民幣，2020至2024年的市場規模符合年均增長率近17%，遠高於全球平均水平，市場份額佔比從2020年的13.3%提升至2024年的16.1%。