电子发烧友网报道(文/黄山明)在芯片制造之前,需要进行设计,而设计的工具便是EDA技术(Electronic Design Automation),即电子设计自动化。是以计算机辅助测试发展而来,通过CAD为架构基础而逐渐完善的一种计算机辅助设计系统。
近期,华大九天发布公告,拟通过全资子公司深圳华大九天科技有限公司以1000万美元现金收购芯達科技。而在今年9月份,另一家国内EDA公司芯华章宣布对瞬曜电子进行核心技术整合,但未披露具体金额。两大EDA厂商的相继出手,或许预示着EDA市场将迎来并购潮。
整合一直是EDA市场的主流
作为工业软件的一种,EDA主要用于芯片设计的空间布局、走线与原型验证等,但需要注意的是,EDA并不是一个软件,而是一系列软件工具,集设计、仿真和测试于一体,覆盖芯片设计的全流程。
据电子系统设计联盟(ESD)数据统计,2022年第二季度EDA/IP行业收入达到37.49亿美元,同比增长17.5%,创下历史新高,预计2022年整年全球市场规模将达到150亿美元。
对于EDA设计公司而言,想要设计全套的EDA工具无疑难度极大。同时,全球EDA市场主要由Synopsys(新思科技)、Cadence(楷登电子)、Siemens EDA(西门子EDA,原Mentor Graphics)这三家所把持,市场份额超过70%。而在中国,2020年数据显示,这三家企业所占比例更是高达77%。
国内主要公司为华大九天、芯华章、概伦电子、国微集团、芯禾科技、广立微等,不过除了华大九天、概伦电子等少数厂商能够实现模拟电路的全流程工具覆盖外,大多数厂商重点放在突破关键环节核心EDA工具,然后逐步提升全流程解决方案中关键环节核心EDA工具的国际竞争力。
由于行业的高度垄断,加上国内厂商很难覆盖全面,也导致发展多年业内认可度较低。并且EDA企业的发展需要长期的技术积累与高额研发资金的投入,同时国内EDA的产业规模还不足以引起大量资本投入,让国产EDA与国外龙头仍有较大的差距。
与此同时,EDA是连接设计与制造之间的关键部分,比如目前国际大厂与世界领先的晶圆厂合作已久,代工厂基本只会采用这些大厂的软件,这导致后来者很难收集到相关的制造工艺信息,从而降低市场竞争力,IC设计公司也没有太大的动力来采购这些软件。
在这种情况下,想要突围只能另辟蹊径。EDA三巨头在过去的30多年中,经历了数百次并购,通过整合众多公司不同的软件工具,从而形成最完成的产品提供给客户。
并且EDA行业的产品与服务需要长时间的技术积累,内容涵盖众多基础学科,如EDA软件本身的设计,不仅要面对芯片的物理问题,还需要结合计算机科学、数学、化学等基础学科。
以此来看,并购成为EDA企业提升行业竞争力的有效手段,而合并之后带来的协同效应,也将体现在企业运转的诸多方面。而对于被收购的企业而言,随着目前EDA行业竞争愈发激烈,那些处于竞争劣势的公司,寻求被收购也成为股东利益最大化的选择之一。
比如此次被华大九天收购的芯達科技,主要从事存储器/IP特征化提取工具的开发,该工具是数字设计和晶圆制造领域的关键环节工具之一。华大九天认为,此次投资有助于公司丰富EDA工具、补齐数字设计和晶圆制造EDA工具短板,符合发展战略。
走上EDA复兴之路
1988年,中国便已经开始研发自己的EDA软件,到了1992年,国产“熊猫系统”问世,其水平并不比国外差多少。而当年之所以能够发展出自己的EDA软件,源于彼时巴黎统筹委员会对中国实施禁运,国外EDA工具无法进入中国市场。
或许是看到中国EDA的迅猛发展,到了1994年巴黎统筹委员会取消了禁运,令人惋惜的是,随着国外EDA产品重新进入中国市场,中国EDA企业由于国家支持力度不再,陷入了市场失败、无法迭代的困境当中。直到2009年,国产EDA才重新有了一些发展机会。
如今,历史又来到了一个相似的节点,不过与过去相比,许多企业已经意识到国产的重要性,不管愿不愿意,国产产品必不可少,这也为国产EDA的发展奠定了坚实基础。
EDA想要在市场中竞争,主要看三点,底层技术壁垒、算法实现能力以及产品的完备性。目前国内EDA相比国际头部厂商差距主要在工艺方面,主要是因为国际晶圆大厂与国际EDA巨头长期深度合作的结果。
同时,EDA主流工具种类繁多,任何一个关键环节的缺失,都将制约我国集成电路产业的发展;对于用户而言,相比组合使用多家EDA厂商的工具,采用同平台的全流程产品能够实现更好的数据兼容性、精度一致性,并且能够显著降低使用成本、提升使用效率。
但由于EDA行业本身存在较高的行业壁垒,除了需要多种基础学科的支持外,还需要长期持续的高研发投入。
如新思科技、楷登电子和西门子EDA研发投入占营业收入比重始终在30%以上,2021年数据显示,新思科技、楷登电子研发费用分别为15.1亿美元(约合人民币109.4亿元)和11.3亿美元(约合人民币81.9亿元)。而国内的华大九天、概伦电子、广立微等,在2021年的研发投入分别为3亿元、0.79亿元、0.66亿元,与国外差距明显。
而收购能够加速EDA企业的成长,比如华大九天在收购华天中汇后,加速实现了全流程EDA软件服务解决方案。概伦电子在收购博达微以及韩国EDA企业Entasys,在EDA软件涵盖范围实现了跨越式发展。
比如在IP层面,近年来国内EDA厂商持续发力,华大九天在IP领域加速布局,已布局高速接口,(超)低功耗数模混合类的IP产品,多款IP已经成功量产,并与中国大陆唯一的自主嵌入式CPU IP Core公司中天微合作,帮助其快速成长。广立微推出可寻址系列电路IP,可实现测试芯片10倍以上的面积利用率提升,芯愿景推出三大系列IP平台,21个IP产品。如果并购,将大大节约国内厂商在IP上的布局时间。
当然,需要注意的是,并购可以成为企业快速补齐短板的手段,但不能成为公司成长的唯一动力。开发完全自主的核心技术,建立自身的护城河是关键所在,只有在自身技术的基础上,进行补强并购,才能有效提升企业的市场竞争力。
写在最后
随着国内半导体行业的迅速发展,加上美国等西方势力对国产半导体的打压,使用国产产品已经从备选项慢慢变为了必选项。这也为国内EDA的发展提供了生存的土壤。但EDA涉及面广,初创公司想要实现完全覆盖很难,先专注于某一关键环节进行突破成为大多数厂商的选择。
如今随着国产EDA的相对成熟,以及市场需求的迫切,市场也开始了慢慢整合,把零散的资源整合起来创造更好的协同效应来发展EDA,是该行业的传统。如今,随着华大九天、芯华章、概伦电子等企业的并购动作,或许意味着EDA行业的并购整合浪潮已经开始了。