EDA全流程的重要意义，以及国内EDA全流程进展

电子发烧友网报道（文/吴子鹏）EDA是Electronic design automation的缩写，中文名称是电子设计自动化，是指通过设计软件来完成集成电路的功能设计、综合、验证、物理设计等流程的方式。如果一款工具能够覆盖特定芯片在上述流程中的设计任务，那么我们就将其称之为全流程EDA工具，或者是全流程EDA平台。

在国产EDA发展初期，还有人质疑，在EDA三大家提供全流程工具的情况下，国产EDA是否还有必要继续重走这条路。不过，随着美国对中国科技制裁逐渐加大力度，我们发现打造全流程EDA是国产EDA产业必须走的一步棋，全流程和平台化也成为衡量国产EDA工具实力的重要参考指标。
 

从点工具到全流程的必由之路

EDA是一个集中度非常高的领域，传统EDA三大家Synopsys、Cadence和Siemens EDA（原来的Mentor Graphics，被西门子收购）在这个市场极具统治力。根据电子系统设计(ESD)联盟的统计数据，在国内EDA市场，Synopsys、Cadence和Siemens EDA的市场占比接近80%，高达77%，这还是这几年国产EDA高速发展的结果。
 
截至2022年，在国内EDA市场中，国内厂商已经占据约10%的份额，并且国产EDA工具已经出现一些实力强劲的公司，比如华大九天目前已经成为仅次于三大家的国内第四大EDA公司。
 
通过Synopsys、Cadence和Siemens EDA的发展历程不难看出，EDA是一个需要长时间研发积累的工具，当然，国产EDA工具发展也是一个逐步积累的过程，上述三家公司成立的时间分别是1986年、1988年（由SDA与ECAD两家公司兼并而成）、1981年（原来的Mentor Graphics）。并且，在成立全球TOP3之前，三家公司完成了非常多的并购。
 
因此，国产EDA产业发展也不能一蹴而就，而是要慢慢成长和打磨。目前，国内EDA公司主要还是以提供特色小工具为主，在2019年之前这种情况更甚，较少涉足与工艺厂关联度更高、复杂度更高的设计后端和制造端的工具，这就导致国产EDA工具有很强的依附性，因为它们不能单独提供服务。
 
然而，随着美国对中国芯片产业制裁力度加大，国内产业逐渐意识到，如果不打造全流程的EDA工具平台，***产业在这一重要环节将永远被卡脖子。
 
不过，相较于国产EDA公司此前开发的前端点工具，完成覆盖后端制造的EDA工具无疑更加复杂，由于需要和代工厂配合，不仅需要国产EDA公司懂软件，还需要对整个制造流程有全面深刻的理解。
 
然而，正如国内一些专家屡次提到的，如果不能提供全流程的EDA平台，那么国产EDA永远没有生态可言，全流程和平台化是衡量国产EDA发展的重要指标。因此我们看到，在舆论和形势的逼迫下，目前国产EDA产业在全流程方面已经取得了一些积极进展。
 

国产全流程EDA进程

集成电路设计主要分为模拟电路设计和数字电路设计，EDA工具要做全流程或者平台，除了这两点还需要覆盖晶圆制造、封装、系统。现阶段，我们将能够覆盖模拟电路设计+晶圆制造+封装，以及覆盖数字电路设计+晶圆制造+封装的工具就称之为全流程设计工具。下面，我们看一些国产EDA公司在这方面具体的进展。
 
首先是华大九天，该公司成立于2009年。作为国内EDA领域的佼佼者，华大九天率先实现模拟电路的全流程工具覆盖，目前已经成为国内规模最大、产品线最为完整的EDA软件供应商。目前，华大九天的工具已经能够满足模拟电路进行结构设计、版图设计、功能和物理验证的全过程。并且，该公司在数字电路设计、平板显示电路设计和晶圆制造等领域也逐步显露技术优势，并拥有大量知识产权储备，截至2021年12月31日，华大九天共拥有已授权发明专利150项，软件著作权67项。
 
2022年8月，概伦电子发布承载EDA全流程的平台产品NanoDesigner。NanoDesigner提供一个灵活、可扩展的全定制存储和模拟/混合信号IC设计环境，包括原理图编辑、版图编辑和优化及物理验证等功能，同时与概伦电子行业领先的电路仿真器NanoSpice系列引擎集成，为以各类存储器电路、各类模拟电路等为代表的定制类芯片设计提供完整的EDA全流程，从而极大地提升设计效率。另外，NanoDesigner综合设计平台为用户提供丰富的电路模板库、智能的辅助设计界面与插件、APR相关以及PV验证工具，以及类似C++的AXEL解释性语言与Python语言用于支撑用户进行脚本开发编辑。
 
国内EDA老牌三大家分别是华大九天、概伦电子和广立微。广立微成立于2003年，是领先的集成电路EDA软件与晶圆级电性测试设备供应商。不过从进度来说，广立微目前还没有公开实现大品类芯片设计的全流程工具覆盖。根据最新的研报，广立微目前针对电性检测提高成品率三大环节提供全流程覆盖服务。这可能和广立微公司愿景相关，该公司专注电性检测技术，从设计到量产的整个产品周期实现芯片成品率提升。
 
除了国内EDA老牌三大家，目前致力于实现EDA全流程的公司还有芯华章、合见工软和鸿芯微纳等。其中，芯华章自主EDA工具完成了对数字验证全流程的完整覆盖，进一步完善了自身丰富的系统级验证产品组合；鸿芯微纳虽然目前还没有完全覆盖全流程，但该公司已经达成了工具中最主要的几步，将来会通过自主研发、技术引进、合作开发等模式，逐渐补全产品线，形成真正的全流程部署；合见工软在今年10月份发布了多款产品，也在朝着全流程EDA工具平台迈进。
 

结语

如果国内的公司没办法做出全流程的EDA工具链，就没有办法真正的解决卡脖子的问题，这是行业共识。因此，全流程和平台化是国产EDA第二阶段的发展使命，在逐步完成主流芯片设计覆盖之后，国产EDA产业的下一步是借助人工智能和云计算等创新技术，重塑EDA架构和生态。但这都是后话，如果不能很好地完成EDA全流程覆盖，下面的都是空谈和空想。