AI、Chiplet EDA需求强劲！国产EDA跑步进入，突破3%市场份额有大招

 
“纵观全球EDA发展之路，企业并购整合是产业发展的重要手段。全球EDA三大家每年数次并购，拥有了较为完整的全流程产品，在部分领域拥有较大优势。国产EDA企业在最近5年迅速成长。2019年，国产EDA的市场份额是1%，到了2023年国产EDA市场占有率达到3%。而华大九天是国内唯一跻身全球前十的EDA公司，拥有特定领域全流程，在局部领域技术领先。”8月16日，在2024中国（深圳）集成电路峰会EDA分论坛上，华大九天副总经理郭继旺对在场的记者和集成电路行业工程师表示。

目前国内EDA公司数量已经达到120多家，光刻胶公司有60多家，在过去几年资本的加持下国产EDA企业无序扩张，行业的发展也产生了内卷的现象。
 
当下，国内EDA的现状如何？2024年，在AI和Chiplet技术趋势下，国产EDA企业在哪些产品线上发力？本文结合华大九天、概伦电子、芯和半导体和思尔芯四家公司的高管观点和新品EDA工具进展，进行详细分析。
 
国产EDA现状：行业增速快，EDA三大主力企业发力，但是底座和系统能力欠缺
 
EDA处于半导体产业链最前端，产值占据全球半导体市场的近2%的规模，具有显著的杠杆效应，可以撬动千亿美元规模的半导体产业链发展。EDA+光刻机支撑了整个半导体产业链的发展。
 
中国半导体协会数据显示，2022年中国EDA行业市场规模达到115.6亿元，增长率高达11.80%，超过了全球行业的发展速度。郭继旺强调，中国半导体市场是全球最大的半导体市场，产业发展带来了巨大的市场潜力，国产化替代推动EDA企业的发展。
 
“国内的EDA现状大家都比较了解，就是卷的很厉害，EDA公司已经有120多家。EDA行业的三大巨头占据整个国际市场75%以上的市场份额，巨头们通过多年发展以及不断并购，各自构建了完整的产业生态链，形成了非常高的壁垒。很多IC设计厂商面临产品问世时间的压力，更倾向于采用比较成熟经过多次验证的EDA工具。芯片设计厂商使用国产EDA软件主动意愿不强，对国产EDA软件了解和认可度不够。”华大九天副总郭继旺表示。
 
芯和半导体产品应用总监苏周祥认为，目前全球EDA市场规模大约120亿美元，中国的EDA市场规模大约100多亿人民币规模，中国EDA公司在本土市场中市占率不到20%。无论是全球EDA市场，还是国内EDA市场，都被欧美的EDA大厂高度垄断。
 
郭继旺指出，目前国内EDA企业不断补全产品链，部分点工具达到国际先进水平，但是仍然没有全产业链支撑能力，没有先进工艺支撑能力，在底座和标准上有欠缺。在人才储备上，华大九天研发人员达千人以上，研发占比76%，但是与国外仍存在较大差距，尤其是高端人才紧缺。此外，EDA虽然受到社会资本关注，但是研发投入存在较大不足，与欧美同行有一定的差距。
 
概伦电子董事、总裁杨廉峰日前表示，EDA具有比较高的产品门槛，具有种类多、链条长、研发周期长等特点，国内外行业技术水平整体差距大，也成为制约中国半导体行业发展的重点“卡脖子”产业之一。他强调，正是因为与国外巨大的差距，才促使国内EDA企业持续投入研发，提升产品技术水平，补齐产品链条，满足国内半导体产业的需求。

“EDA国产化的背景主要有两大因素推动：一是国内半导体先进工艺卡脖子，欧美技术高度垄断，但接近物理极限，已进入后摩尔时代。二、先进封装、异构集成、Chiplet技术成为突破封锁的最佳技术方向。” 芯和半导体产品应用总监苏周祥分析说。
 
AI + EDA和Chiplet EDA突破，国产厂商大有可为
 
华大九天副总郭继旺表示，华大九天目前关注六大EDA重要发展领域，包括了人工智能与EDA、Chiplet EDA、信息安全EDA、数字孪生与EDA和IP。在人工智能EDA领域，华大九天主要聚焦EDA支撑人工智能芯片设计的特殊需求，软硬协同异构高效仿真解决方案以及AI+EDA。
 
早在2018年，华大九天推出了Empyrean ALPS-GT，这是业界首款GPU加速的SPICE模拟器，基于大算力异构平台和独创的异构智能矩阵求解技术SMS-GT，极大地提升了电路仿真的性能，保持100% True SPICE精度，性能相比CPU架构的SPICE提升了10+倍。在今年6月美国旧金山举办的设计自动化（DAC）大会上，英伟达在华大九天展位上展示了Empyrean ALPS-GT的强大功能并演示Empyrean ALPS-GT®如何在不牺牲精度的情况下，将运行时间从20天（使用传统CPU模拟器）缩短至仅仅2小时。
 
在Chiplet EDA方面，华大九天提供支持先进封装的设计验证全流程解决方案，可以支持Chiplet基板的设计验证。在先进封装方面，华大九天的自动布线工具Empyrean Storm，支持业界主流的先进封装硅基工艺和有机RDL工艺，支持多芯片之间大规模互联布线，支持高密度逃逸式布线以及大面积电源地平面布线。同时Empyrean Storm具备基本封装版图设计及编辑功能可以和Empyrean Argus无缝集成。
 
芯和半导体成立于2010年，2011年发布首款EDA旗舰软件IRIS，启动成立高速EDA产品线，2021年通过前瞻性的战略规划和布局，全球首发3DIC Chiplet系统设计分析全流程EDA平台。芯和半导体联合创始人、高级副总裁代文亮曾对媒体表示，人工智能的发展对算力需求越来越大，高能效算力芯片与Chiplet集成技术的融合成为后摩尔时代先进工艺支撑瓶颈和算力提升突破的重要方向。
 
据悉，芯和半导体3DIC Chiplet是一个针对Chiplet的完整的包括3DIC设计、SI/PI/多物理场分析的解决方案。该平台拥有AI驱动的网格剖分技术，以及云计算加载的分布式并行计算能力，还支持裸芯片、中介层和基板的联合仿真引擎技术。
 
2023年，芯和发布了两款旗舰产品——3DIC Chiplet 全流程设计平台和封装与PCB一站式设计平台更是屡获殊荣。芯和半导体采用差异化的仿真引擎技术、AI智能网格剖分融合技术、HPC高性能分布式计算技术，形成了从芯片、Chiplet、封装到PCB的半导体设计分析全流程EDA平台；发布了20多款EDA工具横跨12大应用解决方案，服务智能终端、通信基站、数据中心、物联网、汽车电子、新能源、工业装备7大终端行业。
 
思尔芯成立于2004年，是国内首家数字EDA供应商，公司业务已经覆盖架构设计、软件仿真、硬件仿真、原型验证、数字调试、EDA云等工具及服务。
 
思尔芯副总裁陈英仁表示：“生成式AI的出现让其相关的应用爆发，带给整个芯片设计产业带来新的机遇。AI加速器的引擎不是传统的架构，需要一个新的设计流程，实现应用驱动算法，然后算法再驱动软件，最后软件定义硬件的整体架构。这些都需要一个新的探索，是EDA可以发力的地方。” 在今年7月AMD ACS峰会上，陈英仁指出，思尔芯围绕“精准芯策略”，通过“异构验证”与“并行驱动的左移周期”，为当前芯片开发注入强劲动力。
 
据悉，思尔芯最新推出的第八代原型验证技术基于AMD发布的自适应SoC，设计规模庞大。思尔芯在数字EDA领域布局全面的解决方案，包括“芯神匠”架构设计、“芯神驰”软件仿真、“芯神鼎”硬件仿真，以及在国内领先的“芯神瞳”原型验证工具，并强调了EDA云支持的重要性。
 
写在最后
 
近年来，在生成式AI技术加速各行业转型的大潮下，EDA设计工具也迎来快速发展期和变革期。国产EDA企业已经在点工具领域实现了突破，如何在新的产业周期内形成底座能力的突破，还需要更多的研发投入和系统能力。
 
目前，本土EDA公司的并购已经逐步形成趋势，通过并购整合，企业可以实现资源集中、人才集中和资本集中，从而真正实现由点到面的突破，我们拭目以待，在自身研发实力加强和并购重组的过程中，中国本土EDA公司成长为全球有竞争力的EDA企业。