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數模混合 IC 通常，模擬電路是控制模擬電路實現特定算法的核心。 IC 設計部分，EDA 軟件主要有模擬 IC 和數字 IC 兩類設計軟件。

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1.EDA半導體皇冠上的明珠

1.1. EDA 是用于 IC 工業軟件的設計和生產

EDA 工業軟件用于輔助大規模集成電路的設計和生產。EDA 全稱是電子設計自動化（Electronic Design Automation），是指用于輔助設計、制造、包裝和測試超大型集成電路芯片的整個過程的計算機軟件。隨著芯片設計復雜性的不斷提高，基于先進工藝節點的集成電路規模可以達到數十億個半導體設備，不需要幫助 EDA 芯片設計無法完成。EDA 與產業鏈的緊密結合已成為提高設計效率、加快技術進步的關鍵驅動力。

EDA 集成電路集成電路的各個方面。在設計和生產過程中，EDA 應用于芯片系統的整個設計、制造、包裝和測試過程，包括芯片設計公司和晶圓廠的設計軟件。從電子系統層面來看，EDA 包括芯片、多芯片模塊和印刷電路（PCB）多層板。

EDA 杠桿效應和經濟效應顯著。根據 ESD Alliance 和 WSTS 數據，2020 年全球 EDA 市場規模僅為 115 億美元，卻撬動著 4404 半導體行業市場規模1億美元。一旦 EDA 產業鏈基礎出現問題，整個集成電路產業將受到重大影響，EDA 行業也是 最容易被外國卡脖子的關鍵領域。此外，EDA 節約芯片設計成本起著重要作用 的作用。根據加州大學圣迭戈分校 Andrew Kahng 教授在 2013 年的推測，2011 年設計 消費級應用處理器芯片的成本約 4,000 如果不考慮一萬美元 1993 年至 2009 年的 EDA 技術進步，相關設計成本可能高達 77 億美元，EDA 技術進步提高了設計效率 200 倍。以新思科技（Synopsys）2021 年 8 月推出的 EDA 設計平臺 DSO.ai 例如，通過引入人工智能，芯片設計不需要完全模擬無數可能的布局，芯片設計可以在研究中進行 研發成本減半，研發時間甚至可以從 24 個月減少到 2 周。

1.2. EDA 的分類

針對不同類型的芯片，EDA 有不同的工具。集成電路芯片（Integrated Circuit Chip， 簡稱 IC）從結構上可以分為數字 IC、模擬 IC 和數模混合 IC。數字 IC 指用于傳輸和添加 處理數字信號(0) 或 1 非連續信號) IC。模擬 IC 指處理自然模擬信號，如連續光、聲音、速度和溫度 IC。數模混合 IC 指同時包含模擬電路和數字電路的部分 IC。數模混合 IC 通常，模擬電路是控制模擬電路實現特定算法的核心。在 IC 設計部分，EDA 軟件主要有模擬 IC 和數字 IC 兩類設計軟件。

芯片設計分為前端設計和后端設計。根據具體的公司和產品，前端設計和后端設計沒有統一嚴格的界限。一般來說，用設計的電路實現的想法是前端設計；制造設計的電路是后端設計。這就像建造房屋，建筑設計圖屬于前端設計，設計房屋的外部形狀和內部結構；建筑施工圖屬于后端設計，詳細介紹了施工步驟、方法和材料的數量和選擇。

芯片設計可分為五個層次。設計類 EDA 根據設計方法的不同，工具可以根據設計層次自上而下進一步細分為行為級、系統級、RTL 等級、門級、晶體管級 EDA 工具。各層級 EDA 模擬和驗證工具的精度依次提高，速度依次降低，擬實現的目標和應用場景也不同。例如，高級系統和行為模擬驗證主要適用于產品設計的早期原型驗證，評價產品原型的性能和功能；底部晶體管模擬驗證主要決定最終產品的性能和良好率。對于大型集成電路，設計方法通常從系統和行為級設計開始，逐層設計、模擬、驗證和實現，并輸出可交付的晶體管級布局信息。

數字芯片和模擬芯片的設計過程非常不同。 IC 抽象級設計主要完成， 對設計師的經驗要求相對較低，無需注意門/晶體管級放置和路由的細節。 IC 設計通常涉及到每個電路的個性化特性，甚至每個晶體管的尺寸和細節，設計和驗證更為復雜，對設計師的經驗要求更高。

芯片設計可分為全定制、半定制設計，全定制主要用于模擬芯片，半定制用于數字芯片。全定制設計是指以晶體管級為基礎，手工生成所有器件和互連布局。這種設計的許多工作都是手工完成的，不方便直接利用現有電路的結果，設計周期長，成本高。全定制設計多用于模擬 IC 和數模混合 IC。半定制設計以門陣列和標準單元為基礎，根據用戶需要的功能連接成熟優化的單元。半定制設計成本低，周期短，芯片利用率低，適合小批量、快速生產，多用于數字 IC。

由于數字芯片是在抽象級別上完成的，并且對自動化程度有更高的要求，所以數字IC類EDA 工具的技術門檻

1.3. EDA 的歷史：從 CAD 到 EDA

第一階段：計算機輔助設計（CAD）時代。在集成電路應用的早期階段，集成電路集成度較低，設計、布線等工作由設計師手工完成。20 世紀 70 從20世紀中期開始，隨著芯片集成的提高，設計師開始嘗試自動化整個設計項目，并使用計算機輔助設計 （CAD）設計晶體管級版圖，PCB 布線、設計規則檢查、門級電路模擬與測試等流程。

第二階段：計算機輔助工程（CAED）時代。1980 年卡弗爾·米德和琳·康維發表 《超大規模集成電路系統導論》提出通過編程語言進行芯片設計 計算自動化發展的重要標志。EDA 在此期間，工具也開始商業化，全球化 EDA 新思科技領導廠商新思科技領導廠商（Synopsys）、楷登電子（Cadence）、西門子 EDA（2017 年收購的 MentorGraphics）分別于 1986 年、1988 年和 1981 年在美國成立。

第三階段：電子設計自動化（EDA）時代。20 世紀 90 芯片集成度的不斷提高和可編程邏輯器件的廣泛應用 EDA 技術提出了更高的要求，也促進了技術 EDA 隨著設計工具的普及和發展，以高級語言描述、系統級模擬和綜合技術為特征 EDA 技術。

第四階段：現代 EDA 時代。21 世紀以來，EDA 工具的快速發展貫穿了集成電路設計、制造和密封測試的所有環節。對于數億甚至數百億晶體管規模的芯片設計，EDA 工 它保證了各階段和層次設計過程的準確性，降低了設計成本，縮短了設計周期，提高了設計效率，是集成電路行業產能和性能進步的源泉，EDA 工具的發展加速了集成電路產業的技術創新。同時伴隨著智能手機，4G/5G、物聯網等技術的發展，射頻 EDA 軟件迎來了發展的黃金階段。

1.4. EDA 未來：結合先進技術

摩爾時代的技術演進驅動 EDA 擴展技術應用。后摩爾時代集成電路技術的發展方向主要包括延續摩爾定律、擴展摩爾定律和超越摩爾定律。主要發展目標包括基于摩爾定律的生產工藝特征尺寸的進一步微縮，以增加系統集成的多功能為目標的芯片功能的多樣化發展，以及設備功能的集成和產品的多樣化。其中，面對摩爾定律的延續，單芯片的集成規模呈爆炸性增長 EDA 對工具的設計效率提出了更高的要求。隨著邏輯、模擬、存儲等功能疊加到同一芯片擴展方向，EDA 工具應具有更強的支持復雜功能設計的能力。新工藝、新材料、新設備等的應用要求超越摩爾定律。 EDA 在模擬、驗證等關鍵環節實現方法創新。

后摩爾時代的系統設計 EDA 技術變化方向。在原摩爾定律的定義下，芯片性能的提升主要來自工藝和架構，但工藝工藝的提升接近極限，摩爾定律明顯放緩。在此背景下，汽車、人工智能等領域的大公司開始定制自己的新系統，并將其視為差異化競爭的關鍵因素。因此，對于 EDA 對于制造商來說，將定位從芯片設計轉變為基于軟硬件協作的系統級設計是未來的重要發展方向。

AI 促進和云技術 EDA 更加智能化和自動化。AI 智能的目標來自現有 EDA 在使用過程中，芯片架構探索、設計、布局等重復性、低創造性工作的人力比例大大降低，利用 AI 自動架構探索、設計生成和物理設計算法。隨著芯片設計復雜性的提高，數據量和計算量急劇上升，云技術的使用使 EDA 該軟件具有彈性計算、安全存儲、快速更新等功能，以滿足大數據量和計算量下的更高使用要求。

平臺化和服務化。現有 EDA 是“工具和 IP 集合包有望在未來發展 EDA 平臺，EDA 上下游產業鏈的設計、制造、測試、包裝將更加方便，資源共享。同時 EDA 該平臺有望鏈接不同設計、制造等廠家的橫向鏈接，促進生態建設。雖然智能化不斷提高，但仍需要人工支持和服務。服務平臺的建設可以提供專業的咨詢設計服務和相關的定制服務，以滿足個性化的需求。

2.全球EDA寡頭壟斷市場，國EDA市場快速增長

2.1. 全球 EDA 市場穩步發展，三大巨頭壟斷

2020 年全球 EDA 市場規模為 115 億美元已進入穩定發展期。根據 ESDAlliance 數據，2020 年全球 EDA 市場規模為 115 億美元，2010-2020 年 10 年復合增長率為 8%。根據 Verified Market Research 數據，2028 年全球 EDA 預計市場規模將達到 215.6 億美元，2020-2028 年 8 年復合增長率為 8.21%。總的來說，全球 EDA 市場增長相對穩定。

數字 IC 為 EDA 市場的主要組成部分。根據下游芯片市場情況，數字芯片占據了大部分市場份額。 WSTS 數據，2020 年數字芯片市場規模達到 3055.68 總體集成電路市場占1億美元 84.59%。數字受下游需求影響 IC 構成了 EDA 根據市場的主要部分， ESD Alliance 數據，2019 全年數字流程 EDA 達到業務規模 36.04 1億美元占整體市場 52.8%。

全球 EDA 根據業務水平，企業大致可以分為三個梯隊。第一梯隊由第一梯隊組成。 Synopsys、 Cadence、Siemens EDA 三家國際知名 EDA 企業組成。這類企業遍布世界各地，科研實力雄厚，全過程 EDA 2020年，產品在某些領域處于領先地位 年收入規模達到 10-40 億美元。第二梯隊以 ANSYS、Silvaco、Aldec Inc.、以華大九天為代表，這類企業在特定領域有全過程 EDA 2020年產品在局部領域處于領先地位 年收入規模在 0.5-5 億 美元區間。第三梯隊以 Altium、Concept Engineering、概倫電子，廣立微，思爾芯， DownStream Technologies 代表這類企業 EDA 上面的布局主要是點工具，缺乏 EDA 2020年特定領域全流程產品 年收入低于 0.5 億美元。

三大巨頭壟斷全球 EDA 市場。根據 ESD Alliance 新思科技與前瞻性產業研究所數據（Synopsys）、楷登電子（Cadence）與西門子 EDA（2016 年收購的 Mentor Graphics） 三大寡頭 2020 年全球 EDA 市場營收份額的比例約為 70%。三大巨頭是世界上唯一擁有的 計全流程 EDA 其他企業缺乏布局設計全過程工具技術的實力。

其中，Synopsys(直致力于復雜芯片系統(SoCs)的開發。Synopsys 邏輯綜合工具 DC(design compiler)及時分析工具 PT(Prime Time)在全球 EDA 市場認 可度較高。Cadence產品涵蓋了電子設計的整個過程。全球知名的半導體和電子系統公司 Cadence 軟件是其全球設計的標準。Mentor Graphics(明導國際，2016 雖然德國西門子年收購的工具并不全面，但在某些領域，如 PCB(印刷電路板)設計工具等方面有著引人注目的獨特性。

全球 EDA 第一廠商 Synopsys(新思科技)。新思科技成立于 1986 年，在 2008 年成 全球收入排名第一 EDA 軟件廠商。2020 年新思科技收入為 36.85 歸母凈利潤億美元 6.63 億美元，2020 年在全球 EDA 市場收入份額為 32%。新思科技產品線最全面，是世界上唯一一家涵蓋從硅生產、芯片測試到設計全過程的公司 EDA 公司的產品優勢體現在數字前端、數字后端、驗證測試等環節。

曾經的霸主 Cadence(楷登電子)。Cadence 在 1988 年由 SDA 與 ECAD 兩家公司合并，Cadence 通過一系列并購，在 1992 年成為 EDA 行業收入第一的霸主，但在 2008 年被 Synopsys 超越，2020 年營收為 26.83 歸母凈利潤億美元 5.91 億美元。Cadence 定制電路和地圖設計的優點是模擬和混合信號。

Mentor Graphics(明導國際，2016 年被德國西門子收購)。Mentor Graphics 于 1981 年成立，20 世紀 90 在經營困難時期，產品研發落后于行業競爭對手，大量長期客戶流失，難以與其他兩家公司競爭，直到 1994 公司組織結構大調整后才重新崛起。Mentor Graphics 2016 2016年被西門子收購，相關財務數據不再單獨披露。 年營收為 12.82 歸母凈利潤億美元 1.55 億美元。Mentor Graphics 物理驗證和 PCB 領域優勢明顯。

2.2. 中國 EDA 市場快速增長，國產化率極低

與國際市場相比，中國 EDA 市場規模增長更快。根據賽迪智庫數據，2018年 年，我國 EDA 市場總銷售額為 44.9 億元，而到 2020 年我國 EDA 市場銷售已經達到 66.2 億 元，2 年復合增長率為 21.42%遠高于全球市場收入規模 2018-2020 年 2 年 復合增長率9%。

中國 EDA 市場定位率很低，三大巨頭仍然壟斷。雖然中國 EDA 市場收入的增長率遠高于全球增長率，但由于中國 EDA 制造商起步較晚，在產品性能和生態協調方面處于劣勢，國內市場份額主要由國外制造商占據。根據賽迪智庫和前瞻性產業研究所的數據，2020年 年國際 EDA 三大巨頭 Synopsys，Cadence 和 Siemens EDA 我國總收入規模市 場份比例為 78%的國產廠家不到78% 15%，國產化率極低，國產替代空間廣闊。

2.3. IP 業務是 EDA 新增長極

計算機輔助工程（CAE）和 IP 為 EDA 市場業務的主要組成部分。EDA 市場業務可分為計算機輔助工程（CAE）、IC 物理設計與驗證，PCB 與多芯片模塊半導體 IP 核等。根據 ESD Alliance 從細分領域來看，數據，EDA 各細分領域收入占比基本基本 保持穩定，2020 年占據市場規模較大的部分是 CAE 與 IP，兩者總比例接近 67%。其中 CAE（Computer Aided Engineering）主要包括電子系統級設計和綜合驗證、設計輸入、邏輯驗證、模擬和混合信號模擬器、形式驗證、順序/模擬分析、測試/測試自動化設計。IP（Intellectual Property Core）是芯片設計圖中獨立功能電路模塊的成熟設計。設計師可以成熟 IP 在多個復雜芯片的電路設計圖紙中應用模塊設計，可避免復雜重復的設計工作，縮短設計周期，提高芯片設計的成功率。IP 業務從 2010 年開始在 EDA 市場收入比例開始上升，直到 2020 年已經達到 35.22%成為收入比例最大的 業務領域。

IP 已成為海外 EDA 公司的重要收入。Synopsys 和 Cadence 的 IP 收入占總收入的比例逐年增加，特別是 Synopsys，2020 年，Synopsys 的 IP 收入占總收入的比例已達到 33%。Synopsys 對于 IP 業務布局更加穩定 EDA 全球市場領先地位。三大 巨頭中的 Mentor Graphics 對于 IP 不同 2004 選擇選擇退出 IP 市場也在一定程度上導致了最終的結果 Siemens 收購結束。

3.從美國EDA強盛之路看EDA工業發展規律

3.1. 政府支持是基石

美國國家科學基金每年提供大量資金支持。美國國家科學基金（NSF）主要負責促 根據 IEEE 美國國家科學基金（NSF）在 1984 年至 2015 年間共 支持了 1190 個與 EDA 強相關研究課題的年投資約為 800 萬美元到 1200 萬美元。

半導體研究聯盟促進企業集中技術創新。除 NSF 另外，半導體研究聯盟（SRC）也為美國 EDA 有助于行業的發展。SRC 是世界領先的大學半導體及相關技術研究聯盟， 是促進美國半導體共性技術發展的關鍵力量。其行業合作伙伴包括應用材料公司 AM、格羅方德 GLOBALFOUNDRIES、IBM、英特爾、美光科技、雷神、德州 儀器公司和聯合技術公司。SRC 在整合行業資源、聚焦共性的競爭前領域發揮了關鍵作用 EDA 企業通過 SRC 集中研究資金進行產業共性技術創新。

NSF 與 SRC 幫助企業渡過初期難關。NSF 資助的 EDA 在項目技術成熟度逐步提高后，研究項目主要處于初始階段，SRC 成為接力者，繼續給予支持。EDA 是一個技術密集型行業，前期需要大量的研發投入，業務回報小，需要像 NSF、SRC 支持這樣的政府機構。

美國 DARPA 實行 ERI 計劃為 EDA 企業繼續賦能。美國國防高級研究計劃局為了迎接后摩爾定律的挑戰（DAPRA）于 2017 電子復興計劃年啟動（ERI），在隨后 2018- 2023 年內投資約 15 2020年，旨在解決半導體技術的發展瓶頸 美國兩黨兩院建議每年增加一次 20 億美元用于 ERI 計劃。ERI 該計劃主要集中在材料與集成、結構與設計三個關鍵方向，其中設計部分可分為三個關鍵方向 IDEA 與 POSH 兩部分。2018 年 7 月，美國首屆 “ERI峰會召開，會議選出 ERI 第一批入圍支持項目。其中，Cadence 獲得了 IDEA 項目 2410 該項目致力于創建一個無需人工參與的芯片布局規劃生成器。Synopsys 獲得了 POSH 項目 610 補貼1萬美元，該項目旨在實現復雜的開源 SoC 低成本設計。

注重大學研究，建立大學研究中心網絡，為大學提供充足的財政支持。2013 年，SRC 公布了 STARnet 美國國防部高級研究計劃局計劃（DARPA）大學研究中心的投資 網絡，跨越 24 個州的 42 大學，計劃 2013-2018 年投資六個大學研究中心 1.94 億 關注下一代微電子技術的美元。STARnet 計劃研究的技術可能至少在未來 10-15 年內不會有商業可行性，但會員會產生的 IP 再授權。STARnet 計劃 焦點中心研究計劃(FCRP)”的延續。2008 年，全國共有 5 個 FCRP 中心，其中 GSRC 和 C2S2 中心與 EDA 這兩個中心的項目直接相關 EDA 估計相關資金在 400 萬美元到 500 萬美元之間。同時在 2018 年 DARPA 發布的 ERI 在第一批資助名單中，IDEA與 POSH 計劃為入圍大學提供共同約定 6000 萬美元。

3.2. 人才、技術和生態是 EDA 行業核心競爭要素

人才是 EDA 發展的核心。EDA 該軟件涉及半導體、數學、芯片設計三種知識，需要掌握這三種知識。據中國新思科技副總經理陳志昌先生介紹，培養一個 EDA 人才不容易，從大學課題研究到真正的實踐往往需要十年的時間。根據第 23 全球集成電路制造年會披露數據 EDA 只有行業從業人員 4 一萬人左右，所以 EDA 人才培養體系非常重要。

以新思科技為例，新思科技注重人才培養，其人才培養戰略包括新思科技大學課程體系、新思科技大學計劃和積極參與國家人才戰略。新思科技開發了一套全套集成電路設計教程，包括 131 本科及研究生課程24門 37門培訓課程 本科及碩士研究生適用于集成電路相關專業。從EDA就人才培養成果而言，僅2019年- 2020 年這一年，已有 30000 20人參與了新思科技人才項目 國內高校與新思科技建立了人才培養合作。

持續研發是 EDA 發展的動力。EDA 軟件是算法密集型大型工業軟件系統，EDA 計算機、物理、數學等知識需要開發。芯片設計的變化越來越快，EDA 軟件公司需要不斷增加研發投資，以確保其技術術領先。同時，EDA 巨是因為巨頭的數量 知識產權保持領先地位。全球三大巨頭壟斷的格局 2000 2010-2020年后相對穩定 三大巨頭年收入年復合增長率接近 但仍保持10% 研發費用率30%-40%，個別年份 份超過 40%。2020 年，Synopsys 和 Cadence 研發費用分別高達 13 億和 10 億美元， 幾乎是 2020 年中國 EDA 市場銷售規模的兩倍。

產業鏈協同是 EDA 保證發展。芯片設計的先進工藝是晶圓廠、設計公司和 EDA 軟件制造商共同推廣的成果。晶圓廠從材料、化學、工藝等制造步驟尋求工藝突破；EDA 公司利用晶圓廠的測試數據和工藝細節文件進行改進 EDA 軟件；芯片設計公司使用新的 EDA 設計和試生產模型，反饋給晶圓廠和 EDA 改進制造工藝和軟件模型。晶圓廠、EDA 軟件公司和設計公司相輔相成，相互合作，共同推動技術進步。

其中，PDK（Process Design Kit）是溝通 IC 設計公司、OEM和 EDA 制造商的橋梁。具體來說，PDK 芯片設計是一組描述半導體工藝細節的文件 EDA 工具使用。客戶 晶圓廠將在投產前使用 PDK，確保晶圓廠能夠根據客戶設計生產芯片，確保芯片 預期功能和性能。PDK 它包含了反映制造藝基本要素：晶體管、接觸孔、互連線等， 包括設計規則文件、電學規則文件、版圖層次定義文件SPICE 模擬模型、設備布局和 期間定制參數。完美的產業鏈使客戶 PDK 可以給予 EDA 廠家充分反饋，讓廠家根據 PDK 為了滿足客戶的需求，改進產品。獲得更全更新 PDK 也常成頭 EDA 廠商 比較優勢。

3.3. 并購是 EDA 制造商擴張的重要手段

并購是 EDA 企業成長的最佳選擇。世界三大巨頭的成長史是并購史，其中 全球 EDA 巨頭 Synopsys 自 1986 年成立至 2021 年 4 月，共完成 112 并購 在 EDA 行業如此繁榮的原因有：

1)行業小細分領域很多。根據 ESD Alliance 和 WSTS 數據，2020 年全球 EDA 只有行業市場規模 115 與下游半導體行業相比，1億美元 4404 億 美元的市場規模是一個小行業 EDA 為芯片設計生產的整個產業鏈服務軟件，EDA 技術流程長，需要各種點工具相互配合形成工具鏈，同時，客戶希望 EDA 制造商可以提供整體解決方案。2)技術更新迭代速度快。2)技術更新迭代速度快。在摩爾定律的驅動下，芯片更新速度快，新技術不斷涌現，作為上游設計軟件 EDA 制造商每年都要投入大量的研發資金來適應技術創新，但許多初創公司仍然會創造新的點工具。行業內有很多小細分領域，客戶希望 EDA 制造商提供完整的解決方案，因此 EDA 廠家不斷想辦法完善自己的產業鏈。然而，隨著技術的快速迭代，行業內的小公司不斷帶來創新點工具。行業小導致自主研發技術成本高，并購是最佳選擇。

Cadence 通過并購成為一代霸主。Cadence 于 1989 年收購 Verilog 通過這次并購是最重要的并購 Cadence 芯片性能驗證問題的成功解決也標志著復雜性 EDA 從設計領域，擴展到軟件模擬和硬件模擬領域，設計和模擬可以通過使用同一公司的不同軟件來完成。2001 年 Cadence 收購 Silicon Perspective，將 IC 布局工具和 SI 分析工具收入囊中，技術儲備下一代布局布線；2002 年收購 Simplex，補充寄生參數提取和分析能力；同年收購 IBM 真正占領硬件仿真高地的硬件仿真業務。

Synopsys 超越并購 Cadence，鑄就全球 EDA 龍頭地位。縱觀 Synopsys 發展歷史不僅通過大量并購改善了公司業務，實現了全過程覆蓋，而且通過幾次關鍵并購直接在與剩余兩大巨頭的競爭中脫穎而出，成為全球 EDA 龍頭。根據核心思想數據，2002 年，Synopsys 以 8.3 收購1億美元 Cadence 專利訴訟結束 Avanti，從而成為 EDA 歷史上第一個可以提供完整的頂級前后端 IC 領先的設計方案 EDA 工具商。收購改變了傳統的Synopsys 占前端，Cadence 占后端格局，讓 Synopsys 在進入到 基石技術的布局在后摩爾定律時代之前就完成了。

4.國產EDA星火可燎原

4.1. 從中外對比看國產 EDA 現狀

海外 EDA 更完整的產品矩陣。從 EDA 根據我們的計算，產品矩陣的完整性，EDA 工 具鏈大約有 40 在細分領域，國內廠商還沒有像國際三大廠商那樣實現 EDA 覆蓋全過程、全細分領域。截至 2021 年 12 月，國產 EDA 龍頭華大九天只能實現模擬芯片設計和平板設計的全過程覆蓋，覆蓋率約為 其他國產40% EDA 制造商的產品大多是點工具，不能為客戶提供特定領域的全過程產品服務。

海外 EDA 產品支持技術更先進。從 EDA 從產品技術先進性來看，國際三大巨頭生產 最先進的品能支持工藝已經實現 2nm，國內廠家只有一些產品支持先進的工藝。例如，在華大九天模擬設計的全過程工具中，只有一個電路模擬工具支持 5nm 工藝，其余只支持 28nm 工藝，思爾芯 EDA 產品僅支持 10nm 制程。

IP 已成為海外 EDA 公司的重要收入是國內的 EDA 公司尚未大規模布局。EDA 三巨頭中的 Synopsys 和 Cadence 同樣也是 IP 市場巨頭，Synopsys 和 Cadence IP 市場 僅次于世界第二和第三的收入規模份額 ARM。相比之下，國產 EDA 大多數制造商仍在開發中 EDA 工具，沒有布局 IP 產品。隨著集成電路產業的不斷發展，IP 作用會越來越顯著，國內外 EDA 公司在 IP 發展差距較大。

海外 EDA 產品先發優勢明顯，客戶粘性高。從 20 世紀 70 軟件用于輔助時代 從芯片設計開始，國外 EDA 產業發展近 50 年，技術、生態和客戶具有明顯的先發優勢 使用習慣比較完善。另外，2021 年先進工藝芯片流片成本已達數億元， EDA 工具選擇與流片的成功率有關，客戶更換 EDA 當客戶使用國家時，工具帶來的風險非常高 產 EDA 跑出數據和國際巨頭 EDA 當工具不一致時，國內制造商甚至需要解釋結果。

國內 EDA 專業人才匱乏，大部分在外資工作 EDA 企業。根據賽迪智庫數據， 2020 年我國 EDA 行業從業人員數量約為 4400 人，本土 EDA 企業總人數約為2000 人。雖然相比 2018 年的 700 人有了很大的增長，但與海外相比還是存在的 差距較大。根據第 23 全球集成電路制造年會披露數據 EDA 行業從業 人數在 4 一萬人左右，截止日期 2021 年 12 月，僅 Synopsys 員工數量達到 1.5 萬 人以上。

我國 EDA 儲備人才培養體系不完善。海外 EDA 2015年培訓體系相對成熟 年， 美國 SRC 公布了 STARnet 計劃在五年內投資六個大學研究中心 1.94 億美元， 多個項目直接與 EDA 相關。Synopsys 自進入中國以來，已與清華大學、東南大學、 華中科技大學等知名大學合作，為其提供軟件支持，建立合作交流中心。目前我國只有 少數高校有 EDA 國內研究方向和人才培養計劃 EDA 公司與高校的合作也剛剛開始 一開始，人才培養體系還不完善。

海外半導體產業鏈的協調更加緊密。EDA 軟件不是獨立開發的，EDA 與芯片設計廠家和晶圓廠家合作，打磨產品，促進技術進步。海外半導體產業鏈齊全，包括英偉達、英特爾和 AMD 還有三星、臺積電、格羅方德等大型晶圓制造商。合作伙伴本身就是細分軌道的龍頭企業，在產業鏈中起著關鍵作用，在強大的協調下可以提升 EDA 產品的競爭力。

海外 EDA 并購土壤肥沃。EDA 三大巨頭主要通過并購來完善自己的產業鏈。并購不僅需要資金，還需要高質量的目標群體進行并購。根據 crunch base 數據，2020 年，海外共有 600 多家（美國 200 很多)，這為巨頭并購提供了豐富的土壤，相比之下，中國只有幾十家 EDA 國內企業在一定程度上也制約了國內企業 EDA 產業發展。

4.2. EDA 國產化勢在必行

中美科技脫鉤，趨勢愈演愈烈。美國不僅繞過世界貿易組織，直接對正在崛起的中國征收額外的貿易關稅，還針對中國制造 華為、中興通訊等采取一系列限制措施，均列制裁名單。2019 年 5 月 16 日本，美國商務部宣布將華為和 70 所謂的實體清單包括家庭關聯企業。沒有美國政府的批準，華為將無法從美國公司購買部件。受此影響，許多外國供應商開始斷供華為。美國對中國的壓力已經從經貿領域上升到科技領域，高科技成為雙方競爭的焦點。EDA 作為半導體皇 冠上的明珠必然受到美國的限制。目前，華為已停止與三大國際巨頭的合作，自主研究 發 EDA 勢在必行。

華為四度落子國產 EDA 可見企業的重要性。 2020 年 12 自1月份以來，華為的哈勃已經投資了四家國內公司 EDA 包括全射頻在內的公司Murata代理流程工具提供商九同方微電子、專注于工業設計和模擬的無錫飛譜電子、專注于邏輯綜合和物理設計的立芯軟件以及專注于數字前端驗證的阿卡斯威，都是國內領先的細分工具領域 EDA 廠商。

4.3. 三十年發展，EDA 點亮國產之火

國產 EDA 經過30多年的艱苦發展，迎來了政策和資本支持。EDA 從國產道路開始 20 世紀 80 年代，20 世紀 90 年代初，中國歷史上第一個擁有自主知識產權的人 EDA 工具熊貓誕生，并獲得多項國際獎項。但隨后國外 EDA 在造不如買的思潮下，國產廠商進入中國 EDA 這個行業已經沉默了十多年。直到 2008 年度國家核高基項目 EDA 其中，國產 EDA 產業才重新煥發活力。與此同時，ZTE和華為事件使人們意識到關鍵基礎 資本市場也開始關注基礎技術的重要性 EDA 行業。根據核心思想研究所的數據，2020年 年 EDA 行業融資次數已達到 16 次，遠超 2010 年的 1 次。

國產 EDA 行業逐漸壯大，星火已燎原。在國家政策和資本的雙重支持下， 產 EDA 廠家數量不斷增加。根據核心思想研究所的數據，2020年 國內已有約 49 家 EDA 截至 2021 年 12 月 30 日，國內已有 4 家企業申請 IPO，其中，概倫電子已上市。這些國產 EDA 廠商 從各個細分領域取得技術突破，其中華大九天可以提供模擬芯片設計的全過程 EDA 產品。根據賽迪智庫數據，2018-2020年 年中國 EDA 市場營收的國產化份額逐漸由 6%提升 至 11%，國產化步伐逐漸加快，星火燎原。