電子設計自動化(EDA)工具就是雕刻這件工藝品的刻刀，如果把芯片比喻為一件設計精美的工藝品的話，因此它對于集成電路產業(yè)的重要性自是不言而喻。國內EDA企業(yè)在發(fā)展的過程中應該充分樹立“戰(zhàn)略冗余”的觀念，在努力補齊自身短板的同時，還要在半導體產業(yè)鏈的某一細分領域做到“獨步天下”，以此成為全球產業(yè)鏈中必不可少的重要組成部分。

由于前期重視程度不夠，國內EDA產業(yè)發(fā)展相對落后?，F階段，突破先進材料和器件等電子工程方面的難度持續(xù)加大，但計算機科學，尤其是近些年人工智能和云技術的發(fā)展卻給我國EDA行業(yè)的變革帶來了新的機遇。

EDA技術被國外企業(yè)壟斷

芯片的設計離不開EDA工具的加持。近年來，盡管部分產品晶體管數量的增長率已經放緩，但摩爾定律仍然是業(yè)內普遍遵循的指導原則。有消息稱，蘋果iPhone12搭載的A14處理器的晶體管數量將達125億個。若不借助高度自動化的EDA工具，設計包含如此龐大數量晶體管的芯片顯然是一項無法完成的任務。

隨著集成電路設計的復雜程度日益提高，芯片的驗證無疑是決定芯片流片是否成功的最關鍵環(huán)節(jié)之一，而EDA工具正是驗證環(huán)節(jié)中不可或缺的重要幫手。

芯華章董事長兼 CEO王禮賓在接受記者采訪時表示，在芯片的研發(fā)過程中，芯片的驗證貫穿著整個設計流程，因此它芯片的驗證過程越充分，芯片流片的成功率就越高，而EDA工具在這個過程中能夠起到一錘定音的作用?！坝捎谛酒O計的規(guī)模增加，EDA驗證是決定芯片成敗的關鍵工具?！蓖醵Y賓說。

作為半導體行業(yè)的核心產業(yè)之一，EDA產業(yè)一直被國外巨頭壟斷。全芯智造BD總監(jiān)韓明在此前接受《中國電子報》記者采訪時表示，在EDA領域，Synopsys、Cadence和MentorGraphics這三家公司被稱為“EDA三巨頭”。據悉，這三家公司占據了全球市場超過65%的份額，在中國所占的市場份額甚至高達90%。

國內EDA產業(yè)的發(fā)展一直落后于國外。北京華大九天軟件有限公司董事長、南京集成電路設計服務產業(yè)創(chuàng)新中心董事長兼總經理劉偉平在接受專訪時告訴記者，我國半導體產業(yè)的整體起步時間較晚，因此我國在EDA方面的布局也相對滯后，沒能形成良好的協(xié)同發(fā)展模式。這導致了目前國內EDA產業(yè)的發(fā)展存在較大問題，特別是在核心技術方面存在缺失。

人才的缺失也是當前國內EDA產業(yè)面臨的一大問題。韓明表示，人才是EDA產業(yè)可持續(xù)發(fā)展的主要動力之一。然而，國內EDA人才較少，這導致了目前國內EDA公司的從業(yè)人員不足千人。人才的缺失使我國EDA產業(yè)的發(fā)展相對落后。相比之下，國外領先的EDA公司都通過內生發(fā)展和收購整合，利用跨國公司的優(yōu)勢在全球范圍內網羅優(yōu)秀人才。

云技術將是EDA重要推手

核心技術的缺失使國內EDA產業(yè)缺乏核心專利，導致我國在全球EDA知識產權的競爭中處于不利地位。由于我國需要支付多套EDA工具專利費，高昂的成本直接拖累了本土芯片的設計周期，大大削弱了其在市場中的競爭力。此外，自身技術基礎的薄弱也使我國在高精度芯片的研發(fā)上無計可施。面對如此困境，我國EDA產業(yè)的發(fā)展之路在何方?

集成電路產業(yè)的迅速發(fā)展能夠對國內EDA產業(yè)市場需求的增長起到帶動作用，從而促進該產業(yè)的發(fā)展。王禮賓介紹，受新冠肺炎疫情的影響，2020年上半年全球的半導體市場形勢不佳，只有中國的半導體市場呈現上升態(tài)勢。這種一枝獨秀的局面顯示了國內半導體市場巨大的發(fā)展?jié)摿?。他還指出，2020年中國集成電路行業(yè)的銷售收入有望突破9000億元。到2025年，國產芯片的自給率要達到70%?；诩呻娐沸袠I(yè)與EDA產業(yè)緊密的聯系，王禮賓認為，在未來5～6年，我國EDA產業(yè)的市場容量會增加5倍左右，因此國內EDA產業(yè)具備廣闊的市場前景和較大的發(fā)展?jié)摿Α?

人工智能技術的發(fā)展為我國EDA產業(yè)提供了新的發(fā)展機遇。根據ABI Research發(fā)布的報告，到2024年，全球云端AI芯片的市場規(guī)模將擴大至100億美元。與此同時，全球邊緣AI芯片的市場規(guī)模也將以31%的年平均增長率持續(xù)擴張。

AI技術的發(fā)展催生了終端市場對AI芯片的強烈需求，而AI芯片對封裝的小型化要求十分苛刻。先進的EDA工具正是滿足這一需求的重要解決方案。具體來講，為了在越來越小的單位面積上集成越來越多的晶體管，EDA工具需要與時俱進，通過其性能的改良和提升，順應AI技術的發(fā)展潮流。因此，AI芯片在市場上的火爆可能會讓更多廠商意識到EDA工具的重要性，從而加大對其的投資和研發(fā)。

在EDA工具順應AI技術發(fā)展潮流的過程中，云技術也是不容忽視的關鍵力量。王禮賓表示，芯片設計公司不僅需要EDA產品，也需要EDA服務，因此EDA服務上“云”是未來重要的發(fā)展趨勢。他表示，很多公司在購買EDA產品的同時也在購買EDA服務。如果沒有EDA服務，他們就很難用好EDA產品，也就不能做好芯片的設計。而云驗證服務是基于云技術的驗證服務，云端龐大的運算能力能夠有效解決仿真耗時的問題。當客戶在設計復雜的系統(tǒng)級芯片時，它能夠提高芯片的驗證效率并降低其驗證成本，在滿足客戶多樣化需求的同時幫助他們更加靈活地使用EDA產品。

總體來說，云服務廠商在硬件部署、軟件創(chuàng)新和軟硬件協(xié)同等方面已成為了推動智能化進程的中流砥柱。因此，云技術無疑將成為促進EDA產業(yè)發(fā)展的重要推手。

下一代EDA技術成突破關鍵

當前復雜的國際形勢對中國半導體產業(yè)的發(fā)展并不有利。在這種處處掣肘的大環(huán)境下，EDA產業(yè)的重要性將進一步凸顯。研究和開發(fā)EDA工具絕非一日之功。為了抓住新技術帶來的新機遇，業(yè)內企業(yè)需要為該產業(yè)的發(fā)展采取更積極、更主動的舉措，合力發(fā)展國內EDA產業(yè)。

我國半導體企業(yè)需要共同參與EDA產業(yè)的生態(tài)建設，以此構建良好的產業(yè)生態(tài)環(huán)境。劉偉平指出，EDA產業(yè)是芯片設計、制造、封測企業(yè)間重要的合作橋梁，因此EDA產業(yè)的生態(tài)建設需要半導體全產業(yè)鏈的各個企業(yè)共同協(xié)作營造，而這也是未來我國EDA產業(yè)能否實現突破的關鍵。

現階段，華大九天、芯華章、全芯智造等國內EDA領先企業(yè)持續(xù)加大研發(fā)力度，已與國內外多家半導體企業(yè)開展了深度合作，在部分領域形成了具有行業(yè)競爭力的特色優(yōu)勢，生態(tài)效應逐步顯現?！拔磥恚S著國內半導體產業(yè)鏈的逐步完善，華大九天等EDA廠商將進一步推進國內EDA領域的戰(zhàn)略協(xié)作，以此加快產業(yè)生態(tài)建設的進程，助力我國EDA產業(yè)生態(tài)的構建?！眲テ秸f。

國內EDA企業(yè)還應樹立“戰(zhàn)略冗余”的觀念。何為“戰(zhàn)略冗余”?韓明對此作出了解釋：“‘冗余’是半導體領域的一個專用術語。它指的是在電路上增加冗余電路，以保證整個芯片不受部分失效電路的影響，從而實現芯片的正常工作并保證其良率?！表n明表示，國內EDA公司在考慮商業(yè)和市場價值的同時，也要樹立“戰(zhàn)略冗余”的觀念，從產業(yè)鏈上的細分領域做起，努力補齊自身短板。

我國EDA產業(yè)也要在產業(yè)鏈的某些細分領域做到世界領先。韓明指出，只有在某些細分領域做到極致，我國EDA產業(yè)才能成為全球產業(yè)鏈中密不可分的一部分。

國內EDA企業(yè)還要創(chuàng)新求變，積極參與布局下一代EDA技術。王禮賓表示，業(yè)內不僅要在EDA技術上實現突破和創(chuàng)新，還要合力研發(fā)先進工藝，在先進工藝的研發(fā)流程上實現更新和迭代。此外，國內EDA企業(yè)還要加大對EDA創(chuàng)新人才的培養(yǎng)力度?！叭斯ぶ悄?、云計算等先進技術的發(fā)展，以及先進工藝研發(fā)流程的迭代等都為布局下一代EDA技術提供了契機。這時，業(yè)內就更加需要EDA領軍人才的出現。他們對EDA技術發(fā)展的最新趨勢和先進工藝的研發(fā)有著敏銳的洞察力，因此能夠幫助我國EDA產業(yè)擺脫困境，實現跨越式發(fā)展?！蓖醵Y賓說。