實(shí)體產(chǎn)業(yè)是工業(yè)軟件的土壤。工業(yè)級(jí)軟件大都依附于某個(gè)細(xì)分的實(shí)體產(chǎn)業(yè)。實(shí)體產(chǎn)業(yè)強(qiáng)大，才會(huì)給工業(yè)級(jí)軟件一個(gè)積極的正反饋，通過(guò)產(chǎn)業(yè)中繁雜的應(yīng)用問(wèn)題推動(dòng)工業(yè)軟件不斷推陳出新、升級(jí)和演進(jìn)，給工業(yè)軟件創(chuàng)造利潤(rùn)和生存空間。

以美國(guó)為首的芯片強(qiáng)國(guó)對(duì)出口中國(guó)的高端芯片 “卡脖子”，讓更多人意識(shí)到國(guó)產(chǎn)高端芯片自主可控重要性的同時(shí)，芯片產(chǎn)業(yè)鏈中小而精的EDA(Electronic Design Automation，電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化)工具的關(guān)鍵作用也成了關(guān)注的焦點(diǎn)。

芯片設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)繁多，精細(xì)且復(fù)雜，EDA工具對(duì)于提升芯片設(shè)計(jì)效率，優(yōu)化芯片設(shè)計(jì)，保證芯片功能發(fā)揮著極為重要的作用。目前，美國(guó)三大EDA公司(Synopsys、Cadence、Mentor)占據(jù)全球EDA市場(chǎng)超過(guò)60%的市場(chǎng)份額，絕大部分芯片設(shè)計(jì)公司都需要三巨頭的EDA工具。因此，美國(guó)用EDA就能很容易卡住中國(guó)芯片行業(yè)的脖子。

中美貿(mào)易戰(zhàn)愈演愈烈，國(guó)人對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)的關(guān)注度空前，其中有盲目愛(ài)國(guó)的吹噓者，也不乏對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀有著深刻認(rèn)識(shí)的行內(nèi)人。有心之人甚至整理出了“卡脖子”清單，而作為協(xié)助完成集成電路的功能設(shè)計(jì)、綜合、驗(yàn)證、物理設(shè)計(jì)等流程的軟件工具集群——EDA 軟件“赫赫”在列。

以芯片設(shè)計(jì)行業(yè)為例，EDA工具從誕生到繁榮，都依附于硅谷芯片行業(yè)的前行進(jìn)程。1978年，傳奇人物L(fēng)ynn Conway針對(duì)摩爾定律演進(jìn)的迫切需求，構(gòu)建了數(shù)字電路自動(dòng)化方法的理論基礎(chǔ)，提出了全新的數(shù)字電路/超大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)方法，自此誕生了現(xiàn)代化的EDA設(shè)計(jì)方法?！癟he Mead & Conway Revolution”來(lái)源于實(shí)體產(chǎn)業(yè)的需求，最終又反哺于實(shí)體產(chǎn)業(yè)，它導(dǎo)致了計(jì)算機(jī)科學(xué)和電氣工程教育領(lǐng)域的學(xué)術(shù)資料的全球重組，對(duì)于基于微電子應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)發(fā)展至關(guān)重要。

國(guó)產(chǎn)化率僅10%左右的國(guó)產(chǎn)EDA，面對(duì)發(fā)展了二三十年的EDA三巨頭的技術(shù)和商業(yè)壁壘，想要進(jìn)一步提升國(guó)產(chǎn)化率面臨極大挑戰(zhàn)。慶幸的是，開源的趨勢(shì)，AI和云技術(shù)的突破，給國(guó)產(chǎn)EDA帶來(lái)了換道超車百年一遇的好機(jī)會(huì)。

EDA處于整個(gè)芯片產(chǎn)業(yè)鏈的上游，特點(diǎn)是小而精。據(jù)市場(chǎng)研究和顧問(wèn)公司Gartner今年1月的初步統(tǒng)計(jì)結(jié)果，全球半導(dǎo)體收入2020年總收入達(dá)到4498億美元，比2019年增長(zhǎng)7.3%。

EDA作為集成電路產(chǎn)業(yè)鏈的命脈，自始至終連接和貫穿著芯片制造和科技應(yīng)用的發(fā)展;芯片設(shè)計(jì)、晶圓制造、封裝測(cè)試，直至電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，每個(gè)環(huán)節(jié)都離不開EDA工具。其實(shí)EDA市場(chǎng)是一個(gè)比較小的市場(chǎng)，2019年EDA/IP全球產(chǎn)值約110億美元，然而就是這小小的110億美元，卻撬動(dòng)了約5千億美元的半導(dǎo)體市場(chǎng)甚至是約1.6萬(wàn)億的電子產(chǎn)品市場(chǎng)。

國(guó)以前缺少?gòu)?qiáng)大的芯片設(shè)計(jì)公司和晶圓廠，也就很難支持本土EDA公司崛起，甚至本土EDA工具連試錯(cuò)的機(jī)會(huì)都沒(méi)有。 不過(guò)，隨著中國(guó)相關(guān)產(chǎn)業(yè)影響力逐漸增大，本土EDA公司也開始得到了強(qiáng)有力的支持，最典型的是華大九天。

作為開源EDA的先鋒派，芯華章在2020年九月上線了中國(guó)首個(gè)開源EDA技術(shù)社區(qū)EDAGit，并且開源了兩款EDA工具。王禮賓介紹，目前芯片公司在一個(gè)芯片項(xiàng)目中投入的精力大量是用于驗(yàn)證，因?yàn)樾酒?lái)的損失輕則是一次投片數(shù)億元的費(fèi)用打水漂，重則影響產(chǎn)品的上市時(shí)間或者公司的信譽(yù)，導(dǎo)致客戶的流失，可能帶來(lái)致命的打擊。因此，驗(yàn)證，特別是硬件驗(yàn)證，是科技領(lǐng)先的重要制勝點(diǎn)之一。

中美貿(mào)易戰(zhàn)拉開大幕，EDA禁運(yùn)首當(dāng)其沖，成為卡脖子工程。EDA的的戰(zhàn)略性，重要性被推到空前高度。

事實(shí)上，EDA國(guó)產(chǎn)化并非第一次，也不是第一次受到掣肘。我國(guó)從1980年代中后期開始，就投入到EDA產(chǎn)業(yè)的研發(fā)當(dāng)中。當(dāng)時(shí)我國(guó)包括集成電路在內(nèi)的高科技領(lǐng)域都受困于“巴統(tǒng)”的禁運(yùn)，國(guó)外EDA無(wú)法進(jìn)中國(guó)，集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展倍受掣肘。為了更好發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)，我國(guó)在1986年動(dòng)員了全國(guó)17家單位、200多位專家齊聚北京，研發(fā)我國(guó)自有的集成電路計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)“熊貓系統(tǒng)”，在1992年首套熊貓系統(tǒng)問(wèn)世，是我國(guó)第一個(gè)大型ICCAD系統(tǒng)，也是國(guó)家意志的體現(xiàn)和集體智慧的結(jié)晶。1994年“巴統(tǒng)”取消對(duì)中國(guó)禁運(yùn)，海外EDA公司以技術(shù)成熟、價(jià)格便宜的工具擠占市場(chǎng)。1994年至2008年，國(guó)家對(duì)國(guó)產(chǎn)EDA的支持非常有限，中國(guó)EDA產(chǎn)業(yè)陷入發(fā)展低谷，發(fā)展曲折而緩慢，和海外差距越來(lái)越大。

2000-2018年，國(guó)外EDA產(chǎn)業(yè)發(fā)展走入商業(yè)化軌道，技術(shù)更新缺乏新意，變革更是鮮少有之，產(chǎn)業(yè)逐漸呈現(xiàn)“夕陽(yáng)化”。此時(shí)國(guó)內(nèi)EDA產(chǎn)業(yè)正處于興起階段，很多新的概念、新的工具不斷涌現(xiàn)出來(lái)，猶如20年前的國(guó)外黃金期。

如今全球半導(dǎo)體價(jià)值鏈迎來(lái)變遷，根據(jù) SIA 數(shù)據(jù)顯示，美國(guó) 2019 年在半導(dǎo)體行業(yè)的市占率為 47%。BCG 預(yù)測(cè)，在“維持現(xiàn)狀”的假設(shè)下，未來(lái) 2-3 年內(nèi)美國(guó)半導(dǎo)體企業(yè)的市場(chǎng)份額將從 2018 年的 48%下滑至 40%，中國(guó)企業(yè)的份額將上升 4ppts 到 7%。

毋庸置疑，美國(guó)在設(shè)備、EDA、高端 CPU、GPU 方面是目前絕對(duì)的領(lǐng)導(dǎo)者，因此其試圖通過(guò)擴(kuò)張服務(wù)規(guī)模來(lái)獲取更高的利潤(rùn)，以支撐高昂的研發(fā)投入。而彼時(shí)的中國(guó)半導(dǎo)體業(yè)正加大投入，初具規(guī)模，美國(guó)勢(shì)必會(huì)增加憂慮，加大打擊力度，尤其是對(duì)高精尖的部分。

面對(duì)目前的境況，追趕不可取，一方面是從 5G、AI 的角度另辟蹊徑，另一方面是維持與國(guó)內(nèi)外 EDA 同業(yè)者的良性競(jìng)合關(guān)系，保持耐心，畢竟 EDA 四大家也不是一上來(lái)就是巨無(wú)霸的，都是經(jīng)過(guò)了三、四十年的技術(shù)累積與企業(yè)兼并，才取得了今天的地位。因此，制造 EDA 泡沫是很不明智的做法，當(dāng)務(wù)之急是我們的政府和產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)應(yīng)充當(dāng)好牽頭作用，搭建起 EDA 生態(tài)圈互動(dòng)合作的平臺(tái)，真正下沉到技術(shù)，了解 EDA 相關(guān)的設(shè)計(jì)、制造、工藝等概念，有的放矢地到晶圓制造廠、封測(cè)廠、系統(tǒng)公司去調(diào)研，拿到最真實(shí)的一手訴求，有機(jī)整合資源，這可不僅僅是投錢就能解決的事情。