EDA，中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)下一個(gè)爆發(fā)的風(fēng)口
作為芯片領(lǐng)域最上游、和大眾消費(fèi)離得最遠(yuǎn)的環(huán)節(jié)，EDA一直相當(dāng)?shù)驼{(diào)。即便在前2年芯片領(lǐng)域紛爭(zhēng)最熱鬧的時(shí)刻，對(duì)于這個(gè)行業(yè)的關(guān)注和憂愁，也只是局限在一小部分人當(dāng)中。
然而，比起大家耳朵聽出繭子的“麒麟9000有153億個(gè)晶體管”或者“臺(tái)積電5nm工藝”，EDA市場(chǎng)規(guī)?；蛟S不大，參與企業(yè)也名聲不顯，但其重要性和致命性卻不遑多讓。1、支點(diǎn)
EDA是什么?
即便到了今天，可能還有人對(duì)此存在疑問。
從根本上說，EDA，即電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(Electronics Design Automation)，應(yīng)該是一種理念，但這種高屋建瓴的東西顯然是業(yè)內(nèi)高端、前沿人才的專屬。
日常環(huán)境，當(dāng)我們討論EDA時(shí)，主要討論的是EDA技術(shù)和EDA工具。
在集成電路剛出現(xiàn)，對(duì)工藝、制程、集成度等要求還沒那么高時(shí)，芯片的布局、走線還是可以靠芯片工程師畫出來的。
但是半個(gè)多世紀(jì)后，芯片發(fā)生了天翻地覆的變化。華為2020年發(fā)布的麒麟9000芯片，拇指大小一片上，集成了153億個(gè)晶體管。這是什么水平呢?你拿一只筆，看看能不能在指甲蓋上清楚地點(diǎn)出153個(gè)點(diǎn)?再增加1億倍，就是現(xiàn)代芯片的集成度。
道教的什么“壺中天地”，佛教的什么“須彌芥子”，在唯物主義的智慧面前都要俯身叩首。
在這種情況下，如果還要靠芯片工程師來畫……老板敢說，工程師就敢死給你看。
所以，從上世紀(jì)70年代中期開始，業(yè)內(nèi)人員就想方設(shè)法地，將設(shè)計(jì)和繪圖的工作打包給機(jī)器來干。
到今天，EDA工具已經(jīng)能自動(dòng)地完成邏輯編譯、化簡(jiǎn)、分割、綜合、優(yōu)化、布局、布線和仿真，直至對(duì)于特定目標(biāo)芯片的適配編譯、邏輯映射和編程下載等工作。
芯片工程師轉(zhuǎn)型碼農(nóng)，只需要負(fù)責(zé)編寫好EDA工具，然后讓工具來完成芯片上數(shù)百億個(gè)晶體管和布線的繪制。
EDA有多重要?
從芯片產(chǎn)業(yè)鏈來看，設(shè)計(jì)、制造、封裝、測(cè)試的分工中，EDA作為骨架貫穿始終。
從市場(chǎng)結(jié)構(gòu)看，EDA是一個(gè)支點(diǎn)。
2020年全球EDA市場(chǎng)規(guī)模為114.67億美元。
100多億美元的產(chǎn)值，這算什么?可能會(huì)有人這么說——畢竟大家都是見慣大場(chǎng)面，經(jīng)常在資本市場(chǎng)參與百億公司資金運(yùn)作的人。
確實(shí)，從產(chǎn)值上看，EDA只是小產(chǎn)業(yè)。但考慮到其作用，一旦EDA產(chǎn)業(yè)出了差錯(cuò)，在其之上的4400億美元半導(dǎo)體市場(chǎng)就轟然崩塌，進(jìn)而撼動(dòng)規(guī)模數(shù)萬億美元的電子信息產(chǎn)業(yè)，數(shù)十萬億的數(shù)字經(jīng)濟(jì)未來也將蒙上陰影……
可能吹得有點(diǎn)過了……但是，EDA對(duì)于現(xiàn)代芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展來說，是處于沒它不行的地位。
遺憾的是，中國(guó)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，還一定程度上處于“沒它”的情況。
2、移山
規(guī)模不大，技術(shù)門檻又高的行業(yè)，很容易陷入寡頭壟斷的格局。
事實(shí)也確實(shí)如此，全球3家巨頭——美國(guó)的新思(Synopsys)、楷登(Cadence)和德國(guó)西門子收購的Mentor，是壓在行業(yè)，尤其是中國(guó)芯片行業(yè)頭上的“三座大山”。
事實(shí)上，前幾年圍繞華為的幾場(chǎng)芯片風(fēng)波中，EDA就時(shí)有被提起。從當(dāng)時(shí)的市場(chǎng)格局看，“三座大山”占了全球市場(chǎng)份額的60%，中國(guó)的10余家EDA公司只占0.8%。
在國(guó)內(nèi)，雖然本土EDA公司的份額達(dá)到了5%，看起來好一點(diǎn)對(duì)吧?
但仔細(xì)一看，新思、楷登和西門子的份額合計(jì)居然達(dá)到95%!市場(chǎng)集中度更甚于國(guó)外。
從企業(yè)的角度看，三巨頭擁有完整的全流程EDA工具，而且在部分細(xì)分領(lǐng)域擁有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，而國(guó)內(nèi)還沒有1家EDA企業(yè)能夠提供全方位的EDA產(chǎn)品。
一旦被堵死，后果不堪設(shè)想。
好在，事態(tài)并沒有這么發(fā)展。
國(guó)內(nèi)EDA產(chǎn)業(yè)不僅沒有被堵死，還在逐漸發(fā)力追趕。
根據(jù)賽迪智庫數(shù)據(jù)，2020年，中國(guó)EDA市場(chǎng)營(yíng)收國(guó)產(chǎn)化份額提升至11%，相較2年前翻了1倍，而國(guó)外三巨頭的份額，也下降到了85%。
雖然差距依然巨大，但這種奮起拼搏的精神，此消彼長(zhǎng)的勢(shì)頭，至少不會(huì)像國(guó)足一樣，讓人覺得“時(shí)間不多了”。
而支撐未來“爆火”判斷的是，這波勢(shì)頭背后的力量，顯然不會(huì)就此中止。
首先，這種事關(guān)經(jīng)濟(jì)命脈的產(chǎn)業(yè)，國(guó)家的態(tài)度代表一切。
2006年發(fā)布的《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006--2020年)》，包含未來16個(gè)重大專項(xiàng)，其中以EDA代表的“核心電子器件、高端通用芯片及基礎(chǔ)軟件”位列第1，奠定了EDA產(chǎn)業(yè)15年重點(diǎn)發(fā)展的基調(diào)。
2012年，《國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)進(jìn)一步鼓勵(lì)軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展若干政策的通知》發(fā)布，EDA企業(yè)獲得真金白銀的稅收優(yōu)惠。
2019年的《關(guān)于集成電路設(shè)計(jì)和軟件產(chǎn)業(yè)企業(yè)所得稅政策的公告》規(guī)定中，優(yōu)惠力度更是加碼，相關(guān)企業(yè)可以享受1-3年免稅、3-5年減半的巨大福利。
此外，在存續(xù)5年間，大基金一期先后注資國(guó)微控股、華大九天，幫助其 EDA 相關(guān)業(yè)務(wù)快速發(fā)展。剛剛過去的7月，華大九天正式在創(chuàng)業(yè)板上市，開盤后大漲130%，市值超過400億元。
其次，在國(guó)家意向的引導(dǎo)下，資本順理成章地蜂擁涌入。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2017年，國(guó)內(nèi)EDA行業(yè)只接受了6筆融資，而2018年1年就出現(xiàn)了6次，2019年增加到9次融資，2020年更是翻番到18次。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2021年共有22家EDA公司進(jìn)行了超過30次融資。
今年上半年，又有包括芯華章、九霄智能、行芯、合見工軟、立芯軟件等多家國(guó)產(chǎn)EDA公司均收獲了新一輪融資。
值得一提的是華為。
作為EDA斷供最早的“受害者”，從2020年12月到2021年8月，其旗下哈勃投資一口氣投資了九同方微電子、無錫飛譜電子、立芯軟件、阿卡思微電子、青芯意誠(chéng)5家EDA公司。
其三，傳統(tǒng)巨頭也不是無敵的。
在企業(yè)發(fā)展過程中，花錢買買買現(xiàn)成的技術(shù)是簡(jiǎn)單省事的偷懶手段，三大EDA巨頭們也不能免俗。據(jù)統(tǒng)計(jì)，三巨頭稱霸全球的過程中，共發(fā)起過200余起兼并收購案，這就導(dǎo)致他們的工具實(shí)際上是碎片化的。
同時(shí)，既然是軟件，EDA公司也要面對(duì)“屎山”問題。某EDA巨頭員工曾透露，他們有一個(gè)十幾二十年都不敢碰的代碼庫，因?yàn)椤胺e累的越多、包袱也越多，一個(gè)小小的改動(dòng)也會(huì)造成很大的影響”。
此外，前面說到，EDA和芯片行業(yè)每個(gè)環(huán)節(jié)緊密相連，反過來說，新興領(lǐng)域的發(fā)展也將創(chuàng)造新賽道，巨頭積累的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)就沒那么明顯了。近年來，智能汽車、AI、物聯(lián)網(wǎng)等芯片大戶在國(guó)內(nèi)崛起，給國(guó)內(nèi)EDA產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了絕佳土壤。
早前，芯華章首席戰(zhàn)略官謝仲輝透露，在不久前的舊金山DAC(全球設(shè)計(jì)自動(dòng)化大會(huì))上，他們收到了蘋果、微軟、Amazon等頭部客戶的合作興趣，這說明其實(shí)海外巨頭現(xiàn)有的EDA工具并不能滿足全部需求。
同樣的例子還包括華大九天、概倫電子、鴻芯微納、芯和半導(dǎo)體、行芯科技被三星半導(dǎo)體納入SAFE-EDA生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴，以及華大九天和概倫電子被納入臺(tái)積電EDA聯(lián)盟等。
3、危與機(jī)
頗有意思的是，本月初，美國(guó)要斷供EDA的消息已經(jīng)被外媒爆出，然而國(guó)內(nèi)市場(chǎng)收到風(fēng)聲后，不僅沒有消沉，反倒是一片火熱，華大九天和概倫電子連續(xù)錄得多日大漲，廣立微電子也在上市首日收獲超過155%的漲幅。
顯然，業(yè)內(nèi)都將美國(guó)的舉措視為對(duì)國(guó)內(nèi)的利好。
可以說，美國(guó)這次出的是一記“蠢招”。
因?yàn)楣I(yè)設(shè)計(jì)軟件的市場(chǎng)跟芯片不同，制約后發(fā)企業(yè)發(fā)展的主要因素不是技術(shù)，而是無利可圖。
前面說，EDA市場(chǎng)技術(shù)壁壘高，市場(chǎng)規(guī)模小，這意味著，你后發(fā)企業(yè)投入十幾億美元研發(fā)，最多也就是100億美元的市場(chǎng)，風(fēng)險(xiǎn)和回報(bào)不成正比。
對(duì)于傳統(tǒng)巨頭而言，最毒的伎倆不是封鎖，而是低價(jià)傾銷。
事實(shí)上，中國(guó)EDA產(chǎn)業(yè)就是吃過這方面的大虧，才陷入如今的落后境地。
1984年，DAC(設(shè)計(jì)自動(dòng)化大會(huì))舉辦了第一個(gè)以電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化為主題的商業(yè)銷售展覽;1986年，我國(guó)就在被國(guó)際封鎖的情況下，動(dòng)員全國(guó)17家單位，召集200多位專家齊聚原北京集成電路設(shè)計(jì)中心，開發(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)。
1992年，超大規(guī)模集成輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)熊貓IC CAD通過鑒定，覆蓋了全定制集成電路正向設(shè)計(jì)的全部功能，獲得當(dāng)年的國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，也被視作沖破西方封鎖的里程碑。
沒想到的是，該項(xiàng)目甫一成功，對(duì)岸就迅速解除了對(duì)中國(guó)的EDA禁令，加上后來“市場(chǎng)換技術(shù)”的思路占主流，導(dǎo)致此后的數(shù)十年間，美國(guó)高端成熟的EDA工具如同狼群一般在中國(guó)市場(chǎng)攻城略地，中國(guó)EDA自主廠商的研發(fā)腳步也因此變緩，走上了“二次開發(fā)”“代理集成”的附屬式發(fā)展道路。
而這次斷供就意味著，美國(guó)企業(yè)主動(dòng)讓出這部分市場(chǎng)，極大增加了后進(jìn)企業(yè)的回報(bào)穩(wěn)定性。
根據(jù)賽迪智庫數(shù)據(jù)，2020年中國(guó)EDA市場(chǎng)銷售額為66.2億元，2018-2020年復(fù)合增速為21.42%。
即使只是保持和市場(chǎng)同步增長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)EDA企業(yè)的“春天”也遠(yuǎn)未結(jié)束。
更何況，考慮到在“國(guó)產(chǎn)替代”力度加碼、資本熱度不減的情況下，國(guó)內(nèi)EDA企業(yè)的份額有望進(jìn)一步提高，怎么看，前景都是一片光明。
前瞻經(jīng)濟(jì)學(xué)人APP 產(chǎn)業(yè)觀察組
更多行業(yè)研究分析詳見：
[1]《2022-2027年中國(guó)EDA軟件行業(yè)市場(chǎng)前瞻與投資規(guī)劃分析報(bào)告》，前瞻產(chǎn)業(yè)研究院
同時(shí)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院還提供產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù)、產(chǎn)業(yè)研究、政策研究、產(chǎn)業(yè)鏈咨詢、產(chǎn)業(yè)圖譜、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、園區(qū)規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)招商指南、IPO募投可研、IPO業(yè)務(wù)與技術(shù)撰寫、IPO工作底稿咨詢等解決方案。
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