国产 EDA 发展现状与未来方向规划

2019 年 8 月 4 日，第二届中国研究生创“芯”大赛高峰论坛在杭州举行，中国本土 EDA 工具提供商华大九天董事长刘伟平出席论坛并发表题为《国产 EDA 突围之路》的报告。
 
刘董事长首先表示，很高兴有机会在创“芯”大赛高峰论坛分享国产 EDA 发展的情况。报告分三个方面，一是产业整体情况分析；二是国产 EDA 状况与差距；三是谈谈对未来的一些看法。
 
产业整体情况
众所周知，集成电路产业链有三个环节—设计、制造、封测—这三个环节做好了，集成电路就能做好。
 
但是看一看这三个环节背后的支撑情况，还有三个更基础的东西，就是装备、材料和 EDA 工具，它们是集成电路产业更基础、更有战略支撑作用的重要环节。
 
关于 EDA 工具的战略重要性，我们先看看最近发生的几个事件。一是华为、中兴等企业被美国制裁时，EDA 工具就变成一个很重要的抓手。二是美国在 2017 年启动的电子复兴计划将先进 EDA 技术研究作为第一批支持的项目。EDA 就是集成电路产业发展的命门，没有 EDA，基础就不牢固。
    
从全球 EDA 产业格局来看，2018 年全球 EDA 市场约 64 亿美元，美国 6 家 EDA 公司合计占据了全球 95%的市场和产业空间，在 EDA 领域最强。新思科技、楷登电子、明导三大美国公司拥有完整的、有总体优势的全流程产品，在部分领域拥有绝对的优势，各家营收超过 10 亿美元，合计约占全球 80%的市场；美国 ANSYS、PDF SOLUTIONS、SILVACO 和中国华大九天拥有特定领域全流程根据，在局部领域技术领先，合计约占全球 15%的市场；另外还有超过 50 家的小型 EDA 公司是做点工具的。
 
2018 年国内 EDA 销售额大概 5 亿美元（约合 33 亿元），约占全球市场的 8%，而国产 EDA 工具销售额 3.4 亿，占国内 EDA 市场 10%。可以看出，中国 EDA 工具主要来自美国。如果中国和美国之间有现在这样的相互之间竞争，或者是贸易战等发生，EDA 就永远是一个致命的问题。如果我们不解决好 EDA，一定受美国控制。这和别的领域不一样，别的如设备、材料等除美国以外的其他地区也可以做，但 EDA 只有美国。
 
目前国内大概有十多家 EDA 公司，有很多人在努力在做相关的工作。但是都很弱小，即使号称最强最大的华大九天，正式员工只有三百六七十人，包括其他实现人员也只有 400 多人，希望到今年底能扩大到 500 人，未来将继续扩大。

据统计，目前本土 EDA 从业人员大概六七百人，将市场营销、技术支撑的人员刨除，真正做 EDA 研发可能就 500 人，所以国产 EDA 领域人才特别匮乏。研究生创“芯”大赛为集成电路产业培养了很多芯片设计人才，我们也希望有机会在 EDA 方面再培养一些人才。
 
总结一下 EDA 产业基本特点，一是寡头垄断，技术难度比较高。基本上第一名吃盈利，第二名打平，第三名就要赔钱，技术上也是类似的。做 EDA 做不到前两名，基本上没有机会，一定要有很高的技术才能满足芯片产品的开发需要。二是 EDA 产业投资周期比较长，见效比较慢。算法密集型大型软件系统，需要长期的技术积累；EDA 研发周期长、产业化周期长，需要持续不断的资金投入。今天大家都在谈坚持，EDA 领域更需要坚持。基本上开发一个 EDA 工具需要 6 年左右的时间，才能真正做成被市场接受的、能够在市场应用的产品。三是需要建立产业生态圈，得到产业链上下游的全力支持。EDA 是制造和设计的纽带和桥梁，也就是说需要制造和设计的支持。四是人才。EDA 产业发展对人才的依赖性更高，目前国内 EDA 领域人才匮乏，包括基础人才和高端人才。五是 EDA 产业的发展需要并购。EDA 领域的三巨头都是通过并购而壮大的。目前国内有十来家 EDA 公司，国外还有几十家大大小小 EDA 公司，大家合在一起就有可能更快地把产品做大。
 
现状与差距

刘伟平董事长表示，国产 EDA 长期在跌宕起伏中探索前进。虽然目前 EDA 规模比较小，但是有机会继续往前走得更大更强。
 

 
华大九天在 EDA 方面有四个解决方案：一是模拟 IC 设计全流程 EDA 平台。我们是全球第一个采用 GPU 加速技术实现 SPICE 电路仿真的，而且目前还是全球唯一的。二是数字 Soc 设计优化 EDA 系统。三是晶圆制造专用工具和服务。四是平板显示设计 EDA 系统。除了四个解决方案之外，还有围绕接口类的 IP。 
 
公司在全球差不多有 300 家服务的客户，包括国内前十设计公司、全球前 20 大半导体企业、全球主要晶圆代工厂、境内外面板企业等。
 
尽管取得了一些的成绩，但也要看到我们的差距。其实差距就三个方面，一是缺乏数字芯片设计核心工具模块，无法支撑数字芯片全流程设计。二是对先进工艺支撑还不够，除了个别两三个工具能支持 14 纳米、7 纳米、5 纳米之外，其它很多工具都做不到。三是缺乏制造及封测 EDA 系统，无法支撑芯片封测厂商的应用需求。
 
差距存在的原因有两个方面，一个是重视程度不足，无论是人才还是资金。首先说人才，新思科技的 EDA 研发人员超过 7 千人，我国从事国产 EDA 研发的仅仅 600 人。资金更不用讲，新思科技 2018 年在研发上投入超过十亿美金，约 70 多亿人民币，而华大九天十年投入仅仅 10 亿人民币。再一个是产业生态环境差。设计公司对国产 EDA 工具使用不积极，工具实用化水平提升缓慢。而且产业链上下游企业之间协作不够，尤其缺少战略性合作。
 
未来规划
我们现在产业面临的最大问题首先是工具产品不全，其次就是支持技术先进性不够。下一步发展的目标就是一要把工具产品做全，二要做好技术升级，解决对先进工艺支持的问题。这需要国内全行业一起合作，合力把产品做全做好。
 
要把 EDA 工具做全事情做好，需要各个方面的支持与投入。首先，政府要加大支持，要做好长时期持续大投入的准备；其次，企业要加大投入，不能仅仅以营利为目的，要以解决“卡脖子”问题为当前目标；第三，吸引社会资本参与，壮大资金实力，有效把握并购时机，实现快速做大做强。