去年下半年，先是以手機為首的消費電子領域，隨後是筆記型電腦和資料中心，再到上游晶片產業，不少公司都處於庫存高、投資收緊、採購意願下降的狀態，顯示半導體產業將步入調整期。這是否會影響到中國EDA產業的發展？畢竟該領域這幾年的發展剛剛漸入佳境。

合見工軟副總裁劉海燕並不否認全球晶片短缺帶來的集中採購紅利過後，確實會對產業整體帶來一些影響，也會對晶片設計公司帶來壓力。但「EDA產業在整個產業中處於金字塔頂端的位置，每年的增幅變化都相對穩定，受到產業市場經濟規律的影響會比較小。」她指出，在政策支持和投資環境都好的推動下，中國IC產業在疫情中仍然保持了高成長；另外還有不少優秀公司成功IPO，證明只要產品和技術得到認可，就能在產業波動中脫穎而出。

劉海燕，合見工軟副總裁

「在市場和技術的雙重壓力下，中國晶片產業絕不能停止創新的步伐。對於像我們這樣的新創EDA公司來說，機會來自於晶片設計公司的創新需求，也來自地緣格局的變革，還有中國融資和創業環境的改善。」劉海燕說。

芯華章科技市場戰略官謝仲輝也對此持相同的看法——半導體一直是週期性很強的產業，局部市場需求的波動，不會為上游工具的EDA帶來太大影響。

謝仲輝，芯華章科技首席市場戰略官

一方面，伴隨庫存量需求下降及產能釋放，下游企業有了更多打磨新產品的機會，往往會透過技術創新、推動新專案、研發新產品等，填補存量產品的收入落差，並在未來競爭中佔得先機，這就會對上游EDA設計工具提出更旺盛的需求。

另一方面，高速發展的新興市場也為EDA提供了更廣闊的機會。例如在數位化轉型大趨勢推動下，消費電子、資料中心、智慧汽車、工業智慧控制等新技術領域的發展，特別是系統級創新需求的不斷釋放，正為EDA提供新的成長驅動力。以蘋果(Apple)、華為、特斯拉(Tesla)為代表的系統公司正在從「採購和使用通用晶片」轉向「客製自己的晶片」，不斷加強晶片方面的投資，透過SoC和ASIC晶片創新來實現系統創新。

與此同時，隨著異質運算、Chiplet等新技術的出現和製程的發展，晶片及整體電子系統的複雜度都在提升，這對EDA，特別是數位前端驗證提出了更高的要求。EDA不僅要賦能晶片創新，更需賦能系統從設計到量產的創新。

SEMI最新公佈的資料也印證了上述判斷。2020年和2021年，全球EDA銷售額增速分別高達11.62%和15.77%，遠高於同期的半導體產業表現。

「不斷成長的EDA市場需求」、「細分領域新需求釋放」和「中國國產替代機遇」是思爾芯董事長兼CEO林俊雄看好中國本土EDA產業持續走揚的三大理由。由於晶片開發的特殊性(演進速度快、研發週期長)，即便在下降週期，為了保證在市場回暖時不會喪失產品競爭力和市場份額，IC設計企業還是會持續投入新品研發，因此對EDA工具的需求依然不減。另外，隨著先進製程節點的演進，在設計驗證這個細分領域，新需求也在釋放。

林俊雄，思爾芯董事長兼CEO

隨著中美之間半導體的博弈發展走向逐漸明確，中國提出了「要加快科技自立自強步伐」的號召，EDA在面臨巨大挑戰的同時，也迎來巨大發展機會。

「半導體產業雖在下滑，但整個EDA產業是受到多方面因素影響的。從晶圓製造規模的擴大，到製造製程和設計複雜度的提升；從Chiplet/3D封裝等先進封裝技術的興起，到AI與EDA工具的融合創新，無不展現了這樣的協同發展關係。」華大九天副總經理郭繼旺說。

從華大九天最新披露的資訊可以看到，公司已經在邏輯綜合工具、射頻微波設計全流程系統領域展開佈局。

郭繼旺，華大九天副總經

選擇中國本土EDA會不會是 「冒險」？

「從用戶角度來看，是否選擇中國國產EDA，一定還是回歸到工具的本身價值，亦即是否能解決用戶的實際痛點和需求，帶來更好的應用體驗，從而提高設計效率，最終提升效益」，在謝仲輝看來，「中國國產」標籤並不會成為企業的免死金牌，最終還是要回歸到產品和服務等競爭屬性。

以用戶在選擇極為慎重的驗證工具為例。在一個7nm GPU SoC晶片研發專案中，接近七成的投入是在數位前端設計，工具的安全可靠、供應鏈穩定、專業服務等，都會成為使用者選擇的重點。而和傳統的國際大廠相比，中國本土EDA企業在服務中國客戶時，擁有地利人和優勢，能夠更好地以客戶為導向、以終為始，指導工具的研發和生態搭建；另一方面，中國本土EDA企業沒有技術包袱，且擁有後發起點高優勢。換句話說，傳統EDA工具基於以往的資料和運算結構，在多年的發展中已有很重的技術包袱，很難適配新軟硬體框架，在融合前瞻技術最佳化效果方面非常受限，工具之間也存在不相容、資料碎片化等問題，從而在使用時降低了效率。

芯和半導體聯合創始人、資深副總裁代文亮說，中國EDA、尤其是領先廠商的旗艦工具，經歷過近十年的磨礪，相較國際廠商，在部分應用上已經具備同等甚至更佳的性能，從功效上已經達到了替代國際廠商相應工具的水準，給了許多中國客戶信心。同時，中國各地政府為了解決設計企業困境，也紛紛祭出各種優惠政策來推動設計企業使用中國國產EDA工具。在內需和外力的雙重推動下，已有不少設計企業在積極評估和採用中國國產EDA工具。

代文亮，芯和半導體聯合創始人、資深副總裁

現在的「點工具」到未來的 「全流程」

目前，中國EDA企業大多數還處於「點工具」階段，各自關注的重點也不盡相同。那麼今後，中國EDA是否走到全流程解決方案？企業又該如何理順當前「點工具」與未來 「全流程」之間的關係？

對此，謝仲輝的看法是，專注 「點工具」還是打造「全流程」，並沒有唯一的答案，企業應根據研發力量、發展戰略等實際情況綜合考慮，而不應該刻意追求打造「全流程」。畢竟企業的經營目的在於為使用者帶來新的價值，透過創新來贏得市場認可。另外，即使要做全流程解決方案，也會選擇某個點工具切入，再利用好的工具生態合作，形成面，再打造平台、流程，這也是一種道路。

就數位驗證工具而言，真正的「全流程」解決方案一定不是若干點工具的簡單疊加，或者說東拼西湊，也不是「以量取勝」，而是要樹立終局思維，從解決用戶需求出發，一開始就要建構統一的底層架構，打造統一的資料庫、編譯系統、除錯系統，形成統一、整合的一站式「全流程」解決方案。這樣才可以避免工具間的相容性和資料碎片化，提高驗證效率與方案的易用性，帶來點工具無法提供的驗證好處。

「點工具一定會向平台型工具進階，而全流程是終極目標。」代文亮表示，半導體設計流程非常長，單純從晶片設計來講，就有前端設計、物理實現、後端簽核三個主要的設計環節，隨著3D IC Chiplet先進封裝的興起，封裝PCB設計和模擬分析也滲透到設計的每一個環節，前前後後，整個設計流程裡涉及100多道程序，而常說的「點工具」，指的就是針對其中一道或幾道程序的應用。

但過去的二十年裡，絕大多數中國工程師使用的都是國際EDA廠商的全流程方案，形成了使用習慣並積累了豐富的設計經驗，要想一夜之間實現替代是不可能的。只有從點工具出發，在使用過程中獲得口碑和信任，然後逐漸形成平台型工具，才是中國EDA企業短期內切實可行的發展途徑。

其實，一家EDA公司只做點工具，也是有發展前途的，大多數企業也都會選擇這麼做，因為投入的資源不會那麼大。但如果要上升到平台等級，從前端到後端包含近百個模組，僅類比全流程就涵蓋十幾個模組，還要把每個工具模組做好，再形成整體，難度之大可想而知。

郭繼旺表示，對擁有國營企業背景的華大九天來說，為了支撐中國IC產業的健康發展，就一定要打造這樣的全流程系統，從「專」到「全」，根據5G、IoT、汽車電子等不同應用領域的特點，從平台打造、技術能力提升、產業支撐等角度繼續打磨好產品，透過技術創新、應用創新，以及模式創新的方式來助力中國晶片發展，是公司的願景。

所以，「點工具」和「全流程」是需要平行思考和規劃的發展策略。隨著晶片設計規模越來越大且越來越複雜，一個完整的設計、封裝與製造的EDA流程必然變得愈發重要，EDA從業者需要從全流程的跨度思考問題，找出真正的架構承重點，在這些關鍵技術上聚焦深耕。從發展歷史來看，國際EDA巨頭們的發展策略也都是如此。

由此看來，全流程不可一蹴可幾。不同的EDA點工具，有著不同的技術方向和知識領域，需要綜合掌握不同學科的知識，這樣有技術又有經驗的複合型人才目前在中國還是比較稀缺。因此，更需要產業鏈通力合作，才能有效整合目前鬆散的點工具來建立全流程，並減少同質化競爭和有限資源的無效競爭，走出一條可持續發展的全流程之路。

大魚吃小魚

去年，芯華章完成對瞬曜的併購，思爾芯則整合了國微晶銳。不可否認，併購確實是一個非常有效的快速擴張途徑。歷史上，國際EDA巨頭都經歷了不斷收購、併購甚至合併，來構築更完整的設計流程工具鏈，這是一條必然也是經過實踐的可行道路。不過在當前的地緣環境下，中國EDA企業要想進行海外併購，正變得越來越困難。而劉海燕認為，對於每一家企業來講，不管是併購還是被併購，重要的是做好產品，形成自己的核心競爭力。

過去的EDA產業整合中，企業遵循的都是「自研+併購」的發展道路，另外，併購的時機和物件，也是實現價值的關鍵要素。一方面真正的核心技術無法購買到，另一方面只有企業自身具備一定的實力後，才能把整合的產品、技術、人員等充分消化、串聯起來，才能打通工具間限制，並透過深度融合來更好地協助IC客戶。

謝仲輝提醒業界同行，要充分看到併購為工具融合、團隊管理帶來的挑戰，因此更不應盲目求新、求快、求大。要在企業發展之初，搭建統一的底層技術框架，才會減少後期融合的挑戰，也有利於形成真正完整統一的全流程解決方案。

以芯華章去年完成的瞬曜整合為例。從策略上，包括產品的互補性、技術底座的一致化，還有市場和客戶服務的效率等，都能夠大大加快數位前端領域的中國國產化和市場佈局；技術上，瞬曜的超大規模多執行緒模擬技術，與芯華章既有發展路線非常契合，透過將瞬曜相關產品融入芯華章智V驗證平台，提升了工具協同效益，進一步夯實了芯華章的融合驗證解決方案。

林俊雄也表達了類似的觀點。首先，併購的目的是結合現有產品線和客戶群，擴大自身規模，並向客戶提供更完善的產品線，產生更強的協同效應，對併購公司和被併的公司來說皆是雙贏。

其次，併購不能盲目，需要對併購物件進行多方考察。但調查的範圍不僅是其資金狀況，還包括是否有好的點工具、真實的客戶？併購後是否充分融合兩家企業文化，避免 「水土不服」，還要符合自身的戰略規劃，最終實現1+1>2的效果。總之，併購的目的絕不是單純的資本擴張，一味地追求快速擴張而盲目併購，往往會適得其反。

近期，思爾芯併購了國微晶銳並進行核心技術整合，推出了企業級硬體模擬系統OmniArk芯神鼎。之所以選擇國微晶銳，思爾芯方面認為其硬體模擬系統已經得到客戶認可，是具技術實力的成熟、可商用硬體模擬系統。

「中國EDA產業要形成併購的基礎條件，需要依託三個平台：產品平台、客戶平台和資本平台。」郭繼旺解釋說，產品平台，顧名思義，必須要有全流程的產品才可以進行併購；新產品出來後，客戶不敢用，就需要與他們建立相當的信任感和配合度，形成客戶平台；最後則是資本平台，它是支撐整個產業發展的最重要手段，利用吸引新的公司和新的團隊，實現平台型公司的補全。

前途漫漫

去年，中國IC設計業規模為人民幣5345.7億元，與去年同期比成長16.5%，作為推進半導體產業創新的重要支點之一，中國國產EDA已是一個功不可沒的重要環節。

在EDA領域的眾多細分方向中，驗證伴隨著晶片設計的全過程，驗證工具的開發存在較高的技術壁壘和進入門檻，目前已經成為研發工具成本佔比最高的一塊，因此驗證領域的突破對中國晶片產業發展至關重要。其次，後摩爾時代，隨著Chiplet逐漸成為晶片設計產業的主流技術趨勢之一，這也帶來了先進封裝設計中所存在的高整合度、高匹配性等複雜問題，需要透過EDA工具來有效解決。

數位驗證是芯華章專注的領域。為實現下一代EDA 2.0目標，公司提出了「開放和標準化、自動化和智慧化，平台化和服務化」三大關鍵路徑，並於去年7月成立了芯華章研究院，希望透過EDA工具和方法學的全面進階，讓系統工程師和軟體工程師都參與到晶片設計中，解決設計難、人才少、設計週期長、設計成本高的問題，用智慧化的工具和服務化的平台來縮短從晶片需求到系統應用創新的週期，降低複雜晶片的設計和驗證難度，進而帶動電子系統創新。

謝仲輝表示，當前複雜的系統級晶片和高投入的先進製程，使得IC設計產業對驗證的要求越來越高。同時，為了將產品儘快推向市場，研發團隊一方面追求晶片驗證的完整性和驗證效率，另一方面又在不斷壓縮本以應對壓力巨大的應用創新週期。

然而，在開發週期所有階段——包括架構、模組設計、綜合、系統整合、軟體發展、物理設計階段，都在不斷導入錯誤。在晶片研發中工作量佔據過半的驗證環節，已成為亟待突破的效率瓶頸。

其實產業所面臨的挑戰，就是很多傳統工具、架構體系越來越無法高效滿足用戶需求，因此這也是對國際大廠超越的契機。國際大廠的優勢在於長期積累的產品、人才等競爭優勢，但也有因此而帶來的技術包袱，更大的創新轉型牽絆和動力不足等問題。

中國EDA企業除了要腳踏實地做好產品，追趕、彌補工具的缺失，更要注重把握後發優勢，利用更高的技術起點所帶來的「彎道超車」的契機。如果僅僅是跟隨者的角色，亦步亦趨，很難實現超越。

代文亮則用圖1講述了IC傳統設計流程與後摩爾時代設計流程之間的差別。傳統IC設計流程以晶片設計為主，追求晶片級別的最佳PPA，橫向的分為數位SoC晶片和類比SoC晶片兩條線，縱向的分為前端設計、物理實現到後端簽核三個階段，從而完成整個IC設計。

圖1：IC傳統設計流程與後摩爾時代設計流程之間的差別。

而後摩爾時代，以異質整合為代表的先進封裝帶來了系統整體設計分析的需求，最終要實現的是系統層面的最佳PPA，必須透過晶片、封裝到系統三個層面同時實現上述目標。因此，IC設計流程有了進一步的拓展(圖1紅色部分)：一方面，3D IC Chiplet和傳統IC不同的是，採用3D堆疊的異質系統整合技術，把晶片透過極細間距的微凸點整合到轉接板上，再利用轉接板上的TSV進行連通，因此在設計的每個環節都需要把協同效應考慮進來以進行系統分析；另一方面，晶片設計從原先三階段增加到四階段，新增了封裝和PCB設計，從系統層面進行綜合設計和分析。

綜上所述，中國EDA工具產業的發展，可謂「雖道阻且長，然行則將至！」

本文同步刊登於《電子工程專輯》雜誌2023年3月號

活動簡介

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