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攻坚“中国芯”,离不开国产EDA破局
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补上最后一块拼图

撰文 / 陈邓新

编辑 / 李觐麟

排版 / Annalee

芯片产业,总是牵动着互联网的敏感神经。

国际形势日趋复杂,撕裂了芯片的全球产业链,特别是随着 2025 年 11 月 1 日的临近,围绕关键软件的博弈成为新焦点。

其中,最令人瞩目的当数 EDA 设计软件。

EDA 被誉为芯片之母,长期被海外巨头把持市场,成为国产芯片替代最薄弱的一环,在此特殊时刻,外界流露了更多的担忧。

那么,国产 EDA 走到哪一步了?

海外三巨头长期把持市场

工欲善其事,必先利其器。

EDA 的全称为 Electronic Design Automation,即电子设计自动化的意思,是芯片设计必不可少的辅助工具。

深圳理工大学算力微电子学院院长唐志敏表示:" 在半导体产业链中,设计与制造的深度融合是产出领先产品的关键,EDA 设计软件则是连接两者的核心纽带。"

EDA 的重要性,不言而喻。

一名产业人士告诉锌刻度:" 早年间,电路板上只有几个、十几个、几十个晶体管,手绘版图还可以游刃有余,现在都上千亿个了,没有 EDA 就好比无米之炊。"

上述产业人士进一步表示,EDA 之于芯片,就好比 CAD 之于建筑、剪影之于短视频 Photoshop 之于美术、Unity 之于游戏,虽然不起眼却必不可少。

问题在于,EDA 市场一直被 Synopsys、Cadence 与 Siemens EDA 三家美系公司把持。

TrendForce 的数据显示,2024 年 Synopsys、Cadence 与 Siemens EDA 的全球市场份额分别为 31%、30% 与 13%,合计占据 74% 的全球市场份额。

图源:TrendForce

而在国内,EDA 三巨头也占据了超 70% 的市场份额。

之所以如此,皆因历史沉淀更为厚重:20 世纪 80 年代中期,EDA 三巨头的雏形就浮出水面,彼时国产 EDA 刚刚起步,直到 1993 年第一个国产 EDA" 熊猫系统 " 才填补了空白。

尽管落后国际先进水平数年," 熊猫系统 " 依然被寄予厚望。

集微网表示:" ‘熊猫系统’由于价格仅为同类产品的 1/10,导致美国芯片厂商也一度选择‘熊猫系统’,在市场中引起较大反响。"

不巧的是,EDA 三巨头随之杀入了国内。

凭借免费赠送、多方合作等打法,再叠加技术的先发优势,一举占领了国内市场," 熊猫系统 " 等国产 EDA 最终走向了边缘化。

一名软件工程师告诉锌刻度:" 任何软件都有一个特性,‘不怕不好用,就怕没人用’,只要不断积累、不断迭代营造一个成熟的生态,市场就不会给新玩家机会。"

如此一来,EDA 成为芯片国产替代的最大软肋。

EDA 设计流程

近年来,手机、汽车、互联网等领域的科技企业纷纷开启了自研芯片之路,小米自研了 SoC 芯片玄戒 O1、理想自研了智驾芯片 M100、百度自研了云端全功能 AI 芯片昆仑芯、阿里巴巴自研了 AI 推理计算芯片 li-NPU……

随之而来的,则是对 EDA 需求的水涨船高。

中国半导体行业协会的数据显示,芯片产业链分为设计、制造、封测三个环节,设计环节与制造环节都需要用到 EDA,合计比重超过 75%。

这意味着,EDA 三巨头如若不再授权,行业恐被 " 卡脖子 "。

" 远川科技评论 " 表示:" 一旦 EDA 厂商停止向芯片设计公司授权,意味着后者无法取得代工厂最新的 PDK,基于新工艺的设计和流片同样无从谈起。"

此背景下,国产 EDA 肩上的担子更重了。

弯道超车并非天方夜谭

事实上,国产 EDA 并未坐以待毙,一直顽强地向上生长。

一条路径,寻找差异化生存空间。

" 熊猫系统 " 的技术继承者为华大九天,在液晶显示领域找到了突破口,成为全球知名的全流程 FPD(平板)设计解决方案的供应商,全球每 3 台智能手机的屏幕驱动芯片中就有 1 台由华大九天的 EDA 设计完成。

站稳脚跟之后,其将边界扩大至芯片设计的核心领域。

财报显示,华大九天的全流程工具在国内 fabless 企业的渗透率达 35%,较 2020 年增长了 22 个百分点,其中海思、中兴微电子等头部客户的采购额占比超 40%。

华大九天仅次于三巨头,图源:中原证券研究所

另外一条路径,集中精力聚焦高端市场。

大多数企业没有华大九天的全流程实力,选择的是深耕特定市场,代表企业为概伦电子,聚焦的是器件建模与电路仿真的高端市场,助力 5G 基站芯片等实现进口替代。

值得一提的是,概伦电子的 NanoSpice 高精度仿真器通过三星 3nm GAA 工艺认证,与 Synopsys、Cadence 并驾齐驱,成为全球唯三的玩家。

此外,概伦电子收购锐成芯微(IP 供应商)与纳能微(电源管理 IP),意欲通过 "EDA+IP 核 " 的打法,缩短芯片产品从设计、验证、上市的周期,迭代为一站式芯片设计解决方案,从而提升市场竞争力。

需要注意的是,近年来不确定性陡增,EDA 国产化提速不再是一个选择题,而是一个必答题,为了掌控芯片领域的关键软件自主权,赛道涌现了一批新势力。

TechNode 的数据显示,在中国研发 EDA 软件的公司数量,远超世界其他地区的总和,至少有 60 家此类公司。

其中,近期揭开神秘面纱的启云方,堪称新势力的翘楚。

前不久,启云方正式官宣了针对原理图与 PCB 的两款 EDA 设计软件,产品性能较行业标杆提升 30%、产品硬件开发周期可缩短 40%、智能辅助设计一版成功率提升 30%,已有超过 2 万名工程师使用。

更为重要的是,启云方进行了颠覆性创新。

串行作业是海外 EDA 的基本理念,一直深深影响着整个行业的发展,启云方没有循规蹈矩,而是祭出并行作业的打法,在协同设计上下足了功夫,原理图设计软件支持 100 人同时在线并行设计,而 PCB 设计软件支持 20 人同时在线协同设计。

" 幻尘科技 " 表示:" 传统认知中,后发国家在高精尖领域只能‘步步追赶’,但启云方直接实现‘性能反超’,这种突破不是简单的‘国产替代’,而是通过算法重构和架构创新,在设计效率、兼容性等核心指标上建立新的技术坐标系。"

由此一来,国产 EDA 从国际标准的追随者进化为国际标准的定义者,进而有了弯道超车的可能。

实际上,在 AI 浪潮之下,国产 EDA 上演弯道超车的可能性更大了。

大模型可以预测芯片在运行特定应用程序时的性能表现,从而减少 EDA 的重复工作、规避不必要的错误,大幅提升了工作效率。

" 半导体产业纵横 " 表示:" 在芯片布局布线问题中,传统的 EDA 算法可以根据芯片的功能需求和性能指标,合理安排各个元器件的位置,并规划出最优的电路连接线路。而现在,基于机器学习的优化方法可以寻找比传统 EDA 算法更优或者更快的解决方案。"

更为关键的是,在 AI 赋能 EDA 上,国内外公司处于同一起跑线,谁能率先找到效率的倍增器,谁将在未来的竞争中胜出。

譬如,概伦电子正在开发基于 Transformer 架构的器件建模 AI 系统,目标是将建模时间从传统的 2 周缩短至 24 小时。

总而言之,EDA 赛道面临重大变革,确保自给自足成为行业的当务之急,国内的老牌 EDA 与 EDA 新势力正在合力攻坚,努力补上芯片国产替代的最后一个拼图。

那么,早晚有一天," 中国芯 " 不再受制于人。

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