摘要:美国对华芯片设计软件(EDA)出口禁令如同一记重锤,让中国先进芯片技术发展面临“卡脖子”困境,国产自主可控的EDA供应链建设迫在眉睫。就在这样的关键时刻,国产EDA/IP企业合见工软在上海举办“2025合见工软新产品发布会暨技术研讨会”,带来下一代国产EDA技
美国对华芯片设计软件(EDA)出口禁令如同一记重锤,让中国先进芯片技术发展面临“卡脖子”困境,国产自主可控的EDA供应链建设迫在眉睫。就在这样的关键时刻,国产EDA/IP企业合见工软在上海举办“2025合见工软新产品发布会暨技术研讨会”,带来下一代国产EDA技术的重大革新,还正式发布多款自研产品。这无疑为中国EDA行业注入了一剂强心针。那么,EDA究竟是什么?它在芯片设计中扮演着怎样的角色?国产EDA发展现状如何?未来又将走向何方?让我们一同揭开EDA行业的神秘面纱。
EDA 软件指利用计算机辅助以完成集成电路芯片从设计到封测的工业软件。
EDA(Electronic Design Automation)即电子设计自动化。是利用计算机辅助,来完成超大规模集成电路芯片的设计、制造、封测的大型工业软件,融合了图形学、计算数学、微电子学、拓扑逻辑学、材料学及人工智能等技术。
随着集成电路制程的进步,设计规模越来越大,制造工艺越来越复杂,设计师难以依靠手工完成相关工作,必须依靠 EDA 工具完成电路设计、版图设计、版图验证、性能分析等工作。
根据 EDA 工具的应用场景不同,可以将 EDA 工具分为数字设计类、模拟设计类、晶圆制造类、封装类、系统类等五大类。
EDA 软件是集成电路领域的上游基础工具,贯穿于集成电路设计、制造、封测等环节,是集成电路产业的战略基础支柱之一。随着集成电路产业的快速发展,设计规模、复杂度、工艺先进性等不断提升,EDA 工具的作用更加突出,已成为提高设计效率、加速产业技术进步与革新的关键因素。
EDA解决方案在半导体制造流程中发挥着至关重要的作用,主要体现在三个关键环节。
首先,在技术计算机辅助设计(TCAD)阶段,EDA工具帮助设计师精确规划芯片结构和工艺参数,确保芯片在性能和集成度上达到预期目标。
其次,在面向制造的设计(DFM)环节,EDA工具通过复杂验证设计是否满足制造工艺要求,避免设计缺陷导致的芯片失效或性能下降,保障芯片量产的可靠性。
最后,在硅生命周期管理(SLM)阶段,EDA工具支持从制造后测试到现场部署全过程的性能监控,确保器件在整个使用寿命期间稳定运行,并防止被篡改,从而全面保障芯片的质量和安全性。
这三个环节共同构成了EDA解决方案的核心功能,为半导体行业的高效发展提供了坚实的技术支撑。
中国EDA(电子设计自动化)行业的发展历程可以分为几个关键阶段。自20世纪70-80年代起,中国开始自主研发国产EDA工具,如“熊猫系统”,标志着早期的探索与尝试。进入90年代,随着“熊猫ICCAD系统”的成功研发,中国在EDA领域取得了初步突破。然而,1994年“巴统”禁令取消后,海外EDA三巨头迅速进入中国市场,给本土企业带来了巨大挑战。
2000年至2010年间,国内企业在EDA领域逐步积累经验,多家公司如芯愿景、广立微等开始涉足相关业务,提供初步的EDA软件服务。2011年至2019年,随着“核高基”专项的实施,EDA行业获得国家政策支持,技术实力显著提升,涌现出九同方、青岛若贝等具有代表性的企业。
自2020年起,面对国际环境的不确定性,国家加大对半导体产业的支持力度,EDA领域迎来新的发展机遇。华为、派兹于等企业相继推出自主EDA软件,推动了国产化替代进程。总体来看,中国EDA行业经历了从无到有、从弱到强的演变,正逐步迈向自主创新和高质量发展的新阶段。
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EDA 行业是典型的技术驱动型产业,人才储备是其立足根本。EDA 处于多学科交叉领域,电路设计和仿真验证属于电子、物理范畴,程序设计和算法属于计算机、数学问题,制造过程综合了材料、工艺等问题,凝聚了数学、物理、计算机、材料、工艺等学科知识。因此从事 EDA 开发需要大量综合性人才,而培养一名 EDA 研发人才,从高校课题研究到从业实践的全过程往往需 10 年左右的时间。
先期进入行业的企业拥有经验丰富、实力雄厚的研发队伍,其在产业上的领先地位进一步为其雇员的职业发展提供良好路径,为持续吸引人才带来优势,而新进入 EDA 行业的企业在研发人才储备方面追赶难度较大。人才集聚与人才培养方面,行业内领先企业具备更高的知名度与更加完善的技术培训体系,对人才的吸引力较强。行业大部分尖端人才集中在领先企业,新进入企业很难形成人才吸引力与完善的人才培养机制,这也成为了阻碍后进 EDA 企业发展的关键因素之一。
全球EDA(电子设计自动化)市场规模在过去几年中呈现出稳步增长的趋势,并且预计在未来几年内将持续扩大。从2017年到2026年,全球EDA市场的规模预计将从约93亿美元增长至近183亿美元。这一增长趋势反映了半导体行业对高效设计工具的持续需求。尽管在某些年份,如2022年,市场增长率出现了一定程度的波动,但整体上,市场依然保持了积极的增长态势。这表明,随着技术的不断进步和创新,EDA工具在集成电路设计中的重要性日益凸显,市场需求也在稳步提升。
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中国 EDA 市场规模呈现出快速增长的趋势。测算2022 年中国 EDA 市场规模为 117 亿元,预计到 2027年增长至 354 亿元,同比增长约 202.56%。预计到 2025 年,中国 EDA 市场规模将达到 193亿元,2022-2025 年期间的年均复合增长率将达到 18.4%。
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EDA 行业的上游主要包括硬件设备、操作系统、开发工具及其他辅助性软件等供应商。EDA 行业的下游主要包括集成电路设计、制造、封测企业,也包括部分各应用领域的系统厂商或设备制造商。EDA 行业的市场状况与集成电路产业的发展状况紧密相关,其衔接集成电路设计、制造和封测,对行业生产效率、产品技术水平有重要影响。从集成电路设计的角度看,设计人员必须使用 EDA 工具设计几十万到数十亿晶体管的复杂集成电路,以减少设计偏差、提高流片成功率及节省流片费用。
EDA 作为半导体产业链的关键上游环节,为芯片设计提供电路设计、功能验证、布局布线等核心步骤的支持,为晶圆制造环节的良率和效率提供了有效保障,并确保在封测环节完成最终的设计验证。
2024年全球EDA市场竞争格局呈现出明显的寡头垄断特征。市场主要由新思Synopsys、Cadence和西门子EDA三家巨头主导,它们分别占据了32%、29%和26%的市场份额,合计超过80%,显示出极强的市场控制力。其中,新思Synopsys以微弱优势领先,Cadence紧随其后,而西门子EDA则位居第三。此外,其他厂商共同瓜分剩余的13%市场份额,表明这些企业在全球EDA市场中的竞争力相对有限。整体来看,美国企业在这场竞争中占据主导地位,德国的西门子EDA也展现出较强的市场影响力。
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2024年中国EDA市场竞争格局呈现出显著的集中趋势。市场主要由Cadence、Synopsys和Siemens等国际巨头主导,它们共同占据了78%的市场份额,显示出强大的市场控制力和竞争优势。华大九天作为国内领军企业,占据16%的市场份额,展现出一定的本土实力和影响力。而其他企业则仅占6%的市场份额,表明在这一领域,中小型企业和新进入者面临的竞争压力较大,市场准入门槛较高。整体来看,中国EDA市场仍由国际龙头企业把控,但本土企业也在逐步提升自身竞争力,努力缩小与国际先进水平的差距。
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整体来看,EDA行业发展趋势呈现智能化、云端化、集成化与生态化。AI与机器学习深度融入,实现自动布局布线、功耗预测等,提升设计效率;云计算提供弹性算力,支持大规模仿真与分布式协同设计,降低硬件成本。Chiplet与3D IC技术兴起,推动EDA工具支持从芯片到系统级协同设计,涵盖多领域仿真。同时,行业注重生态建设,加强与晶圆厂、设计公司合作,共建工艺-工具-IP协同生态。此外,开源生态萌芽,标准统一趋势增强,促进工具互操作性与IP复用率提升。
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来源:行行查