5月15日，美国对华为的芯片供应链展开了新一轮的限制。相较于去年，这次的封杀更加精准和全面，涵盖了芯片设计的上游软件、芯片制造的上游设备以及当前最主要的有台积电代工生产的7nm的芯片制造。

面对美国政府升级版的打击，华为将面临极大困境。除了高端智能手机、5G基站等终端产品的芯片供应会受影响外，海思的芯片设计也无法幸免。

虽然华为海思的芯片设计做的不赖，在世界上也处在一流水准，但是芯片设计的高端软件EDA被美国Synopsys、Cadence、Mentor三大公司所垄断。

换句话说，海思虽然设计能力一流，但是绕不开美国的EDA软件，没有了美国的EDA软件，海思也是巧妇难为无米之炊。虽然华为现在还可以继续使用老版本的软件，但是今后再不能有新工具和新升级服务。

而对于一线的芯片设计厂商来说，由于制程工艺的持续推进，芯片的集成度越来越高，功能也越来越强大，因此在芯片的设计上也变得越来越复杂，对EDA软件的功能需求也越来越多。

长期看，没有新版本的EDA软件，华为海思的芯片设计也会慢慢被行业甩远。

考虑到美国为维护其科技霸权可能会对中国采取的一系列极限*压打**，EDA软件的国产化替代势在必行。

01、什么是EDA软件？

何谓EDA?EDA是电子设计自动化(Electronic Design Automation)的简称，是从计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助测试(CAT)和计算机辅助工程(CAE)概念发展而来。

EDA软件是芯片之母，是芯片产业皇冠上的明珠：EDA软件工具涵盖了IC设计、布线、验证和仿真等所有方面。EDA是集成电路设计必需、也是最重要的软件工具，EDA产业是IC设计最上游、最高端的产业。

目前，EDA软件市场被美国Synopsys、Cadence、Mentor三大公司垄断，国产EDA软件无法满足高端芯片的设计需求。

02、EDA为何被称为“芯片之母”？

因为重要。

能被称为“芯片之母”，EDA软件在芯片产业链中的地位，可见一斑。

如果把芯片制造比作建造一座大厦的话，IC设计就是大厦的设计图纸，EDA软件就是这张图纸的设计工具，只不过EDA软件比建筑设计软件的复杂度要高出N个数量级。

利用EDA工具，电子设计师可以从概念、算法、协议等开始设计电子系统，并可以将电子产品从电路设计、性能分析到设计出IC版图或PCB版图的整个过程，在计算机上自动处理完成。EDA技术可以广泛应用于电子、通信、航空航天、机械等多个领域。

随着集成电路技术发展，EDA软件越来越被业界等同于 “芯片设计软件工具”的代名词。

也就是说，EDA软件是芯片设计的重要工具，但由于芯片设计的复杂工艺、精细化分工和多技术综合，EDA软件并不是单指一个或几个软件，而是涉及近百种不同的技术，涵盖多种“点工具”的软件工具集群。

EDA软件可以极大地提高芯片设计的效率，同时在芯片制造、封测环节也有应用。EDA与半导体材料、设备共同构成集成电路的三大基础。

如今的一颗芯片上面，至少数亿到数十亿以上的晶体管，设计过程中需要进行持续的模拟和验证，这些过程都离不开EDA软件。没有EDA 工具，水平再高的芯片设计师也没有用武之地。

从EDA在芯片设计和制造上发挥的基础性作用上看，其重要性是不言而喻的;而从EDA软件的复杂度上来看，其技术实现难度又是非常大的。

具体来说，在芯片的前端设计中，包含了芯片规格的制定和详细设计、HDL编码、仿真验证、逻辑综合、静态时序分析(SAT)以及形式验证;而后端设计中，包含了可测性设计(DFT)、布局规划(FloorPlan)、时钟树综合(CTS)、布线(Place & Route)、寄生参数提取以及版图物理验证等等。

EDA是集成电路产业领域内 “小而精”的环节，产值较小但又极其重要。数据显示，2018年整个EDA的市场规模仅为97.15亿美元，2014-2018年复合增长率在6.89%左右，相对于几千亿美金的集成电路产业来说不值一提，但如果缺少了这个产品，全球所有的芯片设计公司都得停摆。

03、EDA软件三巨头

三巨头产品各有特色，各自的IP侧重点和优势都有较大的差别。因此，不少一线的芯片设计厂商都有同时使用其中两三家厂商的不同EDA IP来设计芯片。

Synopsys(新思科技)成立于1986年，由Aart de Geus带领通用电气工程师团队创立，在2008年成为全球排名第一的EDA软件工具领导厂商，为全球电子市场提供技术先进的集成电路设计与验证平台。

Synopsys在EDA行业的市场占有率约30%，它的逻辑综合工具DC和时序分析工具PT在全球EDA市场几乎一统江山。

Cadence(铿腾电子)是EDA行业销售排名第二的公司，在1988年由SDA与ECAD两家公司兼并而成，Cadence通过不断扩展、兼并、收购，到1992年已占据EDA行业龙头地位，但到2008年被Synopsys超越。

Cadence产品涵盖了电子设计的整个流程，包括系统级设计、功能验证、集成电路综合及布局布线、IC物理验证、模拟混合信号及射频集成电路设计、全定制集成电路设计、PCCE设计和硬件仿真建模等。全球知名半导体与电子系统公司均将Cadence软件作为其全球设计的标准。Cadence的Virtuso工具历经27年不衰，成为业内传奇。

Mentor Graphics(明导国际)1981年成立，90年代遇到经营困境，软件的研发严重落后于进度，大量长期客户流失。直到94年公司组织结构大调整后，才重新崛起。2016年被德国西门子收购，但是总部仍在美国。

Mentor Graphics是一家EDA软件和硬件公司，也是电路板解决方案的市场领导者，主要提供电子设计自动化先进系统电脑软件与模拟硬件系统。Mento的工具虽没有前两家全面，没有涵盖整个芯片设计和生产环节，但在有些领域，如PCB(印刷电路板)设计工具等方面有相对独到之处。

EDA三巨头几乎在所有细分领域都有产品涉及，而EDA行业入门门槛高，成本弹性大，对性能依赖性强，其他的EDA公司若想突围十分困难。

04、国产EDA软件现状

上世纪八十年代中后期，国内开始投入EDA产业研发。1993年国产首套EDA熊猫系统问世。之后的国内EDA发展曲折而缓慢。

我国EDA软件企业成立时间

90年代，当美国解除了对中国的EDA禁令之后，美国的先进的EDA软件迅速来华，一路攻城略地，致使中国刚刚起步的EDA自主研发的节奏被打乱，“市场换技术”成为了此后十几年的路径依赖。

不过在2008年，国内从事EDA研究领域也涌现了华大电子、华天中汇、芯愿景、爱克赛利、圣景微、技业思、广立微和讯美等公司。

之后十年发展，华大九天、芯愿景、芯禾科技、广立微、博达微等几个企业从国产EDA阵型中展露生机。国内EDA企业难以提供全流程产品，但在部分细分领域具有优势，个别点工具功能强大。

部分国产EDA软件情况

但是目前，全球EDA产业已经形成了三巨头公司寡头垄断格局，这极大挤压了我国EDA产业的发展空间。

05、国产化如何*局破**?

美国新一轮技术限制的升级反而坚定了我国半导体产业自主化的决心和速度。而一系列因素也在悄然推动我国EDA软件产业的发展和*局破**。

首先，国内的EDA领军企业正在得到来自国家和投资机构的多项资助和战略投资。

就在5月15日晚，中芯国际发布公告称，国家集成电路基金二期以及上海集成电路基金二期对中芯南方分别注资15亿、7.5亿美元。此举将极大地扩充14纳米晶圆的产能。

国微深圳的专项子课题“芯片设计全流程EDA系统开发与应用”已获国家重大科技专项立项，将获得该项目共计约4亿元资助。

在政策扶持上面，近日深圳印发的《关于加快集成电路产业发展若干措施》，推出首个国内明确支持EDA研发的政策，包括EDA研发的资助奖励，购买国产EDA软件的费用补贴等。

其次，在市场层面，国内IC产业的新发展也为国产EDA软件的发展带来一定机遇。

国内芯片目前普遍采用的都是12nm、7nm等新工艺，迫切要求国内EDA软件研发出可以媲美国际大厂的产品。当然，这也对国内IC设计的企业提出了一定挑战。

第三， AI技术作为新变量正在为国内IC设计带来突破。

目前，AI技术正在EDA公司中被广泛采用，给国内芯片设计实现突破，带来了更多的可能性。比如，华大九天推出的Empyrean Mcfly，就是用AI的算法加速IP验证，通过AI学习以前的IP案例，对新的IP进行验证，验证精度达到99%左右。

在中美科技战的背景下，我国政府和企业必须拿出耐心和决心来投入基础科学和核心技术的发展与研发当中。对于EDA软件产业，更是如此。

资料 | 脑极体、智东西等