EDA市场现状及趋势分析

EDA市场现状及趋势分析

EDA,是指电子设计自动化(ElectronicDesignAutomation)用于芯片设计时的重要工具,设计时工程师会用程式码规划芯片功能,再透过EDA工具让程式码转换成实际的电路设计图.

在IC设计中,逻辑合成这个步骤便是将确定无误的HDLcode,放入电子设计自动化工具(EDAtool),让电脑将HDLcode转换成逻辑电路,产生电路图.之后,反复的确定此逻辑闸设计图是否符合规格并修改,直到功能正确为止.

EDA是芯片设计最上游、最高端的产业,同时也是国内芯片产业链最为薄弱的环节.

由于摩尔定理的存在,半导体整个行业都在不停地更新升级,行业壁垒越来越高.每一代芯片的更新,复杂度往往是前一代的两倍.作为芯片设计不可或缺的一环,EDA软件自身也在不断地进行更新迭代来跟上行业的发展.

EDA工具分为三部分：前端（Verilog数字描述、以及数模混合）；后端（Place&Routing布局与布线）；验证（DRC/LVS等）.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.在全球EDA工具供应市场中,主要由国外EDA软件企业掌握上述市场工具供应.

随着智能化应用在制造业领域的不断渗透,EDA对于电子信息、通信、航空航天等领域的发展起到了至关重要的影响作用.EDA作为集成电路设计的基础工具,经历了四个主要的发展阶段.EDA发展历程

全球EDA软件行业属于技术、资金密集型行业,由于研发投产周期长,导致行业人才需求以及资金消耗成为行业发展的关键因素,也体现出EDA软件行业的主要特征.EDA三巨头在过去的30多年里,经过了超过200次数的并购,形成了现如今行业内的寡头垄断地位,其中Synopsys的并购次数更是高达80次.全球EDA软件主要特征

随着EDA行业的发展,相关软件产品逐渐增多,再加上全球芯片制造中对EDA产品的需求加大,使得EDA行业市场规模不断提高,但整体增速不高.据统计,2019年全球EDA行业市场规模为105.05亿美元,较2018年同比增长8.25%.

目前,全球EDA软件供应者主要是国际三巨头Synopsys、Cadence和Mentor,三大EDA企业占全球市场的份额超过60%.

2019年,Synopsys全球市场份额领先,营业收入33.61亿美元,占比达到32%；Cadence第二,营业收入23.36亿美元,占比为22.24%；MentorGraphic占比为10.3%.相比2018年,全球三巨头市场份额有进一步上升的趋势.

整体而言,EDA软件进入门槛高,EDA软件三巨头通过多次并购,完善了EDA产业链布局,扩大了行业领先优势.

中国EDA产业发展背景相对复杂,在建设初期,巴黎统筹委员会对中国实施禁运,国外EDA工具无法进入中国,一定程度上抑制了国内EDA工具国产化进程；另一方面,EDA企业早期未受到国家政策支持,人才和资金的缺乏阻碍了国内EDA企业的成长.

一系列因素导致国内EDA市场90%以上份额被国外企业占据,国内智能终端设备龙头企业EDA软件均使用的是Synopsys、Cadence、Mentor、ZUKEN企业的产品,进口依赖程度严重.国内公司使用EDA软件情况公司所用EDA软件提供商华为DxDesigner(前端）MentorHAPS（验证）SynopsysAllegro(PCB)Cadence中兴Allegro(前端到后端）CadenceExpeditionPCB(布线）Mentor联想AllegroCadencePADSMentor朗科PADSMentorOrcadCadence天弘电子ExpeditionPCB(WG)MentorAllegroCadence迈瑞医疗PADSMentor清华同方PADSMentor华硕AllegroCadence创维PADSMentorTCLPADSMentor海尔CR5000ZUKEN海信CR5000ZUKEN中芯国际ADAltium中国集成电路产业竞争优势不明显,尤其在上游设计领域,缺乏竞争力,导致国内EDA软件市场发展缓慢.2019年中国EDA软件市场规模约为5.4亿美元,作为全球做大的电子元件产销市场,国产EDA软件占比仅为5%.

国内EDA软件企业相比集成电路产业链其他领域数量较少,主要以华大九天、芯愿景、广立微电子以及芯禾科技为主.

2008年,国家“核高基”重大科技专项正式进入实施阶段,EDA领域也迎来了新一轮的国家支持.诞生出了华大九天、芯愿景、广立微、芯禾科技、概伦电子等一批优质企业.其中华大九天是国内规模最大、技术最强的EDA企业.在液晶平板显示领域,华大九天是全球唯一可提供全流程EDA设计解决方案的提供商.中国EDA公司概览公司名称主要产品布局领域华大九天StandardCell/IP设计-Aether、StandardCell/IP仿真-ALPS-AS/iWave、StandardCell/IP验证-Argus/FlashLVL/PVE、IPMerge-SkipperIC设计、IP产品、平板显示电路设计芯愿景显微图像采集和处理系统Filmshop、集成电路分析再设计系统ChipLogicFamily、集成电路分析验证系统HieruxSystem、集成电路设计优化系统BoolSmartSystem集成电路分析、集成电路设计及EDA软件授权广立微电子SmtCell:参数化单元创建工具、TCMagic：测试芯片设计平台、ATCompiler：可寻址测试芯片设计平台、DataExp：WAT和测试芯片数据的分析工具包含高效测试芯片自动设计、高速电学测试和智能数据分析的全流程平台芯禾科技高速仿真解决方案SnpExpert、Xpeedic标准IPD元件库、IRIS芯片仿真解决方案METIS三位封装和芯片联合仿真软件设计仿真工具，集成无源器件

中国近些年EDA行业出现了发展良好的生产销售企业,并且在部分领域取得了优异成绩,但是从EDA行业的整体情况来看,依旧处于明显的劣势地位.其主要表现位：

1、国外巨头垄断

全球EDA软件三巨头在全球市场份额超过60%,在中国超过90%,国产EDA工具市场仅为5%,EDA行业高度垄断导致国内智能终端设备生产企业进口依赖严重.

2、人才匮乏