在本土半导体企业采购国外先进EDA工具受阻的情况下,国内集成电路设计及制造企业开始寻求实现EDA工具软件的进口替代。国内EDA厂商迎来巨大发展机遇。
在“2023北京微电子国际研讨会暨ICWORLD”大会上概伦电子总裁杨廉峰先生表示,EDA工具对集成电路的作用,不仅仅体现在EDA工具支撑作用上,还包括生态中各个环节联动。光靠EDA工具是解决不了核心问题,EDA核心价值体现在生态建设,形成对产业链支撑,这不仅仅需要EDA厂商,还需要IP公司、设计公司、代工厂共同打造基于DTCO理念的EDA生态。
EDA市场高度垄断
从1995年到2015年20年期间,EDA行业发展迎来繁荣期。体现在2000年前后全球EDA公司数量达到顶峰。
如今EDA公司数量大幅下降,原因有两个,第一方面就是整合并购,Synopsys在过去30多年发展过程中整合、并购100多家公司,Cadence整合、并购超过70家。另外一方面是资本影响,2001年MAGMA上市,以后20年内没有一家EDA上市公司,几乎没有VC资本注入行业。到2021年这一局面被打破,概伦电子在科创板上市。
从Synopsys、Cadence的发展到垄断历程来看,大概在2015年前后,全球已经没有可并购的公司,两家巨头企业在全球市场占70%到80%市场份额。
并且Synopsys、Cadence在这些年发展依旧迅速。Synopsys2022财年的收入为50.82亿美元,首次突破了50亿美元大关,同比增长约20.9%。Cadence也是不落下风,全年营收为35.62亿美元,同比增长19.2%。
Synopsys、Cadence发展异常迅猛,在传统EDA已经处于明显优势,如今开拓新的领域,比如说是Synopsys进入到软件安全领域,Cadence进军系统级设计和封装。
EDA发展重心向中国转移
从国内EDA发展情况来看,从2019年开始过去三年中国EDA公司发展迅猛。概伦电子2021年科创板上市,是国内第一家EDA上市公司,助长了资本对EDA行业的疯狂,给我国EDA行业发展打了一针“强心剂”。
从2019年前的十几家到如今上百家,本土EDA公司发展符合我国半导体市场的需求,杨廉峰先生认为,从国家半导体行业安全角度出发,EDA发展首先是国家战略需求;第二,资本市场助推,第三,从未来发展来讲,借鉴全球EDA头部企业发展经验,EDA企业需要整合、并购,最终核心的是要建设EDA生态,没有生态光靠软件工具的研发事实上是没有办法支撑产业发展。
2021年12月28日概伦电子上市掀起本土EDA公司上市潮,接着华大九天、广立微相继上市。本土EDA公司发展归功于资本和国家政策的大力支持,本土EDA公司两年内融资超过100亿元。
初试锋芒——鹏程万里
2022年年报显示Synopsys一年的研发投入超100亿元,概伦电子、华大九天、广立微3家上市公司,一年研发投入大概是7亿~8亿人民币。
无论是营收、员工数量、研发投入本土EDA公司与Synopsys、Cadence都存在很大差距,但是本土EDA公司如今已经由弱到强,已经有一个良好起点。
杨廉峰先生称,本土EDA公司最关键是看长期投资,而不是短期投机。对于EDA行业来讲,短期的繁荣不能完全解决产业落后的问题,本土EDA仍然要着眼于需要从长期发展、长期的投资,建立有生命力的生态。EDA工具来做好全流程国产替代是第一步。
杨廉峰先生总结本土EDA发展的四个阶段:
第一个阶段是做好工具,
第二个阶段就是客户愿意买单,
第三个阶段是提供差异化价值,
最后产品要有竞争力,得到客户认可。
杨廉峰先生表示,对于产业来讲,EDA工具能够形成流程,这流程背后实际是方法学的支持以及工具设计理念。传统EDA流程无法满足特定需求及形成的差异化竞争。从产业竞争力的角度,要针对客户实际情况,把芯片生产流程真正串通,将设计方法学和流程的整合,这是国产EDA公司应该去发挥作用的地方。
当下我国半导体先进制程发展受限,为了提升芯片性能,本土企业寻找新道路以期待换道超车,比如chiplet先进封装、二维材料、纳米压印等新路线,这也给国内EDA企业提供了新方向。人工智能、云计算等技术创新,也是给EDA提供了新机会。
打造DTCO生态
概伦电子作为本土EDA企业的头部,抓住技术革新、产业升级的机会,积极响应国产替代号召,在强化点工具的同时积极布局全流程工具。
杨廉峰认为,本土EDA要发展不仅仅是技术单点创新和工具流程创新,更重要的是生态创新。生态创新驱动力是来自应用,中国庞大的应用的市场可以有力驱动生态建设,基于此概伦电子提出DTCO(设计-工艺协同优化)理念。
随着摩尔定律放缓,从DTCO理念延展到STCO。STCO计划目标是以自上而下的方法将未来的系统需求和瓶颈转化为技术要求。该计划将确保DTCO研究与系统应用空间之间的联系。
2023年3月,概伦电子牵头联合上下游重点企业,产学研合作共建上海临港(600848)新片区EDA创新联合体。
围绕DTCO方法学,概伦电子以器件建模和电路仿真验证两大集成电路制造和设计的关键环节核心EDA技术为基础,加速推动打造应用驱动的EDA全流程战略的实施和落地。
境外收入喜人
以存储芯片EDA工具为切入点,概伦电子2019年之前,国际市场业务占营收高达90%。杨廉峰先生表示,虽然当时工具的数量不多,但是每款数量都是精品。
概伦电子的点工具在上市前就走出国门,经过层层验证成为三星、联电等国际半导体巨头的供应商,着实难得。
2018年到2021年,储器厂商三星电子、SK海力士、美光科技三家企业占概伦电子设计类EDA工具收入的比例超过40%
上市后,概伦电子境外市场营收平稳增长的同时抓住中国EDA行业发展的有利契机,积极布局国内市场。2022年,境内实现主营业务收入1.54亿元,同比增长68.77%;境内实现收入占主营业务收入的比例为55.75%,首次高于境外收入占比。
图:概伦电子2022年年报
从具体产品来看,概伦电子EDA软件授权业务的销售收入同比增长30.38%,其中来自境内的收入增长42.68%。制造类EDA工具授权收入增长35.06%,其中来自境内的收入同比增长46.70%。设计类EDA工具授权收入增长24.58%,其中来自境内的收入同比增长36.43%。
用于先进工艺半导体器件建模的目标驱动模型提取自动化平台(SDEP)、用于PDK开发的先进参数化单元库开发平台(PcellLab)、用于大规模存储器和混合信号电路仿真验证的高性能FastSPICE电路仿真器(NanoSpicePro)等核心EDA工具的销售收入快速增长。
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德累斯顿工业大学硕士/飞利浦皇家全球母婴首席电子工程师/桂电研究院特聘专家;
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