EDA的“卡脖子”問題，隨著美國的新禁令又被重提。作為設計芯片出圖紙的電子自動化工具，EDA是目前芯片行業不可或缺的關鍵環節。

縱觀本土EDA產業變遷，似乎總是在逆境中才能獲得突破的力量。

中國EDA行業目前的狀況是如何形成的？三年前華為斷供的陰影還歷歷在目，而此次又將激起國內EDA作出怎樣的改變？本文基于中國EDA產業的發展進行梳理：

1. EDA商業模式奠基

2.國產初代EDA的困境

3.痛點創新的競與合

4.中國EDA的兩大支柱

01 

EDA商業模式奠基

EDA商業模式的成立要追溯到晶圓代工業的崛起。上個世紀90年代，臺積電作為專業晶圓代工廠，將目光聚焦在制造，服務于大量芯片設計客戶。這一商業模式需要簡便高效的設計工具作為配套，使中小客戶不必依附于大公司內部的設計工具，就可以順利地設計芯片。

隨著晶圓代工業逐漸成型，大量純粹的設計公司（fabless）如雨后春筍般出現，作為晶圓代工業與設計業的關鍵橋梁，EDA產業成熟了。

之后，EDA行業在經歷了連續多年高強度的并購后，新思、楷登兩巨頭脫穎而出，在各環節形成了一個連貫的商業布局：

晶圓廠端，為其提供完整的PDK工藝套件，作為設計客戶的標準參考，大大降低制造端的壓力；設計端，為其提供DDR、USB等廣泛應用的關鍵接口IP，節省芯片設計中自研此類IP的時間和精力；甚至在光刻機端，新思為阿斯麥開發了專用的鏡頭校準軟件，以使光刻過程精確無誤。

憑借在芯片產業鏈上下游的深入布局，EDA成為整個芯片產業的“關鍵先生”。隨著數字芯片的晶體管數量飛速增長，設計出錯的成本指數式增加，越來越多的設計客戶養成了支付正版EDA費用的習慣。

于是，EDA產業形成了一個很好的商業模式：一方面維持著龐大精良的研發隊伍以開發優秀的產品，一方面維持著完善的銷售和技術支持隊伍以緊密服務客戶。美股EDA巨頭財報中的銷售費用，大部分是工程師差旅期間對客戶進行技術支持產生的支出。

簡而言之，創新的技術價值和高人力資本的服務價值，成為EDA商業模式的核心。

02 

國產初代EDA的困境

上個世紀90年代初，在北京國營712廠一個年代久遠的五樓，王陽元院士為正在埋頭苦干的EDA攻堅小組加油打氣：這是我們科技人員報效祖國的最好機遇！隨后，王院士身邊的助手拿出一包海參和肘子放在桌上，房間里響起了一片歡呼聲。

EDA，電子設計自動化，一個最近頻繁出現的名詞，早在80年代引起了中國科技界的關注。

彼時，中央傾全國財力支持的華晶，從日本引進彩電模擬芯片生產線，EDA成為芯片設計掣肘的關鍵。這個新興的細分行業，對于芯片產業來說發揮三個作用：出設計圖紙、出施工圖紙和施工過程輔助。

可以說，沒有EDA，就只能用手去畫一個又一個晶體管，人力的極限不過數百上千個，一旦過萬，便已非人力所及。更不用說，現在一顆5nm的臺積電芯片，包含上百億個晶體管。

因此對華晶來說，EDA不可或缺，但巴統禁運阻礙了對這類軟件的進口，無奈之下，國家只能自行研發。

EDA的國產化工程，從全國17個單位調來117名學者和技術人員，聘請之前專門從事EDA行業的海外博士作為總設計師。對EDA完全沒有概念的年輕人孫堅，從C語言、數據庫學到版圖編輯，直到把自己學成了一個芯片通才。

經過長達四年的努力，1993年，中國第一個自研EDA面世。為了紀念研發人員長期熬夜形成的黑眼圈，這套國產EDA系統被命名為“熊貓系統”。熊貓一經出世，便將中國與世界水平拉至只有5年的差距，而且國內單位踴躍使用，短時間內，熊貓EDA被裝至20家設計公司，完成近200個芯片品種。

證明熊貓系統獲得巨大成功的，莫過于此前巴統對中國EDA的封禁解除了。熊貓出世不到一年，外國EDA公司紛紛來華。

然而，兩大EDA巨頭楷登和新思在中國建立根據地的時候，熊貓EDA卻在國內待不下去了，遠赴美國。

熊貓EDA在被發明出來后，再沒有爹疼娘養，被拋給了國企華大集團。為了在美推廣中國的EDA，熊貓的研發骨干孫堅被派往美國負責海外銷售。在每一次通話前，孫堅都要把準備說的話寫下來，然后照著念，以免自己的嘴皮子不利索影響拓展客戶。長期堅持下，在世紀之初，國產EDA已在國外賣了不少客戶。

但是，一個本土誕生的EDA，為什么拋開國內市場不搞，偏偏要跑到美國？答案是，國內當時的市場環境，容不下一個正版的國產EDA。

國內的芯片設計產業，在起步之初完全處于一個逆向工程的階段，通俗來說就是抄別人的芯片，這也就不需要用來正向設計的EDA工具；同時，盜版EDA已經可以滿足大部分低端需求；最后，那些僅存的中高端的付費用戶，當然要用就用好的外國EDA。

這樣一來，國內市場實際上反倒沒有國內正版EDA的事。

而這種尷尬局面的根源，在于本土晶圓制造與EDA的脫節。熊貓EDA為配套華晶而生，但是華晶在908工程遭遇重大挫折，之后的909工程和中芯國際在工藝制程上窮追猛打，自然要用最先進的EDA。

如此，本土EDA還沒有大規模銷售，也不知道性能如何，就要面臨下一次工藝進步所帶來的激烈競爭，久而久之，陷入惡性循環。

也就是說，中國的芯片業從來是一個松耦合的局面：從晶圓代工、芯片設計再到封測，無不如此，這種上下游結合的疏松體制，導致每個環節都是各自目標最大化，國產EDA作為全局中最落后腿的那一個，自然不受待見。但是，發達的產業環境孕育出來的兩大EDA巨頭，往下滿足用戶需求卻是輕而易舉的事情。

于是，國產EDA行業天然處在了一個困境里面：

生態孱弱，占據賽道很小，熊貓EDA當時匹配華晶，局限于模擬芯片，門類太少，無法補齊，溢價能力弱；增值服務幾乎沒有，IP是EDA產業的自然外延，會加深設計客戶對于EDA公司的依賴，但本土EDA廠商極其缺乏，因為與晶圓代工廠是松耦合；正因為生態孱弱，增值服務幾乎沒有，本土EDA無法獲得客戶青睞，沒有正向循環的積累，追趕仍然乏力。

在美國頻頻斷供的背景下，EDA已經關乎到產業安全。雖然我國的EDA早在九幾年實現了突破，今天依然被卡脖子。這個行業的問題出在know-how上，而這個東西又不是天上掉下來的。那么，該怎么辦？

03 

痛點創新的競與合

EDA市場的痛點集中在兩端：

在制造端，晶圓廠需要PDK工藝套件提供給設計客戶，自身在制造過程中也有提升芯片良率的需求，一個晶圓廠自己做這些事是不劃算的，不如委托給那些承接了諸多晶圓廠業務的第三方EDA廠商，隨著時間的推移，三星、中芯國際等晶圓代工廠逐漸崛起，他們要與臺積電競爭，必須補上EDA這一課；

在設計端，芯片設計業快速變化，總會在特定環節演變出新的需求，因而除了EDA巨頭的全流程工具，對于能深刻解決某個環節痛點的點工具存在剛需，這為創業公司提供了創新的空間；同時，隨著新的應用場景與下游產品的出現，會有一些IP固化下來成為芯片設計的高頻剛需品。

圍繞制造端與設計端的痛點，2010年左右，大陸的創業者開始了在EDA領域的新一輪創業。

在制造端，概倫選擇了存儲芯片廠作為突破口。存儲芯片的市場格局大大不同于數字芯片，三星、SK和美光占據了大部分市場，從設計到制造都是一體的，因而用戶的感知非常迅速，反饋及時，銷售對象也自然非常明確。

2010年成立后，概倫從器件建模和良率提升入手，拓展到仿真、測試等環節，對存儲大廠提供更多的產品和服務。反映在財報上，概倫的收入結構呈現制造類EDA為主、大存儲客戶為主的特點。

在設計端，芯和選擇了仿真作為突破口。在芯片設計的各個環節中，電路版圖和邏輯綜合是芯片設計業歷史最為悠久、工程師日常使用接觸最多、EDA行業最先切入的，也是享有先發優勢的EDA巨頭的一貫強項。一上來就期望改變用戶根深蒂固的設計習慣、切全流程是不切實際的，但是，仿真作為模擬、預測芯片實際運行狀況的環節，在芯片設計流程中復雜多變而又耗時，即便是初創公司開發的點工具，只要有鮮明的差異化特色也能順利切入。

正是從仿真這樣一個“利基市場”出發，芯和逐漸形成了自己的打法：依托多種自主創新的電磁、電路仿真技術，實現那些未被充分滿足的痛點需求，開發出一個個好用的點工具，逐漸形成一個比較全面的涵蓋了從芯片、封裝到系統的面工具。在芯片設計的特定關鍵環節站穩腳跟后，對于主打全流程的EDA巨頭和大型晶圓代工廠，便形成了特殊的不可替代的價值。因此，在其他本土EDA廠商同業合作偏少的時候，芯和與新思、楷登兩大EDA巨頭都達成了深入的合作。

2021年下半年，芯和與新思聯合推出了全球首款3DIC先進封裝設計分析全流程EDA平臺。傳統的從前端架構探索、后端物理實現、最后做分析驗證的單芯片線性設計流程，已經無法滿足后摩爾時代異構集成先進封裝設計的要求，而需要在設計的每一個階段，都要綜合考慮芯片與封裝的聯合效應，并做出及時的仿真分析，提升設計迭代的效率。芯和的全流程EDA平臺充分釋放了其多年來在芯片、封裝到系統的仿真領域積累的能力，成為在這條新賽道上具備先發優勢的國產EDA廠商。

在設計端，珠海芯動選擇了接口IP。中芯國際等國內晶圓代工廠起步之初，IP生態是缺乏的，國內設計客戶也普遍囊中羞澀。IP中國化，即為設計客戶提供價格更低、與國內晶圓廠對接、表現可靠的IP，可以滿足相當數量的中小客戶的需求。珠海芯動從IP業務出發，也為經驗不足的設計客戶提供芯片定制服務。

頗為有趣的是，本土EDA企業在發展一段時間后，有向芯片設計下游拓展的趨勢，也就是直接下場自己設計芯片，而不滿足于只充當一個EDA工具商的角色。

芯和在射頻芯片、尤其是在IPD濾波器領域表現出色，打入了手機和射頻模組供應鏈，濾波器總出貨量在今年一月份累計出貨突破10億顆；芯動的廣東風格非常鮮明，先后做出了礦機芯片和GPU芯片，打法犀利。

究其原因，本土EDA企業進軍芯片設計，在于他們對EDA工具和IP非常熟悉后，自然而然也就具備了設計芯片的能力。對于擅長仿真的芯和來說，射頻芯片的信號是非線性的，仿真能力是關鍵；對于擅長接口IP的珠海芯動來說，礦機和GPU芯片，有自研IP可以相當程度上降低設計成本。除此之外，本土EDA廠商自己下場設計芯片，也能向主業部門提供更直接的反饋。

04 

中國EDA的兩大支柱

從2020年到現在，國內突然興起一波EDA熱潮。

2020年11月，芯華章完成近億元Pre-A+輪融資。

12月，九同方獲得華為旗下哈勃投資，該公司聚焦射頻EDA領域，核心團隊為留美博士。

在2021年，1月，國產EDA公司概倫電子開始科創板輔導。

2月，熊貓EDA的主體公司華大九天公布創業板輔導消息。

今年，華大九天終于成功上市，掀起了二級市場一波投資熱潮。

熊貓之后，國產EDA陷入僵局，為什么在如此短的時間內，雨后春筍般冒出這么多的新選手？

答案是，這些動輒大手筆融資的新選手，大多是楷登和新思等美系EDA公司培養出來的高階經理人所創辦。兩大EDA公司，都選擇了本土化研發和銷售并舉的策略，這為國內培養了一批領軍人才。國產EDA明星的創始團隊，經由一個全球化的環境培養與孕育，現在活躍于國產EDA行業的新興公司，都有兩大EDA的影子：

概倫電子總裁劉志宏曾任楷登副總裁。芯華章創辦人王禮賓，更是兩大EDA的骨干人才，先后做過工程師、銷售和高管，積累了20年工作經驗，也積累了海思、展銳等國內芯片大客戶的行業人脈。

為什么這些人才能夠在關鍵時刻站出來？

這與EDA行業人才的自然流動不無關系。中國EDA行業一個頗為有趣的現象是，新思和楷登兩家公司都頗為“佛系”，兩個公司之間的中高階人才流動本已十分頻繁，這些人才出去創業，老東家與他們的關系，也維持和平。這與芯片行業其他細分領域的激烈競爭，形成了一個鮮明對比。

而這種常態化的人才流動，將寶貴的行業知識和經驗，外溢到了整個行業。從而，整個EDA行業唯獨在中國發生了大規模的“細胞裂變”。原有的EDA巨頭三十年的成長歷史，其實是不斷兼并、吸收、消化數十個中小技術實體的過程，很少再度發生自立門戶或者迎來新挑戰。中國市場的巨變，為古老的EDA行業注入了新鮮的血液。

在外資EDA紛紛出來創業之際，本土EDA熊貓升級而來的華大九天，也取得了突破。華大九天采取了三個策略：

由點到面突破，不再局限于只是解決個別點問題的工具，覆蓋全流程，增加定制化服務，提高粘性；由芯片擴展至面板領域，第一個針對面板做全流程的EDA方案，順利在國內平板顯示器市場占下九成份額；繼續在日本等國全球化擴張，成為一些巨頭不可或缺的技術供應商。

外資EDA培養眾多本土人才，在新的時間節點開宗立派；國內EDA擴展行業應用服務本土，同時高歌猛進一路出海。

兩大EDA與華大九天看似是對立的競爭對手，但其實共同為中國的芯片行業做出了互為補充的貢獻。