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國產EDA,前路漫長

發布時間:2022-08-16發布人:

國產EDA,前路漫長



與摩爾定律類似,EDA既是技術問題,又是經濟問題。摩爾定律認為微處理器的性能每隔18個月提高一倍,而價格下降一半。


作為半導體最上游的EDA,則杠桿撬動了整個半導體下游,讓芯片從設計到流片能夠盡可能花更少的錢。從經濟層面來看,EDA與摩爾定律都是在關注如何產生更大經濟效益。EDA規模雖小,卻能四兩撥千斤。


國產EDA高速發展


與半導體產業的其它環節不同,EDA產業是一個弱周期的產業,一方面是與晶圓和封測相比,EDA本身是輕資產,另一方面原因則是,EDA產業獨特的“授權費”模式,讓整個產業能夠對沖一定的行業周期性風險,實現平穩增長。


國產半導體的高速發展是從華為被限制開始的,國產EDA的飛速發展,也開始于此。


根據全球半導體行業觀察的不完全統計,自2018年至今年上半年,新注冊成立的EDA企業有23家,自2021年至今,完成融資的國產EDA企業累計達到32家,其中金額從百萬到數十億不等。其中的明星企業,合見工軟在6月初剛完成了超11億元Pre-A輪融資。


截止目前合見工軟累計融資規模已經將近30億元,其股東團隊也堪稱豪華。不僅有大基金,還囊括了聯發科、聞泰科技、韋爾股份、瀾起科技、卓勝微、瑞芯微、上海瀚邁、華勤通訊等多家知名芯片領軍企業及其關聯基金。瑞芯微董事長勵民也在其股東之列。


另一家企業,芯華章今年5月剛宣布完成超過4億元Pre-B 輪融資,6月又宣布完成數億元 Pre-B + 輪融資,目前累計融資金額超12億元。此外,華為旗下的哈勃投資目前也直接或者間接參與了5家國產EDA企業的融資,分別是阿卡思微、無錫飛譜電子、九同方微電子、立芯軟件以及國微思爾芯。


除了融資之外,國產EDA企業最近一年時間密集登陸資本市場。作為國內EDA第一股,概倫電子已于去年12月28日正式登錄科創板,上市首日即大漲51%。概倫電子之外,國內EDA龍頭華大九天,和另一家EDA企業廣立微也于本月初上市,銳成芯微科創板IPO已受理,芯愿景在著手IPO,國微思爾芯在科創板IPO審核狀態變為中止。


從新注冊企業數量,融資以及上市這幾點,不難看出,國產EDA企業正在一改此前發展緩慢的步調,開始快速發展。但如同先進制程一樣,EDA是一個高度壟斷的行業,想要突破壟斷不是一朝一夕的事情。


EDA的壁壘


當前全球EDA的三大龍頭中,Mentor Graphics已被西門子收購改名Siemens?EDA,目前財務狀況已不對外公開,但另外兩家新思科技(Synopsys)和楷登電子(Cadence)財報依然可查。


根據新思科技的財報顯示,2021年其營收為42億美元,其中研發費用為15.13億美元,研發占比36%。鏗騰電子2021年的營收為26.83億美元,研發費用為11.34億美元,研發占比38%。新思科技與鏗騰電子兩家EDA龍頭2021年的研發之和為26.47億美元。


目前國內的EDA企業中,EDA第一股概倫電子2021年營收為1.94億人民幣,華大九天2021年營收為5.79億人民幣,國內EDA企業的營收與龍頭之間的差距巨大。不過在市盈率(TTM)上,新思科技為59.94,鏗騰電子為67.68,概倫電子為584.39,華大九天為467.11,資本市場對于國產EDA的前景持看好態度。


除了規模上的差距之外,技術與人才是半導體產業的發展的通病。EDA產業與IP產業,以及其它諸多半導體產業相同,國內技術與國際先進水平差距較大。一個很重要原因在于國外起步早,具有先發優勢。


國外企業在長期的發展中,通過自身的技術沉淀,培養了大量的技術人才,形成了強大的技術壁壘與專利壁壘。此外,在其發展過程中,產業并購是一個無法繞開的話題。在美國EDA公司的并購歷史上,僅僅由Top3 的三家巨頭直接參與的并購達到200次。每家企業的并購數量平均達到70次。如果考慮許多并購公司在此之前也是吃東吃西,總并購次數大約在 300次左右。這些并購讓EDA龍頭加快了技術與專利的積累。


除了資金與技術之外,上下游的客戶綁定也是重要的壁壘。EDA工具軟件除了被廣泛應用于IC設計之外,還被用于晶圓制造與封測產業。晶圓廠與EDA企業之間的長期合作形成了很高的默契,晶圓廠為EDA企業提供PDK文件更新,而EDA企業為晶圓廠提供工藝流程服務銷售。隨著工藝制程的不斷提高,晶圓廠的PDK文件也會成為EDA廠商的核心優勢,雙方的綁定會更加緊密。


目前國內的EDA企業主要以點工具為主,流程類的涉及較少,目前國內只有華大九天一家在模擬電路擁有全流程覆蓋能力。在先進制程中,不同的Fab廠由于設備有差異,所以工藝會有差別,導致對EDA的需求也不同,這對于國產EDA企業來說是一個機會,但危與機并存,EDA工具公司的另一大局限性在于,其工具要在流程內運行,因此會受制于流程類企業。


政策支持


2021年工信部在《“十四五”軟件和信息技術服務業發展規劃》中提出,要重點突破工業軟件,補足關鍵基礎軟件短板設計電子設計自動化軟件(EDA)。除了工信部發文之外,北京、上海等多地政府也發布相關鼓勵支持政策。縱觀EDA產業的發展,與這些支持性政策密不可分。


美國在EDA領域一直以來都奉行長期主義。根據IEEE的一項數據顯示,自1984年至2015年,美國國家科學基金(NSF)資助了將近1200個與EDA相關的研究課題,這意味著NSF長達30年且每年資助40個左右的EDA相關課題。此外,NSF和半導體研究共同體(SRC)還與美國國防部以及工業界締結了牢固的聯合投資機制,每年將大約2000萬美元的資金投向EDA研究領域。


從美國EDA產業的發展來看,由于EDA產業的特殊性,產業規模相對晶圓代工與IC設計等領域規模較小,且技術要求高,因此需要政策與產業基金(來自政府、上下游企業等)的支持,才能持續良性發展,這對我國EDA產業發展具有借鑒作用。


總結


以2018年年底為界,在此之前,國產EDA的進展緩慢,2018年年底之后,隨著國產替代的提出,國產EDA迎來了發展機遇,尤其是資本對EDA青睞有加。但從產業發展而言,國產EDA與龍頭有十分巨大的差距,依然處于追趕階段,未來中國EDA產業的發展依然需要走很長的路。





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