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集微咨询高级分析师陈跃楠:新环境下EDA产业发展现状及趋势分析

来源:爱集微

#集微咨询#

#陈跃楠#

06-26 18:41

集微网消息,6月25-26日,以“心芯本相印,变化有鲲鹏”为主题的2021第五届集微半导体峰会在厦门海沧正式召开。

近年来,EDA/IP等国产替代“卡脖子”环节已成为行业关注的热点,尤其是后摩尔时代的到来,芯片制造工艺的升级,每一个节点都要付出高昂代价,实现在EDA技术领域的创新寻求突破,将是中国半导体产业进一步提升自主可控能力的关键,有助于带动下游产业链的快速成长。

为此,在26日的EDA/IP专场论坛会上,集微咨询高级分析师陈跃楠带来了“新环境下EDA产业发展现状及趋势分析”的主题演讲。

图:集微咨询高级分析师陈跃楠

EDA全景概貌

EDA是芯片设计最上游的产业环节,同时也是快速发展的领域。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,完成从电路设计、性能分析到设出IC版图或PCB版图的整个过程。具体来看,EDA的设计流程主要包括设计输入、设计处理、设计验证、器件编程和硬件测试等5个步骤。

此外,从市场价值来看,2020年整个EDA软件的全球市场规模达到114.7亿美元,却撬动了4000亿美元的半导体产业。

EDA的重要价值在于,EDA软件降低了芯片的设计成本。数据显示,一颗28nm系统SoC的设计费大约是4000万美元,在没有EDA技术进步的情况下,费用会达到77亿美元,EDA软件让设计费用降低了200倍。

据陈跃楠观察,目前EDA行业存在生态锁死、技术难度大且进入门槛高的特点。

首先是生态方面,陈跃楠提到,IP,厂商、 EDA厂商、芯片设计公司及晶圆厂上下游企业深度绑定。尤其是在先进工艺节点上,各方通过紧密合作、反复迭代,最终实现产品量产。龙头EDA厂商也正是利用这种联盟,始终把控着设计工具的尖端市场。

其次是,技术难度大。芯片上单位面积上集成的晶体管数量还在高速增加,物理和工艺问题日趋复杂,算法高度密集。因此,对设计工具的可靠性和经验积累要求非常高,任何细微的电气特性的错误都会持续放大造成流片失败。此外,随着流片成本持续上扬,客户对流片失败的容忍度持续下降,一般成熟的工具由于经过了市场的持续检验,不会出现由于工具问题造成流片的失败,相反新进入企业获得市场认可和信任的难度很大。

再者,市场狭窄而且拥挤。虽然支撑着超过3万亿美元的大市场,但自身规模非常小,新进入者在这个市场上,将直接面临着巨头的竞争,被挤出市场或者被收购的风险都很大。

纵观这个EDA市场,行业规模增大,整体增速较低,但亚太地区增速最快。由此,我们不由得思考,国产EDA路在何方?

国产EDA路在何方

据集微咨询(JW insights)统计,国内EDA市场规模在5亿美元上下,在全球EDA市场规模中占比非常小。在这个市场上,主要还是为新思科技、楷登电子和Mentor三巨头把控( 90%以上),国产化率不足10%,且竞争格局分散。

不过,可喜的是,近年来国内EDA行业呈现EDA企业数量快速增加,融资案例量次齐增的良好局面。首先是EDA企业数量方面,目前,国内EDA企业数量超过30家。从2014年开始,市场参与者快速增多;其次,资本热捧融资次数增长。2018年之前,行业关注度比较低,市场投、融资都较为平淡。而到了2020年,就有9家企业完成了15次融资;2021年上半年已经有6家企业完成了8次融资。再者,融资规模更大。2018年以来,国内EDA企业融资体量快速增大。此外,企业IPO进程也在加速,截至当前,华大九天、概伦电子、广立微都已经完成上市辅导,思尔芯处于辅导阶段。

然而,国产EDA发展还存着一些问题。陈跃楠指出,国内EDA也存在着以点工具为主,对数字电路全流程和先进工艺等支持不足的问题。

他提到,国内厂商除了华大九天在模拟电路和显示面板方面可以做到全流程工具支持之外,其他的多以提供点工具为主。国产工具在先进制程方面的短板尤为明显,目前全流程最高可以支持28nm,制造和封测环节的支持能力也非常薄弱。另外,国产工具还缺乏持续验证和迭代的IP库,可用性差、效率低;产业生态存在巨大差距,人才缺失严重等问题。

不过,近年来,随着政策、市场环境向好,国产EDA也将迎来发展“春天”

陈跃楠认为,随着数字经济快速发展,数字产业化和产业数字化都将提速,国内对算力尤其是芯片的需求将快速增长。另外,国内芯片国产化提速,设计、制造和封测能力都在提升,国产EDA将获得更多的市场空间。尤其是制造环节,中国大陆在未来10年间新增产能占全球的比重将达到40%,期末份额也将达到24%,较2010-2020年提升明显。此外,AI与云计算等新技术的持续演进,汽车、物联等新的场景快速落地,同样给国内EDA企业带来了新的契机。

与此同时,国内政策环境向好,重视程度提升。国家将在“十四五”期间实现集中突破,资金、知识产权、人才培养等领域支持力度加大。

陈跃楠指出,EDA作为一个成熟行业,Research and Markets预计2019-2024年年间的平均增速为7.8%,增长较为缓慢。但是,行业依然存在行业性的发展机遇,尤其是在“云物移大智”广泛应用的当前和未来, EDA都面临巨大的机会。

陈跃楠继续提到,验证工具是中国EDA的突破赛道。他分析指出,一方面,随着新一轮科技革命和产业变革的持续推进,叠加疫情因素影响,在线办公、在线视频、网络视频等数字化新业态新模式在疫情倒逼下不断涌现,大量企业利用大数据、工业互联网等加强供需精准对接、高效生产和统筹调配。另一方面,数字经济快速发展,数字产业化和产业数字化都将提速,国内对算力尤其是芯片的需求将快速增长。此外,AI与云计算等新技术的持续演进,汽车、物联等新的场景快速落地,同样给国内EDA企业带来了新的契机。

EDA工具如何才能更快实现国产化?他建议可以从由点及面、由低端到高端、产学研用资全面配合三个角度入手。最后,陈跃楠建议:“当前中国半导体正处于壮大期,未来可以借助资本力量,推动产业升级,由此中国半导体有望在2025年达到成熟期。”

责编: Aki

木棉

作者

微信:lm071137

邮箱:limei@lunion.com.cn

作者简介

关注半导体制造、设计,通信等领域,聚焦中国台湾地区产业的风向与动态。

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