中新經緯11月11日電 (常濤)“EDA(電子設計自動化)很重要，但它市場規模比較小，只有百億美元規模，不過它撬動的卻是萬億美元規模的芯片市場，就像咽喉一樣，雖然很小，但能決定人的生死。”在談及EDA的重要性時，業內專家打了這樣一個比方。
近日，華中科技大學計算機學院呂志鵬教授團隊在EDA領域國際會議ICCAD 2021上，獲得CAD Contest布局布線算法競賽第一名的消息引發關注。
消息傳來后，業界振奮不已。這個冠軍究竟意味著什么？被譽為“芯片之母”的EDA商業價值幾何？針對這些問題，中新經緯記者采訪了中金公司科技硬件首席分析師彭虎、天鷹資本執行董事章金偉以及天數智芯物理設計經理鄭長春。
“沒有好的EDA軟件，我們幾乎不可能造出好芯片”
中新經緯：在芯片產業鏈條上，EDA處在什么位置？對中國芯片發展有多重要？
章金偉：當前芯片設計越來越復雜，一些SoC芯片(系統級芯片)動輒百億顆晶體管。從成本角度衡量，芯片流片費用高昂，最低端的芯片流片一次都要花費數十萬元以上，先進制程的甚至要過億元，對于一些中小芯片企業來說，可能流片失敗2、3次就會瀕臨破產。因此，芯片設計需要追求成功率，自動化設計工具可以極大避免芯片電路設計和布局錯誤，降低損失。
所以，EDA軟件是當前芯片設計不可或缺的核心部分，沒有好的EDA軟件，我們幾乎不可能制造出好芯片。
鄭長春：目前芯片設計是一個非常復雜的流程，有的芯片集納幾百億個晶體管，它的物理實現、功耗分析、物理驗證等都只能依靠EDA工具。EDA雖然很重要，但它市場規模比較小，只有百億美元規模，不過它撬動的卻是萬億美元規模的芯片市場，就像咽喉一樣，雖然很小，但能決定人的生死。
中新經緯：呂志鵬教授團隊拿到這個冠軍有何意義？
彭虎：呂志鵬教授團隊在ICCAD 2021上獲得的是CAD Contest布局布線算法競賽第一名，布局布線是芯片電路設計后端流程中一個較為重要的步驟。
過去，芯片設計師使用EDA設計工具的過程中，芯片架構的探索、設計、驗證、布局布線等耗費大量的人力，如果能將這些設計數據通過算法交由機器來執行，則可以輔助降低芯片設計門檻，提高設計效率，為芯片設計企業縮短芯片上市時間。
“EDA設計工具的重要性愈發凸顯”
中新經緯：世界范圍內EDA市場格局是什么？EDA的商業模式是什么？
章金偉：目前，在EDA市場，三家外國企業Synopsys、Cadence以及Mentor Graphics直接或間接控制的公司幾乎壟斷了整個產業鏈，他們和芯片晶圓制造企業深度聯合，為晶圓廠提供基礎IP，幫助完善基礎IP庫。晶圓廠有更豐富的IP庫，可以快速提高工藝能力，吸引更多芯片設計企業。通過這種方式，三大EDA企業實現與晶圓廠的雙贏戰略綁定，其他企業就很難再進入這個聯盟。
而下游芯片設計公司要設計芯片，就需要晶圓廠提供開發數據包PDK，PDK包含了對EDA軟件的授權驗證，EDA軟件沒有授權驗證就無法使用PDK工具包，因此導致芯片設計企業，尤其是先進制程芯片，基本不可能脫離三大EDA龍頭的控制。
當前EDA企業主要靠四大塊收入，EDA軟件、IP授權收入、工藝解決方案、其他專業服務等。其中，EDA軟件和IP是相輔相成的兩塊業務。
“中國EDA未來發展可期”
中新經緯：國產EDA現狀是怎樣的？出路在何方？
彭虎：國內EDA產業存在三大短板，分別是歷史投入不足、人才數量不足以及市場開拓難。
EDA行業發展與下游晶圓廠工藝更新深度綁定，盡管自2016年開始中國高度重視EDA技術的發展和人才培養，但EDA行業的發展離不開全產業鏈的協同進步。中國晶圓代工廠所面臨的技術研發壓力和攻關難度同樣巨大，也在一定程度上制約了國內EDA工具配套發展。另外，芯片設計廠商和晶圓廠對EDA工具先行者的高度粘性，也為國內EDA工具市場拓展造成了制約。
不過，國內EDA發展過程固然坎坷，但星星之火從未熄滅。目前，中國EDA廠商在部分類型的芯片設計和制造實現了全流程覆蓋。在大部分點工具領域進行了布局，已經取得了一定的突破。
在產業鏈結合方面，國內晶圓制造正由成熟制程向先進制程發展，國產EDA設計工具在與國內制造廠商的協同下，將循著低端向高端、點工具向全流程的路徑發展。隨著產業政策支持力度加大，高科技產業投融資環境改善，國內EDA產業有望吸引和培養更多的人才，未來發展可期。
章金偉：中國EDA企業(產品)目前在180nm和350nm以上的老工藝可以使用，但在130nm以下的制程還有很大差距，國內目前只有個別企業在電源管理這類芯片上能提供EDA軟件。
隨著中國中芯國際、華虹、粵芯等晶圓廠的崛起，中國的半導體產業鏈會迎來重組，在此機會下，國內上游半導體企業勢必會出現更多機會。(中新經緯APP)
