集成电路国产EDA如何乘风破浪？

“2019年，我国EDA市场规模约为5.8亿美元，仅占全球市场的5.6%。中国EDA厂商总营收不到4.2亿元，只占全球市场份额的0.6%。”在近日举行的2020世界半导体大会EDA产业发展分论坛上，一组数据引发行业关注。

EDA（Electronic Design Automation），即电子设计自动化工具，它相当于芯片设计师的“PS软件+素材库”，可以让芯片设计从几十年前图纸上画线的体力活，变成了软件里“素材排列组合+敲敲代码”的脑力活。

尽管EDA全球产值刚破百多亿美元，却足以影响到整个万亿电子产业的发展，因此EDA被誉为半导体里的“最高杠杆”，而在国内，EDA系统还处于起步阶段。国产EDA软件如何奋起直追？南方日报记者对行业人士、专家学者进行多方采访。

现状

国际厂商三足鼎立，新技术可缩小差距

材料、EDA软件、半导体设备，是整个半导体行业的“三张牌”，如果用一个倒金字塔结构来形容，那么EDA软件是位于产业链最上游的位置，也是整个产业的基石。

它有多重要？根据相关数据，如果一个系统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。

在半导体制造领域，随着工艺复杂度的加大，市场份额加速向头部厂商集结。EDA行业从百家争鸣，最终形成三足鼎立之势。

此次分论坛上一组数据显示：2019年我国EDA市场规模约为5.8亿美元，仅占全球市场的5.6%。中国EDA厂商总营收不到4.2亿元，只占全球市场份额的0.6%；同比增长14.3%，国产化率约为10%。国内EDA市场超过85%的份额是Synopsys、Cadence和Mentor三大厂商占据。

国产EDA产业也摁下了奋起直追的快进键。业内人士吕芃浩介绍，EDA软件一度依赖进口，自主化进入沉寂期，到2008年左右，EDA软件再度起航，先后成立了华大九天、芯愿景等企业，并逐步获得世界认可。

“2019年年底，我国芯片设计企业达到1780家，并且培育出巨大的产业规模为国产EDA软件的发展提供了足够大的市场。”吕芃浩说，5G、人工智能、新能源汽车等新领域的出现，同时基于云计算、人工智能的EDA技术，可将我国EDA技术与国际差距大大缩小。

上海复旦微电子总工程师沈磊也感叹，“以前集成电路的论坛，讲的多是设计、工艺，装备、材料，EDA几乎没有人谈，但今年以来明显感受到越来越重视EDA”。

痛点

市场规模有限，企业难有投入动力

尽管有业内人士乐观认为，基于国产替代而创造了产业发展机会，但半导体是一个资金、技术和人才门槛都非常高的行业，要想发挥EDA软件在半导体产业“四两拨千斤”的作用，还面临诸多痛点。

对比国际三大厂商来看，EDA更是靠研发投入砸出来的。据国信证券，Synopsys和Cadence两大巨头为了维持行业地位和紧跟技术发展，其研发费用分别高达35%、40%，研发占比远高于同行。

更关键的是，花费巨大力气研究出来，市场在哪里？北京大学高能效计算与应用中心执行主任罗国杰就指出，尽管EDA归类于与生产制造、材料并列的半导体技术，但EDA市场很有限，从商业驱动角度并不是很容易的事情。

应用企业则有自己的担心：不少长期使用国外软件的公司而言，不敢轻易尝试国产软件。这就面临着一个“先有鸡还是先有蛋”的困境。

吕芃浩认为，软件应该在使用中不断提升，国内EDA厂商都比较缺乏PDK（工艺设计套件）基础，EDA企业和国际先进晶圆厂的合作较弱，国内晶圆厂提高自身的制造技术水平有限，难以针对先进工艺设计、改良EDA软件。

也就是说，EDA软件背后，与生产制造紧密结合，而且在使用中不断更新，长此以往，合作伙伴也越来越少，技术越来越落后，陷入恶性循环。

吕芃浩还指出，很多中小企业对版权、知识产权的意识较差，盗版猖獗，对国内EDA的迭代没有好处。“企业千辛万苦开发出了软件，一遇到盗版就前功尽弃。”有企业家反映。

这个问题不得不引起重视。今年8月，在国务院印发的《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》就提及，聚焦材料、EDA、设备等探索关键核心技术攻关新型举国体制，同时探索建立软件正版化工作长效机制。

破题

或将建专门实训产线，培养实操性人才

尽管发展集成电路还面临不少难题，但在清华大学微电子学研究所原所长、中国半导体行业协会副理事长魏少军教授看来，资金并不是核心问题，最难的有三点，一是战略决心，二是顶层设计，三是人才团队。其中，人才是关键。

多位行业人士表示，EDA 处于多学科交叉领域，需要大量综合性人才。同时，从事EDA工具开发需要工程师同时理解数学、芯片设计、半导体器件和工艺，综合技能要求高。

高门槛导致这方面人才奇缺。数据显示，2019年全球EDA从业人员约为4.5万人，但国际三大厂商占比就达六成。而在国内，除去在国际EDA公司的中国研发中心工作人员，本土EDA研发人员仅500人左右。

“人才是最难解决的，因为急不得。”华大九天副总经理郭继旺说，集成电路人才既要扎实理论基础还要实操能力，还需要与工艺、整个产业发展贴合往前走。

相比学科教育的培养，更难的是实践操作。郭继旺说，打通从高校到产业的“一公里”目前还是一片空白，集成电路产业是一项实操性工作。尽管各地纷纷建有12寸线、8寸线等不同尺寸的产线，但代工厂目前都是存量人才为主，产线不能停，无论是对高校学生还是初入者来说，都缺乏专门实训平台。他透露，目前杭州也有意专门打造一条12寸产线用来做实验室的测试和实训平台。