華為內部對整個供應鏈進行梳理後,認為最致命和卡脖子的環節就是EDA工具。如今,EDA戰略性地位被更多產業界人士關注,中國現存10餘家EDA公司,2018年銷售額3.5億元,僅佔全球市場份額的0.8%,與國際巨頭之間的鴻溝讓人望而生畏。

中國產EDA:差距這麼大,怎麼追?

『全球EDA格局牢固』 全球做EDA的廠商大約共有六七十家,但核心只有第一層級的三家,如圖1所示。其中,第一層級的三家公司擁有完整的、有總體優勢的全流程產品,在部分領域絕對優勢,約佔全球市場80%,年營收數十億美元。第二層級擁有特定領域全流程,在局部領域技術領先,約佔全球市場15%,年營收在2,000萬美元到2億美元之間。第三層級的工具以點工具為主,大約50家,年營收一般在2,000萬美元以下。

20190724NT61P1 圖1 全球EDA公司格局。

目前中國的EDA公司十餘家,除了華大九天規模接近400人以外,公司超過40人規模的只有四家公司(集中在40~80人之間)包括:做晶片級系統模擬/整合被動元件IPD/系統級封裝SiP工具的蘇州芯禾、做成品率分析和測試工具杭州廣立微、做元件建模服務/快速模擬工具的濟南概倫,以及元件建模服務工具的北京博達微。

說句喪氣話,從專業人才總量上來看,中國一個國家從事國產EDA研發的共600人,而Synopsys一家公司的EDA研發就有7,000人。

『中國產市佔多少?』中國EDA市場佔全球市場8%(2018年中國EDA銷售額約5億美元),而中國產EDA工具佔中國EDA市場 10%。「2018年我們的營收不到3億元,希望2019年能突破人民幣3億元。」華大九天董事長劉偉平透露,他認為營收決定了對公司研發的投入能力,並舉例Synopsys在2018年的研發費高達72億元,是華大九天10年研發投入總和的7倍。

『缺什麼?』現有的EDA產品跟產業需要差距很大,從點工具到面工具還有很長的路走。 「我們個別工具做的還不錯,但是有些工具只能做到28奈米和40奈米,沒有生態支撐的時候很難往前走。」劉偉平指出除了缺乏對先進製程的支撐,還缺乏製造和封測EDA工具,如OPC等相關工具。

˙缺 數位晶片設計核心工具模組——無法支撐數位晶片全流程設計;

˙缺 對先進製程的支撐——無法滿足高階晶片設計需求;

˙缺 製造及封測系統——無法支撐晶片加工廠及封測廠商的應用需求。

『EDA怎麼發展?』EDA產業一個顯著特點就是壟斷性強、技術壁壘高,另外投資週期長,這使得破局難度倍增。「EDA特別需要生態環境支援。」劉偉平指出,EDA是非常典型的應用性導向性產業,下游IC設計者需要用什麼EDA就應該提供什麼。

回顧全球EDA產業的發展的過程,基本就是靠整合。在自主化的基礎上透過整合才能做大。「十年來政府資金到位僅人民幣3.7億元,華大九天獲得其中1.5億元,距離實際需求比較大。」在2019中國(成都)電子資訊博覽會同期的泛半導體產業投資分論壇上劉偉平向與會投資界朋友呼籲,除了政府支援,EDA產業需要積極吸引社會資本參與,壯大資金實力,有效把握並購時機,才能實現快速做大做強。

FPGA難,全球那麼公司都失敗了

如果說資本在EDA領域還能扮演一定角色,那麼在FGPA領域,十餘年來可是有數十家不缺錢的英雄都折戟沉沙,基本都是燒完錢就果斷退出了。

早期FGPA用於原型設計,大規模的工業用途是在2000年以後才開始的,慶幸的是,2010年後成立的好幾家中國本土FPGA公司,包括安路科技、智多晶、紫光同創、高雲半導體、遨格芯、京微齊力等的硬體開發基本實現了自主設計,不過製程落後國外先進製程兩代(28nm v.s. 7nm),最大邏輯規模不足海外產品的十分之一(50萬 v.s. 500萬),尤其是最重要的軟體發展上還有很大差距。

「FPGA公司不僅要做硬體,還要做軟體,向客戶提供編譯器。」上海安路資訊科技總經理文餘波提出,配編譯器的難度不亞於開發EDA工具,可以說編譯器就是個完整的EDA系統。他表示上述幾家公司雖然都能夠實現自主設計,但多數用的都是新思的工具,僅安路能提供全流程軟體工具。

20190724NT61P2 圖2 FPGA的應用領域。

『中國FPGA公司要創業成功的必要條件』如圖2所示,FPGA的使用集中在通訊和工控,抓住這兩個市場才有機會做大。「品質是成功的基石,此外本土公司首先必須保證自己的FPGA沒有重大的智慧財產權風險,否則就是把風險轉嫁給自己的客戶了。」文餘波表示,其次硬體和軟體的使用者習慣要和國際產品類似,才有俘獲使用者的可能。

本文為EDN China原創文章