EDA软件是什么？EDA软件研发需要什么样的条件 ？

EDA工具软件可大致可分为芯片设计辅助软件、可编程芯片辅助设计软件、系统设计辅助软件等三类。EDA工具软件可大致可分为芯片设计辅助软件、可编程芯片辅助设计软件、系统设计辅助软件等三类。进入我国并具有广泛影响的EDA软件是系统设计软件辅助类和可编程芯片辅助设计软件：Protel、PSPICE、multiSIM10(原EWB的最新版本)、OrCAD、PCAD、LSIIogic、MicroSim，ISE，modelsim等等。这些工具都有较强的功能，一般可用于几个方面，例如很多软件都可以进行电路设计与仿真，同时还可以进行PCB自动布局布线，可输出多种网表文件与第三方软件接口。

据天风国际研报，EDA即Electronic Design Automation(电子设计自动化)，被誉为“芯片之母”。如果把芯片制造比作建造一座大厦的话，IC设计就是大厦的设计图纸，EDA软件就是这张图纸的设计工具， 只不过EDA软件比建筑设计软件的复杂度要高出N个数量级。

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，并可以将电子产品从电路设计、性能分析到设计出IC版图或PCB版图的整个过程，在计算机上自动处理完成。并且是贯穿整个集成电路产业链的战略基础支柱之一。 EDA技术可以广泛应用于电子、通信、航空航天、机械等多个领域。

所以总的来说，EDA是集成电路产业领域内 “小而精”的环节，产值较小但又极其重要。据赛迪智库数据显示：2018-2020年全球EDA市场规模由62.2亿美元增长至72.3亿美元，年复合增长率达到7.81%。 相对于几千亿美金的集成电路产业来说不值一提，但如果缺少了这个产品，全球所有的芯片设计公司都得停摆。

第一梯队：当下EDA行业市场集中度较高，被国际三大EDA巨头所垄断近八成：Synopsys(新思科技)、Cadence(铿腾电子)、Mentor Graphics(明导国际)(2016年被德国西门子收购)。

EDA三巨头掌握着绝对的主导权，旗下产品在国内的市场占有率达到85%， 并且在产品上各有特色，各自的IP侧重点和优势都有较大的差别。因此，不少一线的芯片设计厂商都有同时使用其中两三家厂商的不同EDA IP来设计芯片。

第二梯队：ANSYS、Silvaco、Aldec Inc、华大九天等为代表的企业。该类企业拥有特定领域全流程，在局部领域技术较为领先。

第三梯队：Altium、Concept Engineering、概论电子、广立微、思尔芯、DownStream Technologies等为代表的企业。该类企业在EDA上的布局主要以点工具为主，缺少EDA特定领域全流程产品。

据开源证券研报，受益集成电路国产化政策支持，EDA国产化率从2018年的6.24%提升至2020年的11.48%。

针对美国商务部日前宣布，对EDA软件工具等四项技术实施出口管制，在今天(8月18日)的商务部例行发布会上，新闻发言人表示，滥用出口管制措施，背离公平竞争原则，违反国际经贸规则，必将阻碍国际科技交流和经贸合作，威胁全球产业链供应链安全稳定。

商务部新闻发言人束珏婷：中方注意到美方发布的有关公告。美方不断泛化国家安全概念，滥用出口管制措施，相关做法背离公平竞争原则，违反国际经贸规则，必将阻碍国际科技交流和经贸合作，威胁全球产业链供应链安全稳定。在当前世界经济增速下行、通胀高企的背景下，各国应加大开放合作力度，共同营造开放、公平、公正、非歧视的科技发展环境，推动全球科技进步和成果共享，为世界经济稳定发展增添动力。

国产EDA向何处突围?

如前所述，在EDA领域，海外三巨头已经居于垄断的地位，无论在规模、技术、人才、客户等方面都积累起了深厚的护城河。

即便如此，在不少业内人士看来，作为后来者的国产EDA，仍有不小的突破空间和机会。

“目前海外巨头的产品其实也存在一些短板，比如工具的相对碎片化，巨头们的许多工具是通过收购得到的，所以在融合度上还是存在局限。”芯华章首席战略官谢仲辉向记者表示，不久前在旧金山举办的DAC(全球设计自动化大会)上，尽管和巨头们相比，芯华章只是一家“不知名的小公司”，但还是收到了来自苹果、微软、Amazon等头部客户的合作兴趣，“这说明其实海外现有的EDA工具并不能满足他们的全部需求”。

此外，“巨象”的庞大身躯也会在其转身寻求创新时带来累赘。一位在某EDA巨头工作的前同事告诉谢仲辉，他们有一个十几二十年都不敢碰的代码库，因为“积累的越多、包袱也越多，一个小小的改动也会造成很大的影响”。

美国商务部工业和安全局(BIS)发布了临时最终规则。在规则中，对四种新兴和基础技术建立了新的出口管制，管制理由是国家安全。

im间最终规则(IFR)指的是联邦机构发布的规则，在发布后生效，无需首先征求公众对规则实质内容的意见。IFR用于紧急情况和其他需要，以帮助加快监管流程，快速实施具有约束力的监管要求。今后，是否调整将根据效果决定，并有一定的时限。根据一位资深律师的分析，这项暂行最终规则可以被视为中国的一项暂行规定。

“在这四种技术中，EDA软件是最受外界关注的一种。该规则规定，用于开发全栅场效应晶体管的晶体管(gaafet)结构的EDA软件应受到出口管制。”

EDA，电子设计自动化。这是指使用计算机辅助设计(CAD)软件完成VLSI芯片的功能设计、合成、验证、物理设计(包括布局、布线、布局、设计规则检查等)的设计方法。EDA工具贯穿整个集成电路生产过程，位于该过程的上游。半导体设计、设备开发、芯片生产和制造需要EDA工具。

Gaafet工艺是进入2nm工艺后的主流工艺架构。根据摩尔定律，集成电路中可容纳的晶体管数量将每18个月翻一番。对于不同的工艺阶段，有不同的主流工艺体系结构和不同的EDA工具。

在此之前，主流工艺结构是FinFET，即鳍场效应晶体管。FinFET工艺已经成为继22nm工艺之后的主流半导体工艺架构，并继续发展到5nm工艺。

许多半导体行业人士称，这项规定对中国芯片设计公司的影响最大。

本美国法规中提到的具有gaafet结构的EDA软件是所有半导体公司进入先进制造工艺后无法避免的一个环节。

网上有这样一个说法，有100个对软件开发一窍不通的顶尖芯片设计师团队，和100个对芯片设计一窍不通的软件工程师，谁能更先开发出EDA。

答案是都不可能，但如果把这200人凑在一起，共同开发呢?答案还是不可能，因为两个团队之间难以配合。

那么到底需要什么样的条件才能开发EDA软件? EDA软件又是什么?中国EDA软件发展又经历了什么样的残酷历史?

比如说，当今14nm芯片的设计成本是2亿美元，7nm则是6亿美元，这是有EDA的情况下。如果没有EDA，就需要大量的设计师，去进行大量重复枯燥的工作，一方面极大拉长开发周期，同时也会让成本上升超过200倍。那么，设计一个7nm芯片就需要1200亿美元，考虑到人才数量和时间周期，不用EDA设计芯片，这就是一件根本不可能实现的事情。

中国EDA软件又经历了怎样的历史呢?

上个世纪80年代，在互联网都没有接入的时代，中国就针对EDA软件设立了专项计划。1993年，国产自研EDA系统“熊猫”问世，短暂掀起了国产EDA的风潮，当时国内有20家企业使用国产EDA，完成了超过200个芯片的设计，那个时候熊猫EDA和国际领先水平的差距还没现在这么大。

随后1994年，EDA厂商被解除限制，外国厂商涌入中国，带来了更完整更先进的套装型工具包，同时还有成熟的商业模式和策略，迅速抢占了国产EDA的市场，让国内的EDA行业基本陷入停滞状态十几年。

这个现状一直维持到2008年，但是事到如今，EDA的国产化率仍然很低。

目前，EDA软件被三大外国巨头垄断，分别是新思科技、Cadence和收购了Mentor公司的西门子集团。这个行业的最大特点是，研发费用投入高，但是市场规模却特别小，从业人员也不多，三大巨头企业总人数大概是2.8万人左右，这就占到了全球EDA行业的60%。

而国内所有EDA企业的人员加在一起，也不过1500人，国内最大的EDA企业也不过只有660人，研发人员不到500人。而且这样的研发人才很稀缺，不光需要懂软件开发，还需要对芯片设计和制造有很深刻的理解。如果想要和国际巨头竞争，还需要上万人才的参与，虽然近年来发展迅猛，但是补齐人才缺口还需要好几年时间。

除了人才以外，外国巨头还有知识产权护城河，一颗芯片中要使用到来自各个企业的芯片IP，外国EDA企业基本上垄断了接口类IP，很多芯片设计公司在使用EDA软件的同时，还会使用EDA企业的IP，新思科技和Cadence已经是世界上仅次于ARM公司，第二大和第三大的IP授权公司。

国内EDA企业不仅在IP授权上话语权较弱，还没有形成全流程覆盖，占有的市场份额很小，一方面是长期以来，国内企业不敢轻易尝试国产软件，小企业也不愿意购买正版软件，导致国产EDA市场份额很少。

另一方面则是最重要的问题，EDA软件的迭代和开发需要和晶圆厂紧密配合，这就是下一个问题。

举个例子，台积电在开发N7工艺的时候，新思科技就同步启动了EDA设计平台和IP部件的开发，经过两家公司的相互优化和实际生产的验证流程之后，在台积电推出N7工艺的时候，新思科技的EDA也同步上线，新思科技和台积电已经成为绑定状态，想要导入台积电的先进工艺，就必须使用新思科技的EDA软件。

也只有通过新思科技，芯片企业才有资格拿到台积电的晶圆代工份额。结合这几天的新闻，我们也能知道，台积电推迟在2nm节点上导入GAA技术，对于国内芯片厂商来说也是一件好事，起码目前台积电3nm的代工不受限制。