本報(bào)記者 李玉洋 上海報(bào)道
日前，國(guó)內(nèi)首家EDA（Electronic Design Automation，電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化）上市公司概倫電子交出了一份漂亮的成績(jī)單——該公司2022年實(shí)現(xiàn)營(yíng)收約2.79億元，同比增加43.68%；實(shí)現(xiàn)歸屬于上市公司股東的凈利潤(rùn)約4489萬(wàn)元，同比增加56.92%，兩項(xiàng)數(shù)據(jù)均達(dá)到歷史最優(yōu)。
《中國(guó)經(jīng)營(yíng)報(bào)》記者注意到，近兩年來(lái)國(guó)內(nèi)EDA賽道的投資熱度直觀可見(jiàn)，一批國(guó)產(chǎn)EDA企業(yè)涌現(xiàn)出來(lái)。企查查數(shù)據(jù)顯示，2022年該領(lǐng)域共完成38次融資事件，披露融資金額超80億元?！敖鼛啄陙?lái)，中國(guó)EDA產(chǎn)業(yè)的發(fā)展已初具規(guī)模，產(chǎn)業(yè)生態(tài)也在初步形成，比如在當(dāng)前模擬設(shè)計(jì)EDA工具和制造領(lǐng)域，已經(jīng)有優(yōu)秀的國(guó)產(chǎn)EDA公司深耕多年，而在數(shù)字設(shè)計(jì)和驗(yàn)證領(lǐng)域，也有初創(chuàng)EDA公司的工具在產(chǎn)業(yè)上獲得認(rèn)可?！鄙虾：弦?jiàn)工業(yè)軟件集團(tuán)有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“合見(jiàn)工軟”）方面告訴記者，中國(guó)EDA 公司經(jīng)歷了三個(gè)階段，從無(wú)到有，再?gòu)挠械疆a(chǎn)品性能對(duì)標(biāo)國(guó)際產(chǎn)品，最后形成產(chǎn)業(yè)協(xié)同的生態(tài)。
對(duì)此，電子創(chuàng)新網(wǎng)CEO張國(guó)斌表示：“近兩年本土EDA發(fā)展很快，一是得益于本土IC設(shè)計(jì)公司崛起，大量公司需要本土化工具的支持；二是大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)以及云化的普及，也給EDA領(lǐng)域帶來(lái)了新的變化。很多本土EDA公司盡可能多地?fù)肀录夹g(shù)，加之政府和資本的引導(dǎo)，以及很多人才加入，讓本土EDA快速發(fā)展起來(lái)。”
記者注意到，為專(zhuān)用處理器設(shè)計(jì)工具的科技公司芯易薈（ChipEasy）也于4月12日發(fā)布EDA工具FARM Studio。據(jù)芯易薈方面介紹，這是全球首款采用C語(yǔ)言描述的專(zhuān)用處理器生成工具，軟硬件描述語(yǔ)言的統(tǒng)一，可大幅降低芯片設(shè)計(jì)門(mén)檻，分鐘級(jí)自動(dòng)生成專(zhuān)用處理器芯片，最大程度縮短芯片研發(fā)和驗(yàn)證的周期，加快芯片產(chǎn)品上市。
2025年將達(dá)到185億元
按照具體業(yè)務(wù)來(lái)看，概倫電子2022年EDA工具授權(quán)業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)收入1.83億元，同比增長(zhǎng)30.38%；半導(dǎo)體器件特性測(cè)試系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)收入6158.62萬(wàn)元，同比增長(zhǎng)34.75%；一站式工程服務(wù)解決方案業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)收入3290.29萬(wàn)元，同比增長(zhǎng)410.44%。
值得注意的是，概倫電子作為一家在國(guó)際市場(chǎng)上起步的企業(yè)，2022年境內(nèi)收入首次超過(guò)境外。數(shù)據(jù)顯示，來(lái)自境內(nèi)的主營(yíng)業(yè)務(wù)收入實(shí)現(xiàn)1.54億元，較上年度增長(zhǎng)68.77%，占公司主營(yíng)業(yè)務(wù)收入的比例，從2021年的47.63%提升至2022年的55.75%。
概倫電子方面表示，2022年?duì)I收增長(zhǎng)主要系報(bào)告期內(nèi)拓展產(chǎn)品線(xiàn)，銷(xiāo)售訂單同比快速增長(zhǎng)所致；凈利潤(rùn)同比增長(zhǎng)則主要來(lái)自銷(xiāo)售收入及政府補(bǔ)貼、利息收入增長(zhǎng)。
其實(shí)，概倫電子的營(yíng)收增長(zhǎng)也與整個(gè)EDA產(chǎn)業(yè)的發(fā)展預(yù)期相符合。ESD Alliance的數(shù)據(jù)顯示，2020年全球EDA市場(chǎng)的規(guī)模為115億美元，2015—2020年CAGR（復(fù)合年均成長(zhǎng)率）為8.1%；而根據(jù)中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)，2020年中國(guó)EDA軟件市場(chǎng)的規(guī)模為93.1億元，預(yù)估到2025年將達(dá)到185億元。
EDA是面向電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域的基礎(chǔ)工具，稱(chēng)作“芯片之母”。按照設(shè)計(jì)對(duì)象的不同，EDA工具可分為模擬設(shè)計(jì)、數(shù)字設(shè)計(jì)、晶圓制造、封裝、系統(tǒng)五大類(lèi)。主流的點(diǎn)工具有上百種，芯片設(shè)計(jì)、晶圓制造及封測(cè)各環(huán)節(jié)中的不同流程對(duì)EDA工具的功能需求不同，需使用不同種類(lèi)的點(diǎn)工具。
長(zhǎng)期以來(lái)，全球EDA軟件由Synopsys（新思科技）、Cadence（楷登電子）和Siemens（西門(mén)子）等國(guó)際巨頭主導(dǎo)，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)也不例外。近兩年，推動(dòng)國(guó)內(nèi)EDA行業(yè)發(fā)展的變量不斷涌現(xiàn)，其中最重要的是國(guó)家對(duì)EDA行業(yè)的重視程度不斷增加，上下游協(xié)同顯著增強(qiáng)，國(guó)內(nèi)EDA企業(yè)在產(chǎn)業(yè)政策、產(chǎn)業(yè)環(huán)境、投資支持、行業(yè)需求、人才回流等方面吃到紅利。
企查查數(shù)據(jù)顯示，2022年國(guó)內(nèi)EDA賽道完成的38次融資事件，融資級(jí)別多集中在千萬(wàn)元以上，融資輪次多集中在戰(zhàn)略融資，共16起，占比超四成；其中芯瑞微電子、立芯軟件、湯谷智能、合見(jiàn)工軟等企業(yè)在2022年獲多輪融資。
更貼近客戶(hù)需求是天然優(yōu)勢(shì)
概倫電子董事、總裁楊廉峰此前表示，EDA行業(yè)特點(diǎn)是技術(shù)高度密集，并且涉及跨學(xué)科，工具種類(lèi)繁多，應(yīng)用細(xì)分非常明顯，“從國(guó)外行業(yè)30多年的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，不光是建立了技術(shù)壁壘，更重要的是建立了生態(tài)的壁壘。目前，國(guó)內(nèi)EDA發(fā)展的難點(diǎn)也主要是存在技術(shù)和行業(yè)生態(tài)壁壘”。
盡管?chē)?guó)內(nèi)EDA企業(yè)面臨著一些壁壘，但也有屬于自身的優(yōu)勢(shì)。“中國(guó)EDA企業(yè)在應(yīng)對(duì)中國(guó)IC設(shè)計(jì)客戶(hù)需求時(shí)有天然優(yōu)勢(shì)，可以更貼近客戶(hù)需求。對(duì)于EDA公司來(lái)說(shuō)，誰(shuí)能更快地把握系統(tǒng)級(jí)客戶(hù)和IC設(shè)計(jì)公司的真正需求和痛點(diǎn)，擁有更好的產(chǎn)品和技術(shù)，并持續(xù)優(yōu)化，誰(shuí)就能主導(dǎo)市場(chǎng)?！焙弦?jiàn)工軟方面表示。
概倫電子在財(cái)報(bào)中指出，基于國(guó)際EDA巨頭的核心優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品及全流程覆蓋的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)及成果，在全球范圍內(nèi)EDA公司存在兩種不同的發(fā)展特點(diǎn)：一是優(yōu)先重點(diǎn)突破關(guān)鍵環(huán)節(jié)核心EDA工具，在其多個(gè)核心優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品得到國(guó)際領(lǐng)先客戶(hù)驗(yàn)證并形成國(guó)際領(lǐng)先地位后，針對(duì)特定設(shè)計(jì)應(yīng)用領(lǐng)域推出具有國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵流程解決方案；二是優(yōu)先重點(diǎn)突破部分設(shè)計(jì)應(yīng)用形成全流程解決方案，再逐步提升全流程解決方案中各關(guān)鍵環(huán)節(jié)核心EDA工具的國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
國(guó)內(nèi)EDA企業(yè)也依循著該路徑。2022年，概倫電子基于國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀，啟動(dòng)了業(yè)內(nèi)首個(gè)基于DTCO（芯片設(shè)計(jì)與工藝協(xié)同優(yōu)化）理念的EDA生態(tài)圈，邀請(qǐng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游EDA企業(yè)、IP廠商、存儲(chǔ)器公司、設(shè)計(jì)公司/IDM、晶圓代工廠、封測(cè)公司等多方深度聯(lián)動(dòng)。
而合見(jiàn)工軟從驗(yàn)證切入，目標(biāo)在于全流程?！膀?yàn)證貫穿整個(gè)芯片設(shè)計(jì)流程，是花費(fèi)時(shí)間、資源最多的步驟。因?yàn)樾酒_(kāi)發(fā)成本的高昂，驗(yàn)證環(huán)節(jié)的重要性毋庸置疑?！焙弦?jiàn)工軟方面指出，目前驗(yàn)證環(huán)節(jié)所遇到的挑戰(zhàn)主要在驗(yàn)證效率的提升、驗(yàn)證的可預(yù)期性、驗(yàn)證的質(zhì)量保證和驗(yàn)證的多樣化需求四個(gè)方面，在龐大的驗(yàn)證分支體系中，在不同的場(chǎng)景下需要多款驗(yàn)證工具來(lái)支撐，導(dǎo)致驗(yàn)證工具越來(lái)越多樣化，涉及數(shù)字仿真器、FPGA原型驗(yàn)證系統(tǒng)、形式化驗(yàn)證等。
“每一個(gè)驗(yàn)證環(huán)節(jié)，都需要去考慮節(jié)省成本、提高效率。同時(shí)，還要求各種驗(yàn)證方法結(jié)合，目標(biāo)達(dá)到驗(yàn)證的快速、完備、易調(diào)試。這正是合見(jiàn)工軟以數(shù)字驗(yàn)證EDA為核心，擴(kuò)展工業(yè)軟件戰(zhàn)略方向的原因?！焙弦?jiàn)工軟方面指出。
AI輔助EDA趨勢(shì)是共識(shí)
從技術(shù)維度來(lái)看，EDA行業(yè)發(fā)展日益關(guān)鍵的變量，還包括人工智能技術(shù)。
“EDA和AI技術(shù)的結(jié)合在改善芯片PPA（性能、功耗、尺寸）、提升設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)生產(chǎn)效率和系統(tǒng)級(jí)優(yōu)化等方面，擁有廣闊的發(fā)展空間?！备艂愲娮釉诮衲?月的機(jī)構(gòu)調(diào)研中表示，目前EDA領(lǐng)域?qū)W術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界都已注意到AI對(duì)EDA產(chǎn)業(yè)變革的巨大驅(qū)動(dòng)力(3.200, 0.00, 0.00%)，AI輔助EDA已經(jīng)成為業(yè)界共識(shí)和不可阻擋的發(fā)展趨勢(shì)，公司稱(chēng)將密切關(guān)注人工智能等與EDA領(lǐng)域相關(guān)的前沿技術(shù)的發(fā)展。
德勤預(yù)計(jì)，2023年全球半導(dǎo)體企業(yè)將投入3億美元，利用內(nèi)部自有或第三方AI工具開(kāi)展芯片設(shè)計(jì)，且未來(lái)四年這一數(shù)字將每年增長(zhǎng)20%，到2026年將超過(guò)5億美元。2023年先進(jìn)AI芯片設(shè)計(jì)工具業(yè)務(wù)將迅速增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)將為EDA工具業(yè)務(wù)增長(zhǎng)的兩倍以上、芯片銷(xiāo)售增長(zhǎng)的三倍以上。
那么，AI在EDA領(lǐng)域的應(yīng)用有了哪些實(shí)質(zhì)性進(jìn)展？此前，WIRED雜志報(bào)道了全球首個(gè)由AI設(shè)計(jì)的芯片──三星使用Synopsys的DSO.ai實(shí)現(xiàn)尖端計(jì)算機(jī)芯片的自動(dòng)化設(shè)計(jì)。
“短短一年內(nèi)，由AI設(shè)計(jì)的商業(yè)芯片在數(shù)量上至少增加了一個(gè)數(shù)量級(jí)。隨著AI設(shè)計(jì)技術(shù)加快普及，訓(xùn)練數(shù)據(jù)集變得更加全面，同時(shí)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)開(kāi)始深入和廣泛地利用新型工具的優(yōu)勢(shì)，我們預(yù)計(jì)這一趨勢(shì)仍將繼續(xù)。”Synopsys中國(guó)方面表示，幫助流片的設(shè)計(jì)將從去年的數(shù)百個(gè)增加到2023年的數(shù)千個(gè)，隨著AI技術(shù)日趨成熟，AI驅(qū)動(dòng)的新設(shè)計(jì)能力將在新的芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域帶來(lái)生產(chǎn)力的突破，并開(kāi)始幫助行業(yè)企業(yè)帶來(lái)更加復(fù)雜的設(shè)計(jì)，以滿(mǎn)足功耗、性能和面積（PPA）方面的需求。
而國(guó)內(nèi)的EDA公司芯行紀(jì)則通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)擁塞感知（congestion aware），更好地確保后期芯片的可繞通性。
然而，難點(diǎn)也不少，以至于大部分EDA廠商都沒(méi)有將擁塞預(yù)測(cè)模型放入布局?！拔覀兛咳齻€(gè)方面實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)新和突破，第一是融合更先進(jìn)的算法，第二是使用更優(yōu)化的模型，第三是全面更新了布局布線(xiàn)的核心引擎?！毙拘屑o(jì)資深技術(shù)副總裁邵振說(shuō)。