21世紀經(jīng)濟報道記者駱軼琪 深圳報道

EDA行業(yè)正面臨新的競爭環(huán)境。一方面，產(chǎn)業(yè)界收購整合動態(tài)頻繁；另一方面，AI新技術(shù)也在帶來改變。

近日舉行的2024中國（深圳）集成電路峰會上，芯和半導(dǎo)體科技技術(shù)支持總監(jiān)蘇周祥在演講中介紹，光刻機設(shè)備常被稱為“芯片之父”，EDA電子設(shè)計自動化軟件則被稱為“芯片之母”。EDA產(chǎn)業(yè)本身規(guī)模并不大，其產(chǎn)值占全球半導(dǎo)體市場規(guī)模近2%，但是一個可以撬動千億級半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)，具有顯著的杠桿效應(yīng)。

“EDA貫穿了芯片實現(xiàn)與系統(tǒng)應(yīng)用的全流程，包括芯片設(shè)計、晶圓制造、封裝、PCB等。但目前全球EDA市場中，占據(jù)主要地位的依然是海外巨頭如新思Synopsys、楷登Cadence，國內(nèi)公司的全球占比還很小。”他續(xù)稱。

不過在這一行業(yè)，整合動作尤為頻繁。業(yè)界常說，EDA的發(fā)展史就是一部并購史。今年一筆掀起行業(yè)關(guān)注的整合，EDA行業(yè)排名第一的新思在今年初宣布收購排名第四的公司Ansys。顯示出產(chǎn)業(yè)正在加速聚合。

在摩爾定律走向放緩、AI趨勢出現(xiàn)時，EDA行業(yè)正如何應(yīng)對？

加速聚合

由于處在整體規(guī)模偏小的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈上游，過去一年間，該領(lǐng)域公司業(yè)績維持了穩(wěn)健上行趨勢。

當?shù)貢r間8月21日，新思發(fā)布2024財年第三財季財報顯示，期內(nèi)實現(xiàn)營收15.26億美元，同比增長約13%；凈利潤4.08億美元，同比增長21%。預(yù)計全年營收將創(chuàng)歷史新高，同比增長約15%。

同一日，楷登發(fā)布2024財年第二財季報告顯示，期內(nèi)實現(xiàn)營收10.61億美元，同比增加8.6%；GAAP營業(yè)利潤率為28%，上一個財季同期則為31%。

楷登總裁兼首席執(zhí)行官Anirudh Devgan表示，期內(nèi)預(yù)訂量超出預(yù)期，導(dǎo)致積壓訂單健康增長，來自人工智能、大規(guī)模計算、汽車等領(lǐng)域客戶的需求旺盛。由于公司關(guān)鍵指標超出預(yù)期，將今年收入指引更新為同比增長超過13%。

國內(nèi)的EDA公司收入維持了上漲態(tài)勢，盈利能力則可能受技術(shù)投入的一定影響。

華大九天發(fā)布的上半年財報顯示，期內(nèi)實現(xiàn)營業(yè)收入4.44億元，同比增加9.62%；歸母凈利潤3787.13萬元，同比減少54.81%；歸母扣非凈利潤轉(zhuǎn)虧為5124.66萬元，同比下滑441.88%。

綜合來看，利潤受到影響可能與公司在加大技術(shù)服務(wù)和銷售費用等因素有關(guān)。財報顯示，上半年公司營業(yè)成本同比增加112.12%，主要系技術(shù)服務(wù)收入增加對應(yīng)成本結(jié)轉(zhuǎn)所致。

主要三項費用中，銷售費用同比增加78.08%，主要系當期開始計提股份支付費用，營銷人員人數(shù)和薪酬增加所致；管理費用和財務(wù)費用都實現(xiàn)同比減少。

不難看出，華大九天已經(jīng)是國內(nèi)頭部EDA公司，但是與國際頭部公司之間的收入差距較大。一方面與發(fā)力時間段不同有關(guān)，另一方面則是海外公司過去有踴躍的并購歷史。

蘇周祥指出，EDA匯集了跨學(xué)科知識，包括數(shù)學(xué)、計算機、圖論、物理、材料、工藝等，通過EDA工具，研發(fā)人員從概念、算法、協(xié)議等設(shè)計電子系統(tǒng)，完成電路設(shè)計、性能分析到設(shè)計出IC/封裝/PCB版圖的整個過程。

在此過程中，EDA應(yīng)用越完善，工具越細分。每一個環(huán)節(jié)都需要用多種EDA算法和工具去支撐并完成設(shè)計。

也因此，EDA發(fā)展史就是一部并購史。據(jù)統(tǒng)計，海外巨頭新思、楷登、西門子旗下公司為EDA行業(yè)市占率全球前三，三家直接參與的并購總計200余次，也即平均每家企業(yè)平均并購了70次，這才形成了當今三大巨頭壟斷EDA行業(yè)的格局。

就在今年，前兩大龍頭再次開展并購。

2024年1月，新思出資350億美元宣布收購EDA行業(yè)全球第四的Ansys；2024年3月，楷登宣布完成了對CAE企業(yè)BETA CAE的收購，耗資12.4億美元。

華金證券認為，隨著摩爾定律演進，集成電路下探到2納米甚至1納米，已接近當前晶體管制造技術(shù)極限，根據(jù)IBS數(shù)據(jù)，設(shè)計一顆2納米芯片的開發(fā)成本總計將達7.25億美元，令EDA廠商在EDA領(lǐng)域的銷售額增長明顯放緩。近兩年無論新思還是楷登，大部分增長都在IP和硬件側(cè)，而CAE作為最接近的EDA的一種業(yè)務(wù)延伸，有望成為EDA廠商的第二增長曲線。

Ansys在CAE領(lǐng)域處在第一梯隊，楷登新收購的公司也來自該領(lǐng)域。華金證券指出，其他EDA巨頭或許會跟隨該趨勢，未來仿真軟件領(lǐng)域或?qū)⒂幸幌盗惺召彴l(fā)生，國內(nèi)同樣如此。

新機會

蘇周祥表示，目前國內(nèi)EDA公司發(fā)展面臨五大挑戰(zhàn)：首先是海外壟斷的環(huán)境，國內(nèi)公司很難短時間內(nèi)尋求突破，以提高自身市占率；其次，EDA涉及工藝模型、泛模擬化合物、數(shù)字邏輯設(shè)計、物理實現(xiàn)、晶圓制造等多個環(huán)節(jié)，端到端串鏈點工具繁多復(fù)雜、工藝不同使用的EDA工具也不同；再次，EDA工具迭代優(yōu)化離不開用戶數(shù)據(jù)的開放與共享，此前大量用到海外EDA工具過程中，每家數(shù)據(jù)是封閉無法流動的，這需要業(yè)界達成共識，在適當范圍內(nèi)開源數(shù)據(jù)，聯(lián)合解決彼此短板問題，不過近兩年，國內(nèi)已經(jīng)開始做國產(chǎn)數(shù)據(jù)底座研發(fā)。

此外是人才緊缺難題，很長一段時間國內(nèi)都沒有EDA相關(guān)專業(yè)，近兩年才開始設(shè)置集成電路學(xué)院或相關(guān)專業(yè)、編寫教材。

對比來看，蘇周祥以第三方機構(gòu)統(tǒng)計數(shù)據(jù)舉例道，全球有6萬人EDA從業(yè)人員，中國僅7500人；全球參與企業(yè)有140家，中國有90家；研發(fā)投入方面，全球年投入60億美元，中國投入則是6億美元。

他續(xù)稱，政策和資本支持讓國產(chǎn)EDA生機勃勃，同時也導(dǎo)致重復(fù)投資、重復(fù)“造輪子”等問題，出現(xiàn)較多內(nèi)耗現(xiàn)象。行業(yè)內(nèi)也出現(xiàn)更多鼓勵出海的聲音。

對于未來發(fā)展機會，除了沿著既定的摩爾定律路線發(fā)展，近些年間，行業(yè)也提到諸如“超越摩爾”的路線。國內(nèi)相關(guān)公司在先進封裝、異構(gòu)集成、Chiplet等技術(shù)領(lǐng)域都在開展布局，這也被認為是突破封鎖的最佳技術(shù)方向。

此外，在業(yè)績交流過程中，不少公司都提到了AI技術(shù)浪潮帶來的新驅(qū)動。

楷登首席執(zhí)行官Anirudh Devgan提到，以AI超級周期為基礎(chǔ)的超大規(guī)模計算、5G和自動駕駛等趨勢正在推動多個垂直領(lǐng)域，特別是數(shù)據(jù)中心和汽車行業(yè)的強勁設(shè)計需求。隨著芯片復(fù)雜性的增加和系統(tǒng)型公司開始自研芯片，這些成為行業(yè)的重要機遇。

同時，公司客戶正在增加在AI驅(qū)動自動化方面的研發(fā)支出。Cadence.AI產(chǎn)品組合相關(guān)訂單量在過去一年中增長了三倍以上。“我們的人工智能驅(qū)動Virtuoso Studio是模擬和射頻設(shè)計領(lǐng)域的自動化解決方案，其新的AI功能使得從一個工藝節(jié)點遷移到另一個工藝節(jié)點變得更加高效。第二季度，Virtuoso Studio新增了35個新客戶，包括頂級超大規(guī)模計算、航空航天與國防和汽車領(lǐng)域客戶?！?/p>

新思首席執(zhí)行官Sassine Ghazi也提到，EDA行業(yè)的未來趨勢包括人工智能、芯片普及、軟件定義系統(tǒng)三個方面。其中AI將指數(shù)級提升生產(chǎn)力和效率，也能突破能源和計算的限制。

蘇周祥指出，EDA上云成為一種趨勢，AI技術(shù)也對EDA帶來更多能力提升。

舉例來說，通過AI技術(shù)可以加持芯片設(shè)計，EDA基于歷史版本的設(shè)計數(shù)據(jù)和經(jīng)驗完成訓(xùn)練和推理，幫助當前設(shè)計改善PPA（性能、功耗、尺寸）等關(guān)鍵指標，用更少的時間完成芯片驗證工作。

通過AI技術(shù)還可以加持封裝/PCB設(shè)計，EDA基于標準化工藝的機器學(xué)習推理及以往版本的仿真分析結(jié)果，提前定義設(shè)計規(guī)則，高效完成布局布線。