eda在中国有哪些难题

① EDA技术的发展趋势与应采取的对策

EDA技术的发展趋势与应采取的对策

《EDA技术》以电路实例为基础，将许多界面和知识的讲解融入到具体的电路绘制中，图文并茂、易学易懂。下面是我整理的关于EDA技术的发展趋势与应采取的对策，欢迎大家参考!

1.EDA技术的概念

EDA技术是在电子CAD技术基础上发展起来的计算机软件系统，是指以计算机为工作平台，融合了应用电子技术、计算机技术、信息处理及智能化技术的最新成果，进行电子产品的自动设计。

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，大量工作可以通过计算机完成，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版图的整个过程的计算机上自动处理完成。

现在对EDA的概念或范畴用得很宽。包括在机械、电子、通信、航空航天、化工、矿产、生物、医学、军事等各个领域，都有EDA的应用。目前EDA技术已在各大公司、企事业单位和科研教学部门广泛使用。例如在飞机制造过程中，从设计、性能测试及特性分析直到飞行模拟，都可能涉及到EDA技术。本文所指的EDA技术，主要针对电子电路设计、PCB设计和IC设计。

EDA设计可分为系统级、电路级和物理实现级。

2 EDA常用软件

EDA工具层出不穷，目前进入我国并具有广泛影响的EDA软件有：multiSIM7(原EWB的最新版本)、PSPICE、OrCAD、PCAD、Protel、Viewlogic、Mentor、Graphics、Synopsys、LSIIogic、Cadence、MicroSim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，同进还可以进行PCB自动布局布线，可输出多种网表文件与第三方软件接口。下面按主要功能或主要应用场合，分为电路设计与仿真工具、PCB设计软件、IC设计软件、PLD设计工具及其它EDA软件，进行简单介绍。

2.1 电子电路设计与仿真工具

我们大家可能都用过试验板或者其他的东西制作过一些电子制做来进行实践。但是有的时候，我们会发现做出来的东西有很多的问题，事先并没有想到，这样一来就浪费了我们的很多时间和物资。而且增加了产品的开发周期和延续了产品的上市时间从而使产品失去市场竞争优势。有没有能够不动用电烙铁试验板就能知道结果的方法呢?结论是有，这就是电路设计与仿真技术。

说到电子电路设计与仿真工具这项技术，就不能不提到美国，不能不提到他们的飞机设计为什么有很高的效率。以前我国定型一个中型飞机的设计，从草案到详细设计到风洞试验再到最后出图到实际投产，整个周期大概要10年。而美国是1年。为什么会有这样大的差距呢?因为美国在设计时大部分采用的是虚拟仿真技术，把多年积累的各项风洞实验参数都输入电脑，然后通过电脑编程编写出一个虚拟环境的软件，并且使它能够自动套用相关公式和调用长期积累后输入电脑的相关经验参数。这样一来，只要把飞机的外形计数据放入这个虚拟的风洞软件中进行试验，哪里不合理有问题就改动那里，直至最佳效果，效率自然高了，最后只要再在实际环境中测试几次找找不足就可以定型了，从他们的波音747到F16都是采用的这种方法。空气动力学方面的数据由资深专家提供，软件开发商是IBM，飞行器设计工程师只需利用仿真软件在计算机平台上进行各种仿真调试工作即可。同样，他们其他的很多东西都是采用了这样类似的方法，从大到小，从复杂到简单，甚至包括设计家具和作曲，只是具体软件内容不同。其实，他们发明第一代计算机时就是这个目的(当初是为了高效率设计大炮和相关炮弹以及其他计算量大的设计)。

电子电路设计与仿真工具包括SPICE/PSPICE;multiSIM7;Matlab;SystemView;MMICAD LiveWire、Edison、Tina Pro Bright Spark等。下面简单介绍前三个软件。

①SPICE(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis)：是由美国加州大学推出的电路分析仿真软件，是20世纪80年代世界上应用最广的电路设计软件，1998年被定为美国国家标准。1984年，美国MicroSim公司推出了基于SPICE的微机版PSPICE(Personal-SPICE)。现在用得较多的是PSPICE6.2，可以说在同类产品中，它是功能最为强大的模拟和数字电路混合仿真EDA软件，在国内普遍使用。最新推出了PSPICE9.1版本。它可以进行各种各样的电路仿真、激励建立、温度与噪声分析、模拟控制、波形输出、数据输出、并在同一窗口内同时显示模拟与数字的仿真结果。无论对哪种器件哪些电路进行仿真，都可以得到精确的仿真结果，并可以自行建立元器件及元器件库。

②multiSIM(EWB的最新版本)软件：是Interactive Image Technologies Ltd在20世纪末推出的电路仿真软件。其最新版本为multiSIM7，目前普遍使用的是multiSIM2001，相对于其它EDA软件，它具有更加形象直观的人机交互界面，特别是其仪器仪表库中的各仪器仪表与操作真实实验中的实际仪器仪表完全没有两样，但它对模数电路的混合仿真功能却毫不逊色，几乎能够100%地仿真出真实电路的结果，并且它在仪器仪表库中还提供了万用表、信号发生器、瓦特表、双踪示波器(对于multiSIM7还具有四踪示波器)、波特仪(相当实际中的扫频仪)、字信号发生器、逻辑分析仪、逻辑转换仪、失真度分析仪、频谱分析仪、网络分析仪和电压表及电流表等仪器仪表。还提供了我们日常常见的各种建模精确的元器件，比如电阻、电容、电感、三极管、二极管、继电器、可控硅、数码管等等。模拟集成电路方面有各种运算放大器、其他常用集成电路。数字电路方面有74系列集成电路、4000系列集成电路、等等还支持自制元器件。MultiSIM7还具有I-V分析仪(相当于真实环境中的晶体管特性图示仪)和Agilent信号发生器、Agilent万用表、Agilent示波器和动态逻辑平笔等。同时它还能进行VHDL仿真和Verilog HDL仿真。

③MATLAB产品族：它们的一大特性是有众多的面向具体应用的工具箱和仿真块，包含了完整的函数集用来对图像信号处理、控制系统设计、神经网络等特殊应用进行分析和设计。它具有数据采集、报告生成和MATLAB语言编程产生独立C/C++代码等功能。MATLAB产品族具有下列功能：数据分析;数值和符号计算、工程与科学绘图;控制系统设计;数字图像信号处理;财务工程;建模、仿真、原型开发;应用开发;图形用户界面设计等。MATLAB产品族被广泛应用于信号与图像处理、控制系统设计、通讯系统仿真等诸多领域。开放式的结构使MATLAB产品族很容易针对特定的需求进行扩充，从而在不断深化对问题的认识同时，提高自身的竞争力。

2.2 PCB设计软件

PCB(Printed-Circuit Board)设计软件种类很多，如Protel、OrCAD、Viewlogic、PowerPCB、Cadence PSD、MentorGraphices的Expedition PCB、Zuken CadStart、Winboard/Windraft/Ivex-SPICE、PCB Studio、TANGO、PCBWizard(与LiveWire配套的PCB制作软件包)、ultiBOARD7(与multiSIM2001配套的PCB制作软件包)等等。

目前在我国用得最多当属Protel，下面仅对此软件作一介绍。

Protel是PROTEL(现为Altium)公司在20世纪80年代末推出的CAD工具，是PCB设计者的首选软件。它较早在国内使用，普及率最高，在很多的大、中专院校的电路专业还专门开设Protel课程，几乎所在的电路公司都要用到它。早期的Protel主要作为印刷板自动布线工具使用，其最新版本为Protel DXP，现在普遍使用的是Protel99SE，它是个完整的全方位电路设计系统，包含了电原理图绘制、模拟电路与数字电路混合信号仿真、多层印刷电路板设计(包含印刷电路板自动布局布线)，可编程逻辑器件设计、图表生成、电路表格生成、支持宏操作等功能，并具有Client/Server(客户/服务体系结构)， 同时还兼容一些其它设计软件的文件格式，如ORCAD、PSPICE、EXCEL等。使用多层印制线路板的自动布线，可实现高密度PCB的100%布通率。Protel软件功能强大(同时具有电路仿真功能和PLD开发功能)、界面友好、使用方便，但它最具代表性的是电路设计和PCB设计。

2.3 IC设计软件

IC设计工具很多，其中按市场所占份额排行为Cadence、Mentor Graphics和Synopsys。这三家都是ASIC设计领域相当有名的软件供应商。其它公司的软件相对来说使用者较少。中国华大公司也提供ASIC设计软件(熊猫2000);另外近来出名的Avanti公司，是原来在Cadence的几个华人工程师创立的，他们的设计工具可以全面和Cadence公司的工具相抗衡，非常适用于深亚微米的IC设计。下面按用途对IC设计软件作一些介绍。

①设计输入工具

这是任何一种EDA软件必须具备的基本功能。像Cadence的composer，viewlogic的viewdraw，硬件描述语言VHDL、Verilog HDL是主要设计语言，许多设计输入工具都支持HDL(比如说multiSIM等)。另外像Active-HDL和其它的设计输入方法，包括原理和状态机输入方法，设计FPGA/CPLD的工具大都可作为IC设计的输入手段，如Xilinx、Altera等公司提供的开发工具Modelsim FPGA等。

②设计仿真工作

我们使用EDA工具的一个最大好处是可以验证设计是否正确，几乎每个公司的EDA产品都有仿真工具。Verilog-XL、NC-verilog用于Verilog仿真，Leapfrog用于VHDL仿真，Analog Artist用于模拟电路仿真。Viewlogic的仿真器有：viewsim门级电路仿真器，speedwaveVHDL仿真器，VCS-verilog仿真器。Mentor Graphics有其子公司Model Tech出品的VHDL和Verilog双仿真器：Model Sim。Cadence、Synopsys用的是VSS(VHDL仿真器)。现在的趋势是各大EDA公司都逐渐用HDL仿真器作为电路验证的工具。

③综合工具

综合工具可以把HDL变成门级网表。这方面Synopsys工具占有较大的优势，它的Design Compile是作为一个综合的工业标准，它还有另外一个产品叫Behavior Compiler，可以提供更高级的综合。

另外最近美国又出了一个软件叫Ambit，据说比Synopsys的软件更有效，可以综合50万门的电路，速度更快。今年初Ambit被Cadence公司收购，为此Cadence放弃了它原来的综合软件Synergy。随着FPGA设计的规模越来越大，各EDA公司又开发了用于FPGA设计的综合软件，比较有名的有：Synopsys的FPGA Express， Cadence的Synplity， Mentor的Leonardo，这三家的FPGA综合软件占了市场的绝大部分。

④布局和布线

在IC设计的布局布线工具中，Cadence软件是比较强的，它有很多产品，用于标准单元、门阵列已可实现交互布线。最有名的是Cadence spectra，它原来是用于PCB布线的，后来Cadence把它用来作IC的布线。其主要工具有：Cell3，Silicon Ensemble-标准单元布线器;Gate Ensemble-门阵列布线器;Design Planner-布局工具。其它各EDA软件开发公司也提供各自的布局布线工具。

⑤物理验证工具

物理验证工具包括版图设计工具、版图验证工具、版图提取工具等等。这方面Cadence也是很强的，其Dracula、Virtuso、Vampire等物理工具有很多的使用者。

⑥模拟电路仿真器

前面讲的仿真器主要是针对数字电路的，对于模拟电路的仿真工具，普遍使用SPICE，这是唯一的选择。只不过是选择不同公司的SPICE，像MiceoSim的PSPICE、Meta Soft的HSPICE等等。HSPICE现在被Avanti公司收购了。在众多的SPICE中，HSPICE作为IC设计，其模型多，仿真的精度也高。

2.4 PLD设计工具

PLD(Programmable Logic Device)是一种由用户根据需要而自行构造逻辑功能的数字集成电路。目前主要有两大类型：CPLD(Complex PLD)和FPGA(Field Programmable Gate Array)。它们的基本设计方法是借助于EDA软件，用原理图、状态机、布尔表达式、硬件描述语言等方法，生成相应的目标文件，最后用编程器或下载电缆，由目标器件实现。生产PLD的厂家很多，但最有代表性的PLD厂家为Altera、Xilinx和Lattice公司。

PLD的开发工具一般由器件生产厂家提供，但随着器件规模的不断增加，软件的复杂性也随之提高，目前由专门的软件公司与器件生产厂家使用，推出功能强大的设计软件。下面介绍主要器件生产厂家和开发工具。

①ALTERA：20世纪90年代以后发展很快。主要产品有：MAX3000/7000、FELX6K/10K、APEX20K、ACEX1K、Stratix等。其开发工具-MAX+PLUS II是较成功的PLD开发平台，最新又推出了Quartus II开发软件。Altera公司提供较多形式的设计输入手段，绑定第三方VHDL综合工具，如：综合软件FPGA Express、Leonard Spectrum，仿真软件ModelSim。

②ILINX：FPGA的发明者。产品种类较全，主要有：XC9500/4000、Coolrunner(XPLA3)、Spartan、Vertex等系列，其最大的Vertex-II Pro器件已达到800万门。开发软件为Foundation和ISE。通常来说，在欧洲用Xilinx的人多，在日本和亚太地区用ALTERA的人多，在美国则是平分秋色。全球PLD/FPGA产品60%以上是由Altera和Xilinx提供的。可以讲Altera和Xilinx共同决定了PLD技术的发展方向。

③Lattice-Vantis：Lattice是ISP(In-System Programmability)技术的发明者。ISP技术极大地促进了PLD产品的发展，与ALTERA和XILINX相比，其开发工具比Altera和Xilinx略逊一筹。中小规模PLD比较有特色，大规模PLD的竞争力还不够强(Lattice没有基于查找表技术的大规模FPGA)，1999年推出可编程模拟器件，1999年收购Vantis(原AMD子公司)，成为第三大可编程逻辑器件供应商。2001年12月收购Agere公司(原Lucent微电子部)的FPGA部门。主要产品有ispLSI2000/5000/8000，MACH4/5。

④ACTEL：反熔丝(一次性烧写)PLD的领导者。由于反熔丝PLD抗辐射、耐高低温、功耗低、速度快，所以在军品和宇航级上有较大优势。ALTERA和XILINX则一般不涉足军品和宇航级市场。

⑤Quicklogic：专业PLD/FPGA公司，以一次性反熔丝工艺为主，在中国地区销售量不大。

⑥Lucent：主要特点是有不少用于通讯领域的专用IP核，但PLD/FPGA不是Lucent的主要业务，在中国地区使用的`人很少。

⑦ATMEL：中小规模PLD做得不错。ATMEL也做了一些与Altera和Xilinx兼容的片子，但在品质上与原厂家还是有一些差距，在高可靠性产品中使用较少，多用在低端产品上。

⑧Clear Logic：生产与一些着名PLD/FPGA大公司兼容的芯片，这种芯片可将用户的设计一次性固化，不可编程，批量生产时的成本较低。

⑨WSI：生产PSD(单片机可编程外围芯片)产品。这是一种特殊的PLD，如最新的PSD8xx、PSD9xx集成了PLD、EPROM、Flash，并支持ISP(在线编程)，集成度高，主要用于配合单片机工作。

顺便提一下：PLD(可编程逻辑器件)是一种可以完全替代74系列及GAL、PLA的新型电路，只要有数字电路基础，会使用计算机，就可以进行PLD的开发。PLD的在线编程能力和强大的开发软件，使工程师可以几天，甚至几分钟内就可完成以往几周才能完成的工作，并可将数百万门的复杂设计集成在一颗芯片内。PLD技术在发达国家已成为电子工程师必备的技术。

2.5 其它EDA软件

①VHDL语言：超高速集成电路硬件描述语言(VHSIC Hardware Deseription Languagt，简称VHDL)，是IEEE的一项标准设计语言。它源于美国国防部提出的超高速集成电路(Very High Speed Integrated Circuit，简称VHSIC)计划，是ASIC设计和PLD设计的一种主要输入工具。

②Veriolg HDL：是Verilog公司推出的硬件描述语言，在ASIC设计方面与VHDL语言平分秋色。

③其它EDA软件如专门用于微波电路设计和电力载波工具、PCB制作和工艺流程控制等领域的工具，在此就不作介绍了。

3 EDA的应用

EDA在教学、科研、产品设计与制造等各方面都发挥着巨大的作用。在教学方面，几乎所有理工科(特别是电子信息)类的高校都开设了EDA课程。主要是让学生了解EDA的基本概念和基本原理、掌握用HDL语言编写规范、掌握逻辑综合的理论和算法、使用EDA工具进行电子电路课程的实验验证并从事简单系统的设计。一般学习电路仿真工具(如multiSIM、PSPICE)和PLD开发工具(如Altera/Xilinx的器件结构及开发系统)，为今后工作打下基础。

科研方面主要利用电路仿真工具(multiSIM或PSPICE)进行电路设计与仿真;利用虚拟仪器进行产品测试;将CPLD/FPGA器件实际应用到仪器设备中;从事PCB设计和ASIC设计等。

在产品设计与制造方面，包括计算机仿真，产品开发中的EDA工具应用、系统级模拟及测试环境的仿真，生产流水线的EDA技术应用、产品测试等各个环节。如PCB的制作、电子设备的研制与生产、电路板的焊接、ASIC的制作过程等。

从应用领域来看，EDA技术已经渗透到各行各业，如上文所说，包括在机械、电子、通信、航空航航天、化工、矿产、生物、医学、军事等各个领域，都有EDA应用。另外，EDA软件的功能日益强大，原来功能比较单一的软件，现在增加了很多新用途。如AutoCAD软件可用于机械及建筑设计，也扩展到建筑装璜及各类效果图、汽车和飞机的模型、电影特技等领域。

4 EDA技术的发展趋势

从目前的EDA技术来看，其发展趋势是政府重视、使用普及、应用广泛、工具多样、软件功能强大。

中国EDA市场已渐趋成熟，不过大部分设计工程师面向的是PCB制板和小型ASIC领域，仅有小部分(约11%)的设计人员开发复杂的片上系统器件。为了与台湾和美国的设计工程师形成更有力的竞争，中国的设计队伍有必要引进和学习一些最新的EDA技术。

在信息通信领域，要优先发展高速宽带信息网、深亚微米集成电路、新型元器件、计算机及软件技术、第三代移动通信技术、信息管理、信息安全技术，积极开拓以数字技术、网络技术为基础的新一代信息产品，发展新兴产业，培育新的经济增长点。要大力推进制造业信息化，积极开展计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助工程(CAE)、计算机辅助工艺(CAPP)、计算机机辅助制造(CAM)、产品数据管理(PDM)、制造资源计划(MRPII)及企业资源管理(ERP)等。有条件的企业可开展“网络制造”，便于合作设计、合作制造，参与国内和国际竞争。开展“数控化”工程和“数字化”工程。自动化仪表的技术发展趋势的测试技术、控制技术与计算机技术、通信技术进一步融合，形成测量、控制、通信与计算机(M3C)结构。在ASIC和PLD设计方面，向超高速、高密度、低功耗、低电压方面发展。

外设技术与EDA工程相结合的市场前景看好，如组合超大屏幕的相关连接，多屏幕技术也有所发展。

中国自1995年以来加速开发半导体产业，先后建立了几所设计中心，推动系列设计活动以应对亚太地区其它EDA市场的竞争。

在EDA软件开发方面，目前主要集中在美国。但各国也正在努力开发相应的工具。日本、韩国都有ASIC设计工具，但不对外开放。中国华大集成电路设计中心，也提供IC设计软件，但性能不是很强。相信在不久的将来会有更多更好的设计工具在各地开花并结果。据最新统计显示，中国和印度正在成为电子设计自动化领域发展最快的两个市场，年夏合增长率分别达到了50%和30%。

EDA技术发展迅猛，完全可以用日新月异来描述。EDA技术的应用广泛，现在已涉及到各行各业。EDA水平不断提高，设计工具趋于完美的地步。EDA市场日趋成熟，但我国的研发水平仍很有限，尚需迎头赶上。

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② 地位堪比光刻机，中国市场被外资独占，国产EDA加速破局

12月28日界面新闻消息，被不少投资人视为“EDA第一股”的概伦电子正式挂牌上市。

按照发行价，概伦电子的估值其实就已经超过了500倍的市盈率。但在上市首日，概伦电子开盘即涨，市盈率高达840倍。

而之所以资本市场对这位新秀如此关照，在笔者看来主要是因为概伦电子的独特性。

不同于其他上市公司，概伦电子的企业性质十分稀缺，是国内少见的EDA软件开发商。

如果说，光刻机是芯片制造行业的明珠，那么EDA软件就是芯片设计领域的皇冠。

虽然相比光刻机，EDA软件在业外的知名度不算很高，但这个尖端核心设备的地位却丝毫不输光刻机。

毫不夸张地说，如果没有EDA软件，那么集成电路产业将停止在芯片设计的前一步，后续的制造、封装以及销售也就无从说起。

可令人遗憾的是，受起步晚、基础薄弱等因素的影响，我国不仅在光刻机上依赖海外进口，在EDA软件上同样受制于人。

不同于光刻机市场被荷兰ASML一家垄断的情况，全球EDA工具市场由新思 科技 、凯登电子等在内的几家国际巨头共同掌握主导权。

这些国际大厂中大都是美国企业，市场占有率达到了90%，在2020年的中国EDA软件市场，处于垄断地位的巨头们更是霸占了80%的份额。

由此可见，在EDA软件领域中国市场几乎被外资独占，中国企业的生存空间微乎其微。

而且，中国EDA软件开发商在技术沉淀和经验上远远落后于新思 科技 等海外巨头，故而EDA软件方面的国产替代进度一直相对较慢。

不过，EDA软件毕竟事关整条集成电路产业链，而且，根据GIA预测的数据可知， 2020年至2027年的中国EDA市场复合增长率将达到11.7%。

诚然，EDA软件市场规模不算大，但却能够撬动整个集成电路产业。所以，眼看这个舞台越来越大，中国的EDA软件行业亟需掌握主动权。

在政策的推动下，已经有不少企业展开了对EDA软件的技术攻关，除了概伦电子之外，还有华大九天等行业头部企业。

就以概伦电子为例，虽然该公司刚刚上市，但旗下产品已经成功打入了诸多国际大厂的供应链体系。

例如台积电、三星电子、SK海力士、联电、中芯国际、美光 科技 等，这些全球排名靠前的巨头都是概伦电子的客户。

除了手握高质量客户群之外，概伦电子的业绩表现也非常出色。

根据招股书内容显示，该公司在2020年的国外收入占比超过了53%，意味着概伦电子具备出众的国际竞争力。

另外， 概论电子还预计，在2021年的营业收入将实现31%-45%的同比增长。

综合来看，概伦电子当下的运营状况十分良好，不过，只用短短11年便掌握自主可控的EDA核心技术的概伦电子，并非第一梯队的玩家。

成立于2009年的华大九天，才是国内EDA软件领域真正的头部企业，目前也正在申请挂牌上市。

虽然该公司在全球市场没能排得上名号，但在中国EDA软件领域，却是仅次于三大国际巨头的国产龙头。

此外，华大九天还成功研制出了全流程的EDA工具系统，并于今年11月份获得了亿元以上的新一轮战略融资。

但需要注意的是， 无论是概伦电子还是华大九天，目前都不具备与新思 科技 等国际大厂抗衡的能力，甚至可以说远远落后于外资巨头。

就以近三年的业务营收为例，相比世界第一的新思 科技 ，国产第一的华大九天业在近三年来的业务营收连前者的零头都不如。

从前瞻产业研究院制作的柱状图来看，双方之间的营收差距犹如鸿沟，拿华大九天与新思 科技 相比，完全就是蚍蜉撼树。

由此可见， 国产EDA软件产业所面临的挑战之严峻，丝毫不亚于国产光刻机。

当然，这并不意味着我国在EDA软件的国产替代上完全没有希望。海外之所以能够长期垄断市场，其实是占据了时间上的巨大优势。

国内起步晚又历经磨难，还被海外实施技术封锁，远远落后无可厚非。

越是在这种关键时刻，越应该脚踏实地，国内只要耐得住性子，在坚持投入研发的同时多多借鉴海外的先进经验和技术。

笔者相信中有一日，无论是国产EDA软件，还是国产光刻机，都能够被投放到产业链中得到规模应用。

③ 美国断供EDA，对中国影响几何

美国断供EDA，对中国影响几何首先就是会对中国芯片的生产设计能力产生一定的阻碍，其次就是影响到中国的芯片生产进程，再者就是中国的芯片发展会加速推进，另外就是中国会扩大芯片人才的吸引能力。需要从以下四方面来阐述分析美国断供EDA，对中国影响几何。

一、会对中国芯片的生产设计能力产生一定的阻碍

首先就是会对中国芯片的生产设计能力产生一定的阻碍 ，对于中国的芯片生产而言自身的设计能力还没有那么发达这种情况下还是需要部分依赖美国的电子自动化设计能力，但是这种情况发生后中国的设计能力会受到一定的影响。

中国应该做到的注意事项：

应该加强多渠道的合作，并且主动释放一些有利的政策来扶持芯片行业的发展，这样子有利于芯片生产的长期活力。

④ 国产EDA，到底能不能打破海外三巨头垄断

电子设计自动化（以下简称EDA）软件工具行业，正成为中国寻求解决芯片产业链短板问题的重要突围领域。

这个行业全球市场规模不足百亿美元，净利润率低于15%，却能动5000亿美元半导体产业链，被中国的先行者们视为一个重大机遇。

2020年3月，EDA巨头Synopsys（新思 科技 ）中国区担任副总经理的王礼宾，在EDA行业工作20年后决定辞职，创立国产EDA公司“芯华章”，担任公司创始人、董事长兼CEO。

他表示，从Synopsys离职创业有两个原因：

一是看到国家大力支持EDA行业的“国产替代”，他对EDA技术未来前景十分看好；

另外一个原因则是，他认为有过去20年的产业上下游经验和市场关系，对客户的想法、需求有所了解，这些契机都能帮助芯华章实现商业化。

与王礼宾有相似创业经历的还有概伦电子董事长刘志宏，芯禾 科技 联合创始人代文亮，以及博达微创始人兼CEO李严峰，三人都曾在EDA三巨头之一的Cadence（楷登电子）担任过重要职位，而后辞职创立国产EDA公司。

去年10月16日，在获得政府引导资金支持后，王礼宾创立的“芯华章”宣布获亿元Pre-A轮融资；11月9日芯华章再完成近亿元Pre-A+轮融资；12月9日完成超2亿元的A轮融资，间隔均不足一个月。三轮共引入云晖、真格、高榕、高瓴、五源资本（原晨兴资本）、中芯聚源、松禾等多个知名基金。

除芯华章外，很多国产EDA公司今年都已“扎堆”筹集到了资金。2020年4月，概伦电子宣布已完成数亿元人民币的A轮融资；9月，国微集团旗下的“国微思尔芯”宣布完成数亿元融资，投方包括国际大基金下设的芯鑫融资租赁、上海半导体装备材料产业投资基金等政府投资机构。

资本升温并非偶然。

时间回溯到2019年5月，美国商务部称全面限制华为采购美国软件和技术生产的半导体零部件。受此影响，EDA三巨头与华为的合作先后终止。

海外EDA三巨头指的是Synopsys、Cadence、Mentor（西门子旗下）三家美国公司，他们占据全球超64%的EDA市场份额。

EDA工具是芯片IC设计中不可或缺的重要组件，也是集成电路设计最上游、壁垒最高的部分。涵盖了集成电路设计、布线、验证和仿真等所有流程。利用其可连接成极其复杂的电路图，从而制造出强大的CPU、GPU芯片。

在AI、边缘计算等复杂技术不断演进的背景下，百亿规模的EDA行业正成为撬动5000亿美元半导体产业链的重要“基石”，EDA也被行业内称为“芯片之母”。

因此，华为与三巨头终止合作意味着，芯片将没有与之匹配的先进制程国产EDA软件工具，海思则就造不出下一代“麒麟芯”。东兴证券在报告中形容 EDA是“美国限制华为的封喉之剑”，凸显了该技术的重要性。

在中国芯片制造生态急需“补课”的大背景下，一场充满机遇与冒险的 游戏 已悄然开始。

国产EDA行业现状：技术发展缓慢、人才紧缺、无法形成全链条

公开数据显示，2019年中国EDA市场规模约为5.4亿，仅占全球规模102.5亿美元的5.3%。

作为全球最大的电子元件产销市场，EDA三巨头的产品在国内占了85%以上的市场份额（实际接近90%），国产EDA软件产销占比仅不足10%。

目前国内EDA软件公司主要有华大九天、国微集团、芯华章、博达微电子、芯禾 科技 、概伦电子等，数量和规模都十分稀少。

背后的原因，主要是EDA行业的技术门槛高，成本弹性大，产业高度集中，导致国产技术发展缓慢，人才紧缺，无法形成全链条EDA工具，从而形成如今中国IC设计行业越来越离不开EDA三巨头的尴尬局面。

事实上，从EDA行业发展来看，中国也曾经历过鼎盛时期。

冷战期间，中国EDA软件技术被“巴统”禁运的压力下，1986年成功研制出中国首个自有的集成电路计算机辅助设计工具——“熊猫系统”（熊猫IC CAD系统），并在1993年全面问世。

这标志着中国在研制EDA系统方面实现“零”的突破，打破了外国对中国的EDA工具封锁，并为中国集成电路设计行业发展打下了坚实的基础。

熊猫系统一经发布，便在市场中引起较大反响。由于价格仅为同类产品的1/10，导致美国芯片厂商也一度选择“熊猫系统”。

不过，随着“巴统”解散、禁运解除，1995年，海外EDA三巨头大举进入中国市场，便以技术成熟、价格便宜、免费赠送、多方合作等策略，快速收割市场份额。加上中国开始积极推动WTO全球化，“造不如买”的策略使得国产EDA陷入了长达十三年的沉寂。

尽管国家2008年启动“核高基”重大专项计划，华大九天、芯愿景等第一批国产EDA企业相继成立并被重点扶持。但EDA是一个投入周期长、利润率低的高技术型产业，中国缺乏长期资金、人才和产业链支持，国产EDA发展依旧步履艰难。

举个例子，过去十年间，华大九天在研发投入方面所投资金只有不足5亿元人民币。而海外EDA三巨头则高歌猛进，仅2018年Synopsys研发投入高达10.8亿美元，Cadence约为8.7亿美元，两家累计所投研发资金超127亿元人民币，差距十分悬殊。

收购层面，在数字EDA领域三巨头收购上百家公司，获得了SoC设计主流程的数百个EDA工具。

而在中国，由于EDA产业起步晚，“造不如买”理念中错失了在激烈竞争中以战养战的机会。尽管在模拟IC方面已经有了一定发展，但在数字EDA方面却几乎为零。

目前，国内的EDA工具很分散，提供不了全套的工具链，而国际EDA公司提供给芯片企业的一般都是全套工具。

接受采访的芯片下游厂商负责人称， 未来十年内三巨头的EDA工具依然将占据市场主流，国内EDA技术将无法跟上“替代”。

事实上，由于目前国产EDA相比美国EDA整体仍有较大差距，加上新EDA、新IP、新工艺及PDK，互相促进、互为一体，原来的客户很难轻易更换EDA软件。

因此，很多企业家所幻想的国产EDA未来，变成了“泡沫赌注”。

也有业内人士直言，在国际形式波谲云诡、变化莫测下，部分国产EDA企业浑水摸鱼，存在一定的市场泡沫。

2020年5月19日，上交所受理了芯愿景（公司全称为北京芯愿景软件技术股份有限公司）的科创板上市申请，这标志着国产EDA企业打响了冲锋科创板第一枪。

不过历时227天后，去年12月31日，芯愿景科创板IPO终止审核，背后原因或与其拖欠的557万发票还未完全归还有关。此外，该公司核心技术存在争议，退出参股公司投资后仍参与股东大会的行为，或涉嫌信披违规等问题，都影响了该公司上市进程。

芯愿景董事长丁柯博士回应称，在本次终止审核之后，该公司暂时没有计划再重启科创板上市。

“在EDA行业最为核心的就是知识产权，但国内EDA公司都不太注意。如果不注意就会踩坑，在这种情况下，很多公司都会和三巨头来合作，那么，纯国产EDA就无从谈起。”上述业内人士表示。

此外，在人才方面，中国与三巨头差距悬殊。

公开资料显示，中国约有1500名EDA软件开发工程师，其中约有1200人在国际EDA公司的中国研发中心工作，真正为本土EDA做研发的人员只有300人左右。相比之下，Synopsys公司一家就有7000多名研发人员，其中有5000多人从事EDA的研发，行业核心人才大都在三巨头处工作。

国微集团联席董事长兼总裁帅红宇指出，中国高校至今几乎没有EDA相关培养方向及开设EDA相关课程，而且2010年后国内几乎完全没有相关领域的论文发表，集成电路行业对口专业学生毕业后进入相关行业的仅占1/3，对EDA有了解和兴趣者更是寥寥。

他强调，中国EDA人才紧缺背后主要原因是集成电路的“产学研”策略没跟上，这是行业亟待解决的核心问题。

国产EDA的未来机遇：8寸市场需求、国产替代下的弯道超车机会、新思的支持

“尽管EDA市场份额由三巨头占领，但国产EDA必须要有，而且会有所发展。”有多位行业分析师。

事实上，方正证券发布研报指出，尽管在模拟/数模混合/数字芯片EDA领域，以及全流程设计平台上，EDA工具都被国际企业所垄断，但国产EDA机会更多在以点工具为突破口，由点及面逐步发展。

在MEMS（8寸）晶圆短缺、需求旺盛已成行业共识的情况下，国产EDA正面临着新的机遇。

上海国微思尔芯副总裁Ying（陈英仁），目前 汽车 电子、FPGA、驱动芯片、指纹辨识、电源管理、MOSFET、微控制器（MCU）等领域的非先进（中低端）芯片需求强劲，下游8寸晶圆制造技术已十分成熟，已呈现市场供不应求的局面。因此，这块市场潜力巨大，是国产EDA工具核心发力点。

“随着AI、5G、工业互联网、 汽车 电子、区块链等领域的兴旺，提出了很多特色鲜明的、尚未被EDA工具满足的IC设计需求，这恰是国内EDA工具厂商的新机会。”

思尔芯是原型验证及仿真系统领域的本土EDA公司，在2018年10月被国微集团所收购，并将“思尔芯”更名为“国微思尔芯”。

陈英仁强调，尽管在先进制程IC设计方面，依旧是EDA三巨头做主导，但国产EDA势在必行。尤其在40nm、28nm制程工艺上，中国企业也已经或将很快掌握。“思尔芯在做的功能验证是属于前端，相对的与制程工艺独立。尤其在快速原型验证，思尔芯有着17年的积累，媲美EDA三巨头。”

这同样也是国产替代下，中国企业寻求的弯道超车机会。

王礼宾表示，目前在人工智能、云技术上，国产EDA可以站在当今 科技 发展的高技术起点上，对EDA软硬件框架和算法做创新、融合、重构。他认为，三巨头垄断下很难长期创新，而国产EDA企业处于“轻装上阵”状态，超越世界巨头是“完全有可能的”。

为了应对国际形势以及EDA巨头的挑战，国内企业也不断动作频频。

2019年，全球电子设计领域最具有影响力的DAC大会上，华大九天、广立微、概伦电子、芯禾 科技 四家中国EDA厂商联袂出场，推出多个EDA产品，向世界展示了EDA领域的中国力量。

同年底，概伦电子则收购博达微，进一步整合优势资源。而蓝海微力求寻找小众客户群体，避开红海，寻找蓝海。

此外，巨头们还在加大对中国的布局，不断推进本土化、“产学研”支持，通过支持国产EDA，形成更多考量。

1994年，Synopsys在人民大会堂向清华大学捐赠了20套Design Compiler软件，总价值约500万美元。随后该公司和清华成立了“清华大学——新思 科技 高层次电子设计中心”，开始推动中国EDA人才的培养。

2018年和2019年，Synopsys分别成立了芯思原和全芯智造两家合资公司，前者意在加强芯片IP领域的本土合作，助力本土晶圆厂和设计企业实现自主研发，掌握核心技术；后者旨在加强制造类EDA领域的本土合作，带动国内技术能力。

Synopsys全球资深副总裁兼中国董事长葛群，无论是人才培养、技术支持还是资本合作，新思所做的这些努力都是为了解决中国芯片产业的痛点。这一点，新思和其他国内EDA公司的初心一致。

葛群强调，在中国数字 社会 转型之际，新思以面向未来的新一代EDA根技术赋能更多 科技 应用的落地，推动整个芯片产业的可持续发展。“EDA行业需要打通内外循环，整个产业链相互促进，协同发展，形成完整的生态系统，会有更好的发展空间。”

从目前来看，这场EDA“国产替代”之战似乎会一直持续下去。

来自（凤凰 科技 频道）

⑤ 美国限制EDA软件，引发全球芯片暴击，我们有EDA软件吗

我们国家是有自己的EDA软件的，像：华大九天、国微集团、芯华章、广立微、概伦电子、芯和半导体都是国内EDA软件的制造企业。而且就算美国限制了EDA软件，也不可能引起全球芯片暴击。因为它只限制GAAFET 架构的半导体 EDA 软件，也就是针对3nm制程芯片的EDA软件使用。

2、技术层面差距明显：

国产EDA与世界先进公司差距巨大。目前，华大九天EDA只在两个较低端的方面能实现全流程工具，一个是模拟电路设计，另一个则是平板显示电路设计。而在数字电路设计、晶圆制造方面，华大九天EDA还不能实现全流程覆盖。

在全流程的模拟电路设计EDA 工具中，华大九天EDA的仿真工具能支持到5nm量产工艺制程，实际模拟电路设计EDA，可以支持到28nm工艺制程。

综上所述，EDA软件由于其要求水平太高，加上工具链特别长、需要不断更新工具库等等一系列的原因，我们自己的EDA软件虽然有，但是市场占有率不高。但正是有华大九天等等一批国内EDA高科技企业的支撑，我们才设计出我们自己的芯片。

⑥ 美国限制EDA软件，引发全球芯片暴击，我们有EDA软件吗

众所周知，近几年来中美竞争日趋激烈，美国对中国整体芯片行业的封锁和遏制也在不断加强，动作频频。美国限制EDA软件，引发全球芯片暴击，我们有EDA软件吗？

⑦ 中国团队拿下EDA全球冠军，他们的整体实力如何

他们的整体实力是特别强的，因为他们是特别优秀的人才，而且也具备专业的知识。我们的确能够培养更多的人才，而且这些人才也能够为祖国所用，能够让祖国成为影响力更大的国家。很多团队的确能够为祖国夺得更多的荣耀，并且能够成为更加强大的人。

很多全球赛事是值得我们期待的，而且我国的团队能够在这种比赛中大获成功，因为我国的团队的确是特别优秀的。中国团队拿下EDA全球冠军，他们的整体实力如何？他们的整体实力的确特别的强，之所以这么说的原因有三个:

一、他们能够不断提高自己的实力。

我之所以这么认为，也是因为他们的确能够在研究的过程中不断提高实力。他们不仅能够查漏补缺，而且能够及时认清自己的不足并改正。他们的平均年龄只有24岁，这意味着他们是年轻有为的人才。而且他们也能够通过不断学习获得更多的专业知识，并且能够提高整体实力。

以上就是我的分析。

⑧ 国产芯片弯道超车，一旦攻克2个难点，实现70%自给率不是难题

近年来，我国在芯片产业上的短板愈发令人担忧，国产芯片实现弯道超车，成为众多国人的愿望。

根据国务院规划，国产芯片自给率力求在2025年时实现70%。而在2019年时，这一数字约为30%。

目前，我国芯片产业正面临两大难题，若是这两个难点能够攻克，自给率70%的目标将不是难题。

在接受《证券日报》采访时，千门资产投研总监宣继游表示，制程和光刻机部分、工业软件部分，是当前制约我国半导体芯片发展的两大因素。

光刻机同半导体制造精度直接相关，决定了芯片的最先进制程。

想要突破10nm芯片制程节点，光源波长为13.5nm的EUV光刻机必不可缺。这也是为何，三星、台积电每年都要争抢ASML的EUV光刻机产能。

目前，全球仅ASML一家可生产EUV光刻机。

不过，我国想要突破光刻机难题极其困难。光刻机被成为“现代半导体行业皇冠上的明珠”，具有极高的技术含量，可以说是现代顶尖 科技 的结晶。

在ASML的背后，有5000家供应商的支撑，才能生产出一台EUV光刻机。因此，中国光刻机想要突围十分苦难。

工业软件是工业制造命脉。其中，作为“芯片之母”的研发设计类工业软件——EDA，位于整个芯片产业的最上游，轻轻松松便能卡住全球芯片行业的脖子。

可惜的是，我国在EDA行业正在被海外垄断，美国Candence、Synopsys、Mentor Graphics三家企业，占据了我国95%的市场。

华为、中兴、联想等，均采用的以上企业的EDA产品。

这不得不令人警惕。好在，我国在EDA领域已经小有突破，其中，华大九天便是国产EDA的领头羊。

如今，华大九天已经商业化晶圆制造专用EDA工具等产品，拿下紫光展锐、华为等400多家客户。

从以上可以看出，国产芯片想要弯道超车并不是一件容易事，需要攻克重重的困难。

宣继游也表示，从根本上解决这两点问题的可能性很低，需要“围绕已经过了专利期的普通产品能否实现复制和提高芯片自给率去努力”。

近年来我国推出越来越多政策，加速半导体产业进步。

同时，中国是全球最大的半导体市场，巨大的需求量将刺激我国相关企业的发展。越来越多的资本，也向中国半导体产业涌入。

受此影响，中国实现芯片自给率70%的目标，还是有很大的希望。

⑨ 高通、华为、苹果离不开的EDA工具，为什么说是中国芯片的命门

尽管很多人还在纠结光刻机，但是中国现在最难的其实并不是光刻机，而是EDA工具，EDA全称是Electronic design automation，也就是电子设计自动化，是指利用计算机辅助设计（CAD）软件，来完成超大规模集成电路（VLSI）芯片的功能设计、综合、验证、物理设计（包括布局、布线、版图、设计规则检查等）等流程的设计方式。