拆解國產(chǎn)EDA：并購恐難解國產(chǎn)EDA“近渴” 本土化路徑日漸清晰

EDA軟件有著“芯片之母”的稱號，在其核心能力自主化成為不得不做的一項(xiàng)選擇時(shí)，2020年成為國產(chǎn)EDA迎來新發(fā)展的元年。

從2020年開始，華大九天、概倫電子、廣立微三家國內(nèi)老牌EDA公司陸續(xù)啟動(dòng)上市，并分別在模擬電路、SPICE建模、良率分析等不同領(lǐng)域“各自美麗”；同時(shí)，2020年也有芯和、鴻芯微納、芯華章、芯行紀(jì)等新興EDA公司，在國外巨頭夾縫中實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展，融資頻次和數(shù)額顯示賽道價(jià)值受到重估，國產(chǎn)EDA的高壁壘、稀缺性、戰(zhàn)略性也終于走進(jìn)人們的視野。

然而經(jīng)歷3年多的迅速成長發(fā)展，國產(chǎn)EDA碩果與爭議并存。如今站在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)周期底部的特殊節(jié)點(diǎn)，業(yè)內(nèi)對國產(chǎn)EDA發(fā)展路徑是否更加清晰？未來路在何方？對即將到來的產(chǎn)業(yè)景氣上行機(jī)遇，是否準(zhǔn)備好了？

機(jī)遇和挑戰(zhàn)

過去數(shù)年中，數(shù)據(jù)顯示，國內(nèi)EDA產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展速度遠(yuǎn)超許多人的想象。

在集成電路設(shè)計(jì)年會(huì)ICCAD2023上，一組國產(chǎn)EDA的發(fā)展數(shù)據(jù)公布：在全球140家EDA企業(yè)中中國擁有87家。并且中國EDA市場成長率也遠(yuǎn)超全球EDA平均成長率，根據(jù)SEMI統(tǒng)計(jì)，2020年全球EDA市場規(guī)模（含IP，約40.38億美元）為114.67億美元，同比增長11.63%。而2020年中國市場增長高達(dá)27.7%。根據(jù)中國半導(dǎo)體協(xié)會(huì)平臺(tái)發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計(jì)2022-2025年中國EDA市場將保持高速增長,復(fù)合年均增長率為15.64%。

在中國成為全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)規(guī)模最大且兼具高成長性的重要市場之際，國產(chǎn)EDA的快速發(fā)展有其堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)：不僅得益于行業(yè)賽道的高價(jià)值、中國以半導(dǎo)體為代表的數(shù)字經(jīng)濟(jì)整體的進(jìn)步，同時(shí)獨(dú)立自主的發(fā)展戰(zhàn)略也在推動(dòng)這一特殊產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)持續(xù)活躍。

EDA處于整個(gè)IC產(chǎn)業(yè)鏈上游，決定著集成電路的產(chǎn)業(yè)競爭力。沒有EDA軟件的配合，突破架構(gòu)、制程限制難度更大。

業(yè)內(nèi)人士稱，諸如國產(chǎn)大算力芯片設(shè)計(jì)公司，GPGPU, AI, CPU等領(lǐng)域快速發(fā)展，出于供應(yīng)鏈安全考慮，大量國產(chǎn)EDA使用需求將持續(xù)釋放。

2023年，中國集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)依然有3451家，比去年3243家多了208家；預(yù)計(jì)全年銷售額5774億元，相比2022年增長了8%，其中銷售過億的企業(yè)有625家，比2022年也增加了59家。中國設(shè)計(jì)企業(yè)數(shù)量與收入穩(wěn)健成長，為國產(chǎn)EDA提供了廣闊的應(yīng)用空間。

此外，EDA賽道本身具備穿越周期的穩(wěn)定性。其原因一方面是EDA研發(fā)門檻高，具備技術(shù)和產(chǎn)業(yè)資源的高價(jià)值屬性；另一方面，EDA軟件處于產(chǎn)業(yè)上游，產(chǎn)業(yè)周期性波動(dòng)對EDA等必要研發(fā)工具的影響相對較小。

數(shù)據(jù)顯示，在歷史上全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷數(shù)次周期輪動(dòng)，但其中EDA至少在近十年來都保持了5%以上的增長。其中Synopsys、Cadence這樣已經(jīng)建立一定壟斷優(yōu)勢的巨頭企業(yè)，即便是在2022年的市場環(huán)境中，其營收增長都接近20%。

但是繁華之下，國內(nèi)EDA產(chǎn)業(yè)存在的薄弱環(huán)節(jié)和現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)亦不容忽視。

除了華大九天、概倫等在模擬EDA能滿足一定國產(chǎn)化導(dǎo)入的需求外，國內(nèi)能提供數(shù)字全流程公司還是少數(shù)。公開報(bào)道顯示，鴻芯微納、芯華章、芯和等是少數(shù)能提供數(shù)字實(shí)現(xiàn)、數(shù)字驗(yàn)證、封裝設(shè)計(jì)等全流程的國產(chǎn)EDA企業(yè)。

過去一年以來一級市場經(jīng)歷“速凍”期，上市門檻大幅收窄，進(jìn)一步考驗(yàn)國產(chǎn)EDA公司自我造血能力。今年公開的EDA領(lǐng)域融資只有國微芯、芯華章、九霄智能、聯(lián)方電子、培風(fēng)圖南等數(shù)家，顯示了資本市場越來越“精挑細(xì)選”。

另外，國產(chǎn)EDA工具發(fā)展尚需必要的時(shí)間積累和考驗(yàn)，其中特別是對于新興企業(yè)來說，大多數(shù)仍處在和客戶導(dǎo)入、打磨階段。市場與產(chǎn)業(yè)期待國產(chǎn)EDA爆發(fā)期到來。

并購非唯一路徑

機(jī)遇和挑戰(zhàn)并存，國產(chǎn)EDA如何破繭成蝶？

EDA工具作為由“多工具”組成的軟件集群，加深與產(chǎn)業(yè)的生態(tài)化發(fā)展的同時(shí)，形成全流程工具鏈，被行業(yè)視為實(shí)現(xiàn)EDA國產(chǎn)化突破的兩大要義。

由此，有觀點(diǎn)認(rèn)為，加速并購、迅速擴(kuò)張，將成為國產(chǎn)化發(fā)展可行路徑之一。過往國際EDA三巨頭通過并購快速形成鼎足之勢，也常被產(chǎn)業(yè)拿來作為樣板學(xué)習(xí)借鑒。

不過如今國產(chǎn)EDA身處環(huán)境與國際三巨頭當(dāng)年所處的發(fā)展環(huán)境，存在一定的條件差異。也就是說，并購擴(kuò)張的路線并不一定適合現(xiàn)行國內(nèi)EDA企業(yè)發(fā)展。

首先國際三巨頭的并購是在企業(yè)積累了足夠?qū)嵙蟛胚M(jìn)行的。行業(yè)第一的Synopsys1986年成立，憑借自研邏輯綜合工具，營收快速增長，第一起并購是四年后的1990年，購買了 VHDL 仿真業(yè)務(wù)。1992年，新思科技在納斯達(dá)克交易所上市，具備充盈資金后，在90年代才開始大規(guī)模并購。

華大九天、概倫電子兩家公司也是在登陸二級市場之后，才密集啟動(dòng)多起產(chǎn)業(yè)并購。不過隨著今年國內(nèi)IPO收緊，通過資本市場工具撬動(dòng)更多資源，對新興EDA企業(yè)來說短期很難成為主動(dòng)選項(xiàng)。

需要指出的是，并購失敗案例亦比比皆是。并購最終目的是為補(bǔ)齊工具鏈，但據(jù)電子科技大學(xué)教授黃樂天撰文指出，Cadence在2005年收購Verisity，就是典型的失敗案例，其并沒有成功借由收購實(shí)現(xiàn)在下一代高級語言上領(lǐng)先于產(chǎn)業(yè)、重塑Cadence在前端驗(yàn)證的榮光；另外Synopsys當(dāng)年收購Spring Soft后，也并沒有在模擬領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)市場規(guī)模的突破。

對現(xiàn)代企業(yè)來說，并購?fù)ǔＲ馕吨\(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)增加。EDA技術(shù)的開發(fā)和產(chǎn)品的落地必然需要一定的技術(shù)積累和時(shí)間保障，若沒有足夠強(qiáng)大的自我造血能力，初創(chuàng)的EDA 公司希望短時(shí)間透過大量招聘及并購，進(jìn)行多頭并進(jìn)的快速發(fā)展，運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)非常高。如華大九天800多人前三季度實(shí)現(xiàn)6.39億營收，扣非凈利潤1856萬。如果一家公司人員規(guī)模突增至1000個(gè)人后，又需要多少營收才可能實(shí)現(xiàn)盈利，給股東創(chuàng)造價(jià)值呢？

另外，并購使得產(chǎn)線過長，看似總的投入很大，但拆開到具體細(xì)分領(lǐng)域，可能會(huì)進(jìn)一步“攤薄”，導(dǎo)致研發(fā)投入的相對不足。從前端到后端乃至IP需要巨大研發(fā)投入，三大EDA國際巨頭的研發(fā)投入基本保持在占營收規(guī)模的30%以上，高達(dá)十幾億美金。以華大九天招股書披露可以看到，公司在上市前的研發(fā)投入規(guī)模在19/20/21年分別為1.35/1.83/3.04億人民幣，研發(fā)投入絕對規(guī)模僅占新思科技、楷登電子等主要國際競爭對手的0.99%至4.21%之間。本就不多的投入，在企業(yè)并購后，分?jǐn)偟礁L的戰(zhàn)線，恐怕將會(huì)更加“捉襟見肘”。

傳統(tǒng)三巨頭的并購動(dòng)作，是在充分開放的市場條件下進(jìn)行的。當(dāng)前國外收購面臨各種“卡脖子”，國內(nèi)項(xiàng)目又多數(shù)處于起步階段，缺乏合適的并購標(biāo)的。

有產(chǎn)業(yè)投資人士表示：“對于當(dāng)下的國產(chǎn)EDA來講，若進(jìn)行橫跨多個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的快速擴(kuò)張，需要思考這到底會(huì)對企業(yè)核心競爭力的提高起到多大的幫助？特別是當(dāng)前資本收緊的條件下，反過來勢必會(huì)給企業(yè)的運(yùn)營帶來較大的壓力?！?/p>

“國產(chǎn)EDA發(fā)展有自己的歷史和現(xiàn)實(shí)?！鄙鲜鋈耸糠Q，并購一定是國產(chǎn)EDA未來某個(gè)階段跳不開的話題，但當(dāng)前確實(shí)仍缺乏足夠的積累?！皣a(chǎn)EDA仍處在發(fā)展初期，需要立足自主創(chuàng)新，一方面實(shí)現(xiàn)工具的完善布局，另一方面培養(yǎng)用戶習(xí)慣，實(shí)現(xiàn)商業(yè)邏輯的閉環(huán)、落地?！?/p>

國產(chǎn)EDA群英相

國產(chǎn)EDA發(fā)展之路，在持續(xù)摸索中已經(jīng)積累起了一定的經(jīng)驗(yàn)和成功案例?？梢哉f，這是結(jié)合國內(nèi)產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段和實(shí)際需求，是一條屬于自身特色的發(fā)展之路。

EDA的高技術(shù)門檻即便是在工業(yè)軟件領(lǐng)域都是金字塔尖的存在，而人才、時(shí)間、領(lǐng)域正是當(dāng)前國產(chǎn)EDA公司發(fā)展三大要素：通過吸納“少而精”的人才供給，聚焦某一領(lǐng)域形成“投入密度”的優(yōu)勢壓制，以最快速度打造出在領(lǐng)域內(nèi)領(lǐng)先的全流程工具。透過這種方式打造出競爭力并贏得用戶的信任，形成自己的“護(hù)城河”。

比如國產(chǎn)EDA企業(yè)華大九天，在適時(shí)并購之外，聰明地選擇集中力量在自己擅長的模擬領(lǐng)域進(jìn)行布局，不斷打磨產(chǎn)品、逐步強(qiáng)化企業(yè)自身的造血能力，在這一領(lǐng)域形成護(hù)城河后，后來者也很難在它所專注的模擬電路領(lǐng)域有所作為。而華大九天獲得更多的客戶青睞和資本去壯大后，再進(jìn)一步向外拓展、完善面狀布局。

目前，數(shù)字領(lǐng)域也有幾家公司在各自聚焦的領(lǐng)域?qū)Ｗ⑼度?，完成了全流程工具的研發(fā)，建立起屬于國產(chǎn)EDA自身的護(hù)城河。單位領(lǐng)域投入的人才密度打造的是競爭力，對后來者也是難以逾越的壁壘。其中，鴻芯微納、芯華章、芯和已經(jīng)在這條發(fā)展道路上，打造出數(shù)字實(shí)現(xiàn)、數(shù)字驗(yàn)證、封裝設(shè)計(jì)的全流程EDA工具。

聚焦數(shù)字驗(yàn)證領(lǐng)域，芯華章從底層框架開始全新構(gòu)建的FusionVerify平臺(tái)，能融合不同的工具技術(shù)，對各類設(shè)計(jì)在不同場景需求下，都可以提供定制化的全面驗(yàn)證解決方案，獲得來自人工智能領(lǐng)域的燧原科技、清微智能，光芯片設(shè)計(jì)的曦智，RISC-V的芯來科技，以及GPU領(lǐng)域的天數(shù)智芯、壁仞等眾多客戶認(rèn)可。

據(jù)了解，芯華章是唯一完成數(shù)字驗(yàn)證全流程覆蓋的國產(chǎn)EDA公司，并且基于提出的EDA 2.0理念不斷尋求差異化創(chuàng)新。比如其HuaPro P2E第二代產(chǎn)品獨(dú)創(chuàng)雙模功能，在超大規(guī)模SoC商用部署中實(shí)現(xiàn)高達(dá)10M的仿真速率，大幅降低中國中小芯片企業(yè)的大芯片項(xiàng)目投入門檻；2023年推出的硬件仿真系統(tǒng)HuaEmu E1是國內(nèi)首臺(tái)驗(yàn)證規(guī)模超百億的硬件仿真器，在清微智能項(xiàng)目上達(dá)到1-10MHz的高運(yùn)行性能；GalaxSim融合最新算法打造的獨(dú)有的智能分割以及分布式仿真技術(shù)，在某客戶25000+的Test Case中功能測試通過率已經(jīng)達(dá)到100%。

鴻芯微納基于統(tǒng)一的層次化數(shù)據(jù)模型，打造數(shù)字實(shí)現(xiàn)全流程工具，從邏輯綜合、布局布線、Signoff等多個(gè)環(huán)節(jié)幫助后端設(shè)計(jì)師完成從RTL到GDS的設(shè)計(jì)。公司首席技術(shù)官、聯(lián)合創(chuàng)始人王宇成表示，鴻芯微納已經(jīng)完成20多個(gè)本土先進(jìn)工藝流片。

鴻芯微納目前在數(shù)字芯片后端設(shè)計(jì)上已經(jīng)取得諸多成績。比如其2019年發(fā)布國內(nèi)第一款布局布線工具Aguda，2020年在國內(nèi)第一次成功實(shí)現(xiàn)本土7nm先進(jìn)工藝手機(jī)芯片流片驗(yàn)證；2022年7月完成對三星5nmEUV工藝的支持；2022年12月發(fā)布邏輯綜合RocSyn、時(shí)序簽核ChimeTime、功耗簽核HesVesPower，公司也成為本土第一且唯一的數(shù)字芯片后端全流程的企業(yè)。

芯和半導(dǎo)體成立于2010年，聚焦在封裝領(lǐng)域提供全鏈仿真EDA解決方案，集首創(chuàng)革命性的電磁場仿真器、人工智能與云計(jì)算等一系列前沿技術(shù)于一身，提供覆蓋芯片、封裝到系統(tǒng)的全產(chǎn)業(yè)鏈仿真EDA解決方案。

據(jù)了解，芯和核心算法技術(shù)已獲得重大突破，產(chǎn)品從單個(gè)工具發(fā)展到30多款工具，并且和概倫電子、思爾芯、芯耀輝、芯動(dòng)科技、Tower半導(dǎo)體、通富微電、銳杰微和羅德與施瓦茨等建立了廣泛的產(chǎn)業(yè)合作。

“國產(chǎn)EDA市場潛力巨大，類似芯和、鴻芯微納、芯華章這樣的優(yōu)質(zhì)公司，目前絕對規(guī)模雖然還有差距，但已經(jīng)積累了正面驅(qū)動(dòng)的巨大勢能，具備成為下一個(gè)華大九天，乃至下一個(gè)synopsys、cadence和西門子等國際巨頭的潛力”。有機(jī)構(gòu)投資人如是稱。

這就是國產(chǎn)EDA基于產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，打造的本土化發(fā)展之路。當(dāng)在全面戰(zhàn)場上無法與競爭對手開展正面較量時(shí)，國產(chǎn)EDA先專注在某個(gè)細(xì)分領(lǐng)域，打造自己的競爭優(yōu)勢和口碑，從點(diǎn)工具的領(lǐng)先，到局部領(lǐng)域的全流程，再到最后實(shí)現(xiàn)整個(gè)EDA工具的全流程。

中信證券計(jì)算機(jī)團(tuán)隊(duì)今年9月的一份研報(bào)指出，數(shù)字IC設(shè)計(jì)EDA工具或占EDA市場的半壁江山，國內(nèi)龍頭數(shù)字EDA全流程雛形已現(xiàn)，有望基于部分具有全球化競爭力的點(diǎn)工具加速自研打造數(shù)字EDA全流程平臺(tái)。同時(shí)，國內(nèi)EDA龍頭對產(chǎn)品算法持續(xù)創(chuàng)新，有望實(shí)現(xiàn)部分工具對全球EDA龍頭的追趕和超越。

結(jié)言：行穩(wěn)致遠(yuǎn) 勢在必行

雖然國產(chǎn)EDA整體發(fā)展面臨挑戰(zhàn)，但本土EDA軟件工具在部分模塊上已經(jīng)取得研發(fā)突破及銷售。未來隨著中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)持續(xù)增長繁榮，本土EDA軟件工具發(fā)展勢在必行?？v觀幾十年國內(nèi)外的發(fā)展，一條清晰的本土化發(fā)展之路呈現(xiàn)在眼前。

首先是專業(yè)專注。沒有誰一口氣吃成胖子，成熟如華大九天等公司，也是先在某個(gè)領(lǐng)域打造自己的競爭力，對于新興的國產(chǎn)EDA公司來講，所聚焦的數(shù)字IC設(shè)計(jì)EDA點(diǎn)工具，產(chǎn)品種類諸多，涉及技術(shù)門類廣闊，因此在工具研發(fā)、并購整合和產(chǎn)業(yè)合作方面更加不能操之過急，要集中資源辦大事。

其次要堅(jiān)定投入。硬科技沒有捷徑，必須從國家到資本再到公司毫不動(dòng)搖投入。英偉達(dá)也曾有過至暗時(shí)刻、OpenAI在微軟投資之前曾經(jīng)難以運(yùn)營。偉大公司的背后往往是持續(xù)而堅(jiān)定的投入。

然后要有差異創(chuàng)新。立足自主，國產(chǎn)EDA同時(shí)要結(jié)合所處的市場、政策和自身技術(shù)優(yōu)勢，聚焦于國內(nèi)IC企業(yè)的EDA工具需求，更靠近客戶，根據(jù)痛點(diǎn)尋找解決方案，以后發(fā)優(yōu)勢，打造差異化EDA工具，實(shí)現(xiàn)要追趕，更要做到超越。

伴隨資本越來越“精挑細(xì)選”，國產(chǎn)EDA越來越需要摒棄雜音，立足工具和用戶兩個(gè)基本點(diǎn)，深耕自主創(chuàng)新，才能走得更遠(yuǎn)。

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