21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者駱軼琪 深圳報(bào)道

EDA行業(yè)正面臨新的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境。一方面，產(chǎn)業(yè)界收購(gòu)整合動(dòng)態(tài)頻繁；另一方面，AI新技術(shù)也在帶來(lái)改變。

近日舉行的2024中國(guó)（深圳）集成電路峰會(huì)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(jī)設(shè)備常被稱(chēng)為“芯片之父”，EDA電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件則被稱(chēng)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(chǎng)規(guī)模近2%，但是一個(gè)可以撬動(dòng)千億級(jí)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(shí)現(xiàn)與系統(tǒng)應(yīng)用的全流程，包括芯片設(shè)計(jì)、晶圓制造、封裝、PCB等。但目前全球EDA市場(chǎng)中，占據(jù)主要地位的依然是海外巨頭如新思Synopsys、楷登Cadence，國(guó)內(nèi)公司的全球占比還很小?！彼m(xù)稱(chēng)。

不過(guò)在這一行業(yè)，整合動(dòng)作尤為頻繁。業(yè)界常說(shuō)，EDA的發(fā)展史就是一部并購(gòu)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(gòu)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(shì)出現(xiàn)時(shí)，EDA行業(yè)正如何應(yīng)對(duì)？

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(guò)去一年間，該領(lǐng)域公司業(yè)績(jī)維持了穩(wěn)健上行趨勢(shì)。

當(dāng)?shù)貢r(shí)間8月21日，新思發(fā)布2024財(cái)年第三財(cái)季財(cái)報(bào)顯示，期內(nèi)實(shí)現(xiàn)營(yíng)收15.26億美元，同比增長(zhǎng)約13%；凈利潤(rùn)4.08億美元，同比增長(zhǎng)21%。預(yù)計(jì)全年?duì)I收將創(chuàng)歷史新高，同比增長(zhǎng)約15%。

同一日，楷登發(fā)布2024財(cái)年第二財(cái)季報(bào)告顯示，期內(nèi)實(shí)現(xiàn)營(yíng)收10.61億美元，同比增加8.6%；GAAP營(yíng)業(yè)利潤(rùn)率為28%，上一個(gè)財(cái)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(zhǎng)，來(lái)自人工智能、大規(guī)模計(jì)算、汽車(chē)等領(lǐng)域客戶(hù)的需求旺盛。由于公司關(guān)鍵指標(biāo)超出預(yù)期，將今年收入指引更新為同比增長(zhǎng)超過(guò)13%。

國(guó)內(nèi)的EDA公司收入維持了上漲態(tài)勢(shì)，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(cái)報(bào)顯示，期內(nèi)實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入4.44億元，同比增加9.62%；歸母凈利潤(rùn)3787.13萬(wàn)元，同比減少54.81%；歸母扣非凈利潤(rùn)轉(zhuǎn)虧為5124.66萬(wàn)元，同比下滑441.88%。

綜合來(lái)看，利潤(rùn)受到影響可能與公司在加大技術(shù)服務(wù)和銷(xiāo)售費(fèi)用等因素有關(guān)。財(cái)報(bào)顯示，上半年公司營(yíng)業(yè)成本同比增加112.12%，主要系技術(shù)服務(wù)收入增加對(duì)應(yīng)成本結(jié)轉(zhuǎn)所致。

主要三項(xiàng)費(fèi)用中，銷(xiāo)售費(fèi)用同比增加78.08%，主要系當(dāng)期開(kāi)始計(jì)提股份支付費(fèi)用，營(yíng)銷(xiāo)人員人數(shù)和薪酬增加所致；管理費(fèi)用和財(cái)務(wù)費(fèi)用都實(shí)現(xiàn)同比減少。

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

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

在此過(guò)程中，EDA應(yīng)用越完善，工具越細(xì)分。每一個(gè)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(jì)。

也因此，EDA發(fā)展史就是一部并購(gòu)史。據(jù)統(tǒng)計(jì)，海外巨頭新思、楷登、西門(mén)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(gòu)總計(jì)200余次，也即平均每家企業(yè)平均并購(gòu)了70次，這才形成了當(dāng)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(kāi)展并購(gòu)。

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

華金證券認(rèn)為，隨著摩爾定律演進(jìn)，集成電路下探到2納米甚至1納米，已接近當(dāng)前晶體管制造技術(shù)極限，根據(jù)IBS數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)一顆2納米芯片的開(kāi)發(fā)成本總計(jì)將達(dá)7.25億美元，令EDA廠(chǎng)商在EDA領(lǐng)域的銷(xiāo)售額增長(zhǎng)明顯放緩。近兩年無(wú)論新思還是楷登，大部分增長(zhǎng)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(chǎng)商的第二增長(zhǎng)曲線(xiàn)。

Ansys在CAE領(lǐng)域處在第一梯隊(duì)，楷登新收購(gòu)的公司也來(lái)自該領(lǐng)域。華金證券指出，其他EDA巨頭或許會(huì)跟隨該趨勢(shì)，未來(lái)仿真軟件領(lǐng)域或?qū)⒂幸幌盗惺召?gòu)發(fā)生，國(guó)內(nèi)同樣如此。

新機(jī)會(huì)

蘇周祥表示，目前國(guó)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(guó)內(nèi)公司很難短時(shí)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(jì)、物理實(shí)現(xiàn)、晶圓制造等多個(gè)環(huán)節(jié)，端到端串鏈點(diǎn)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(kāi)用戶(hù)數(shù)據(jù)的開(kāi)放與共享，此前大量用到海外EDA工具過(guò)程中，每家數(shù)據(jù)是封閉無(wú)法流動(dòng)的，這需要業(yè)界達(dá)成共識(shí)，在適當(dāng)范圍內(nèi)開(kāi)源數(shù)據(jù)，聯(lián)合解決彼此短板問(wèn)題，不過(guò)近兩年，國(guó)內(nèi)已經(jīng)開(kāi)始做國(guó)產(chǎn)數(shù)據(jù)底座研發(fā)。

此外是人才緊缺難題，很長(zhǎng)一段時(shí)間國(guó)內(nèi)都沒(méi)有EDA相關(guān)專(zhuān)業(yè)，近兩年才開(kāi)始設(shè)置集成電路學(xué)院或相關(guān)專(zhuān)業(yè)、編寫(xiě)教材。

對(duì)比來(lái)看，蘇周祥以第三方機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)舉例道，全球有6萬(wàn)人EDA從業(yè)人員，中國(guó)僅7500人；全球參與企業(yè)有140家，中國(guó)有90家；研發(fā)投入方面，全球年投入60億美元，中國(guó)投入則是6億美元。

他續(xù)稱(chēng)，政策和資本支持讓國(guó)產(chǎn)EDA生機(jī)勃勃，同時(shí)也導(dǎo)致重復(fù)投資、重復(fù)“造輪子”等問(wèn)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(lì)出海的聲音。

對(duì)于未來(lái)發(fā)展機(jī)會(huì)，除了沿著既定的摩爾定律路線(xiàn)發(fā)展，近些年間，行業(yè)也提到諸如“超越摩爾”的路線(xiàn)。國(guó)內(nèi)相關(guān)公司在先進(jìn)封裝、異構(gòu)集成、Chiplet等技術(shù)領(lǐng)域都在開(kāi)展布局，這也被認(rèn)為是突破封鎖的最佳技術(shù)方向。

此外，在業(yè)績(jī)交流過(guò)程中，不少公司都提到了AI技術(shù)浪潮帶來(lái)的新驅(qū)動(dòng)。

楷登首席執(zhí)行官Anirudh Devgan提到，以AI超級(jí)周期為基礎(chǔ)的超大規(guī)模計(jì)算、5G和自動(dòng)駕駛等趨勢(shì)正在推動(dòng)多個(gè)垂直領(lǐng)域，特別是數(shù)據(jù)中心和汽車(chē)行業(yè)的強(qiáng)勁設(shè)計(jì)需求。隨著芯片復(fù)雜性的增加和系統(tǒng)型公司開(kāi)始自研芯片，這些成為行業(yè)的重要機(jī)遇。

同時(shí)，公司客戶(hù)正在增加在AI驅(qū)動(dòng)自動(dòng)化方面的研發(fā)支出。Cadence.AI產(chǎn)品組合相關(guān)訂單量在過(guò)去一年中增長(zhǎng)了三倍以上。“我們的人工智能驅(qū)動(dòng)Virtuoso Studio是模擬和射頻設(shè)計(jì)領(lǐng)域的自動(dòng)化解決方案，其新的AI功能使得從一個(gè)工藝節(jié)點(diǎn)遷移到另一個(gè)工藝節(jié)點(diǎn)變得更加高效。第二季度，Virtuoso Studio新增了35個(gè)新客戶(hù)，包括頂級(jí)超大規(guī)模計(jì)算、航空航天與國(guó)防和汽車(chē)領(lǐng)域客戶(hù)?！?/p>

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

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

舉例來(lái)說(shuō)，通過(guò)AI技術(shù)可以加持芯片設(shè)計(jì)，EDA基于歷史版本的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)完成訓(xùn)練和推理，幫助當(dāng)前設(shè)計(jì)改善PPA（性能、功耗、尺寸）等關(guān)鍵指標(biāo)，用更少的時(shí)間完成芯片驗(yàn)證工作。

通過(guò)AI技術(shù)還可以加持封裝/PCB設(shè)計(jì)，EDA基于標(biāo)準(zhǔn)化工藝的機(jī)器學(xué)習(xí)推理及以往版本的仿真分析結(jié)果，提前定義設(shè)計(jì)規(guī)則，高效完成布局布線(xiàn)。