星期六, 06 03月 2021 16:20

国内EDA产业情况

EDA 市场供应商高度集中,现在的 EDA 产业主要由 Cadence、Synopsys 和西门子旗下的 Mentor Graphics 垄断。在中国市场,EDA 销售额的 95%由以上三家瓜分,剩余的 5%还有部分被 Ansys 等其 它外国公司占据,给华大九天、芯禾科技等国产 EDA 公司留下了极少的份额,且后者在工具的完整性 方面与三强相比,有明显的差距。而 EDA 的重要性不言而喻,一旦 EDA 受制于人,整个芯片软件产业的发展都可能停摆,发展国产 EDA 迫在眉睫。
因各种因素影响,国产 EDA 产业没有取得实质性成功,但在这个过程中,国内已经出现多个EDA厂商 萌芽。
据相关资料显示,在 2008 年,国内从事 EDA 研究领域涌现了华大电子、华天中汇、芯愿景、爱 克赛利、圣景微、技业思、广立微和讯美等公司。之后十年发展,华大九天、芯禾科技、广立微、博达微等几个企业从国产 EDA 阵型中展露生机。

国内从上世纪八十年代中后期开始,就投入到 EDA 产业的研发当中。国内为了更好发展集成电路产业, 在 1986 年开始研发我国自有的集成电路计算机辅助设计系统——熊猫系统,并在攻坚多年之后,于 1993 年国产首套 EDA 熊猫系统问世。之后的国内 EDA 发展曲折而缓慢。

国内 EDA 企业难以提供全流程产品,但在部分细分领域具有优势,个别点工具功能强大。

DAC 是全球领先的技术性大会和电子设计自动化商展,被公认为电子系统设计和自动化的首要会议。2011 年首次在 DAC 大会的展览出现中国大陆公司——概伦电子;2012 年华大九天首次亮相;2017 年 博达微科技也出现在 DAC 大会;2018 年广立微电子、芯禾科技首次参展;在刚刚结束的 2019 DAC 大会上,华大九天、概伦电子、广立微电子、芯禾科技四家本土企业参展,向世界展示了其优势技术。

除企业外,清华大学计算机系 EDA 研究室和复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室也在从事 EDA 研究。

国内 EDA 公司竞争优势

华大九天

北京华大九天软件有限公司成立于2009 年 6 月,前身是华大集团EDA部门,为中国电子信息产业集团 (CEC)旗下集成电路业务板块二级企业,集成电路设计自动化(EDA)软件及硅知识产权(IP)提供 商。于2018年1月完成第一轮融资,国中创投领投,投资额过亿;于2018年9月完成新一轮融资, 国家集成电路产业投资基金领投。

华大九天承载了熊猫系统的技术,在 EDA 和 IP 方面拥有多年的积累,现在的他们能够提供数模混合 / 全定制 IC 设计、平板(FPD)全流程设计及高端SoC数字后端优化方向的 EDA 解决方案,拥有多项全球独创的领先技术。尤其是在FPD领域,华大九天更是成为全球唯一的能够提供全流程 FPD 设计解决方案的供应商,获得了大部分知名面板厂的市场份额。其他围绕 EDA 提供的相关服务包括 IP 设计服 务及晶圆制造工程服务。

华大九天的成果主要体现在三方面:
首先,华大九天有一套完整的模拟电路(或者说全定制电路)设计平台。刘伟平表示,华大九天的模拟设计平台上电路仿真模拟工具(Spice) 性能非常出色,甚至优于比三巨头的工具;华大九天选择了在模拟电路仿真软件这一局部领域,实现突破。根据华大九天的说法,目前,公司的成果主要集中在三个方面,分别是完整的模拟电路设计平台、芯片设计优化平台以及显示器面板全流程设计工具。目前,华大九天的客户范围已经涵盖了国内半导体细分领域的众多企业,比如中芯国际、华为海思、紫光展锐、龙芯等。另外,三星、Sandisk等国际知名企业也是华大九天的客户
第二,华大九天为 SoC 设计提供优化工具平台。不像在模拟与混合信号领域有全流程工具,华大九天的 数字电路工具尚不完整,不过华大九天可以提供优化平台,为用户设计完成时序与功耗优化,该平台国内市场占有率有 80%。第三,华大九天有显示器面板的全流程设计工具。“面板要用薄膜晶体管来控制每个像素的工作状态,所以面板是一个大的晶体管阵列结构形态,有点像存储器的结构,这个市场比较特殊,全世界就华大九天专门针对这个市场做了全流程工具。京东方、华星光电、熊猫、彩虹、天马、惠科,还有维信诺,以及群创、友达等都是华大九天客户。”

华大九天在第七届中国电子信息博览会(CITE)上凭借面向 OLED 新型显示设计的全流程EDA系统斩获―中国电子信息博览会金奖‖。在 2019 年 DAC 大会上,华大九天面向全球业界伙伴隆重呈现以 Empyrean ALPS-GT™、Empyrean Qualib®-AI 为代表的多项突破性 EDA 成果。
 

芯禾科技

芯禾科技成立于 2010 年,天使轮投资方为海博创投;A 轮融资额为 2000 万元,领投方为海博创投;B 轮融资额为 4000 万元,领投方为中芯聚源。

据公司官网介绍,他们能为半导体芯片设计公司和系统厂商提供差异化的软件产品和芯片小型化解决方 案,包括高速数字设计、IC 封装设计、和射频模拟混合信号设计等。这些产品和方案可以应用到智能手机、平板电脑和可穿戴等移动设备上,也可以应用到高速数据通信设备上。

由全球电子技术领域的领先媒体集团 ASPENCORE 举办的―2019 中国 IC 设计成就奖―将年度技术突破 EDA 公司颁给了苏州芯禾电子科技有限公司。在 DAC2019 上,芯禾科技演示了公司最新开发的 5G 解决方案。该方案使 SoC、RFIC、封装及电路板设计人员能够利用他们的差异化技术构建更好的 5G 系统。

广立微电子

广立微电子有限公司由硅谷归国精英和浙大资深科学家共同创立于 2003 年,技术来源于浙江大学超大规模集成电路设计研究所。

该公司专业从事集成电路成品率提升服务和 EDA 软件开发。广立微已经可以提供基于测试芯片的软、 硬件系统产品以及整体解决方案,帮助工程师实现高效测试芯片自动设计、高速电学测试和智能数据分析,同时还能为晶圆代工厂的新工艺制程研发提供整合性的技术服务,包括从早期设计、中后期量产时 的可寻址测试结构,直到 yield ramp 阶段基于产品版图的测试芯片,帮助提高 IC 设计的可制造性、性能、成品率并缩短产品上市时间。

2018 年广立微电子携公司电学性能监控系统和成品率提升的相关软、硬件产品首次亮相 DAC,并在之 后的一年里继续发力,公司在产品及市场方面逐步蓄势发力,技术蓝图越发清晰,再次亮相 DAC 2019。

北京博达微科技

以 SPICE Model 参数提取著称的北京博达微则致力于提供高速、高频和高可靠性集成电路 EDA 解决方 案和相关的设计支持服务。公司可以提供的业务范围含括器件模型、PDK、标准单元库相关 EDA 工具 和设计服务和半导体器件量测系统。能够针对高端设计公司和代工厂提供一站式的设计支持服务和完整的设计评估和加固技术服务解决方案。

由全球电子技术领域的领先媒体集团 ASPENCORE 举办的― 2019 中国IC设计成就奖 ―将年度创新 EDA 公司颁给了北京博达微科技有限公司 。

另外,专注于 SPICE 的概伦电子、从事 TCAD 的珂晶达与擅长仿真研发的创联智软等公司,都是国产 EDA 领域的一些力量。他们也都正在为国产的 EDA 崛起而努力。

概伦电子

概伦电子成立于 2010 年,致力于提升先进半导体工艺下高端集成电路设计的竞争力,提供世界领先水 平、创新的集成电路设计解决方案,是国内公司难得的几乎全部产线均可做到的世界级公司。概伦电子 在 Spice Model 领域一直是行业的领导者,全球拥有超过 100 多家客户,几乎覆盖了全部的主流代工厂 和设计公司。2010 年后发展的大容量和快速仿真器产品具有很大的竞争力。它的噪声标准也被作为业界"黄金标准"。

其产品发展方向包括新一代大规模高精度仿真及设计验证平台、针对纳米级制造技术的半导体器件建模 库平台及测试验证系统等。技术包括被作为业界"黄金标准"的 SPICE 建模工具 BSIMProPlus 和低频噪 声测试系统、业界独创的千兆级 SPICE 仿真器 NanoSpice Giga 和电路与工艺互动设计平台 MEPro 等。

一直致力于“联动设计与制造”,针对大规模存储器设计和后仿模拟电路高精度高速仿真的电路仿真器有所研究,在 SPICE 建模、低频噪声测量解决方案和工艺平台及模型评估套件上有所优势。

天津蓝海微科技

天津蓝海微科技有限公司从事专业化的 EDA 软件服务与 EDA 工具定制化开发业务。公司团队具有深厚 的 EDA 技术背景,深刻理解 IC 设计当前存在的难点问题,提供强有力的技术解决方案。公司创始团队具有近 20 年的 EDA 开发、市场和运营经验,在寄生参数提取、版图验证、OpenAccess 平台软件开发、 PDK 开发与自动生成等多个领域具有独到的技术优势。

成都奥卡思微电科技

成都奥卡思微电科技有限公司自 2016 年 1 月成立于硅谷,2017 年 12 月推出 AVE 自动化验证工具软件(已开放两款逻辑验证产品,多项预研中),公司是由三位硅谷中国博士创立,现在落地于成都高新园区。主要业务为集成电路设计自动化系统(EDA)软件的研发和销售;集成电路芯片设计、技术开发、技术服务、技术转让。

传统 EDA 公司在数据端,收集数据测试上通常没有布局,而本土 EDA 企业的优势定位在于:广立微电子在良率优化端的软件和测试机;在数据端,博达微的快速参数测试方案;在仿真输入端,中国公司具有很强的主导性;在仿真端,华大九天和概伦电子实力强劲;在后端,芯禾具有完整的解决方案和竞争力

虽然在局部形成了突破,但在像物理验证、综合实力方面离主流差距还是很大,国内 EDA 厂商还没有能力全面支撑产业发展,总体上还是很难离开三大巨头公司的平台。

以华大九天为例,单独评估集成电路产业所需的 EDA 工具,华大九天已有的产品线占集成电路所需工 具的三分之一左右,另外还有三分之二目前是空白。

国内 EDA 研发崛起策略:
一、 目标定位整套 EDA 工具,国内各厂多样化合作,在研发上加大投入, 积极扩展待开发领域,满足下游设计和制造领域的多样化需求;
二、在现有从数据到模型再到仿真的一个完整闭环,并在机器学习、算法、数据挖掘上国内技术和国外并无太大差距的基础上,可以利用数据驱 动设计绕开传统大公司的限制,这是实现本土 EDA 崛起又一策略。

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