文 观察者网心智观察所
不久前，美国商务部下属的工业与安全局发布了一项禁令，此举导致全球电子设计自动化领域的三大企业——Synopsys、Cadence和西门子EDA——相继宣布对中国市场停止供应。随着最后一项措施的落实，当天专注于EDA领域的股票呈现出显著的上涨趋势。面对极端的科技封锁，我国芯片行业不得不迈向全面自主的终极挑战，一场针对“芯片之母”的国产化替代战在所难免。
种种迹象表明，芯片领域的竞争已经从供应链的安全问题演变成为技术体系的生存权争夺。国产EDA软件能否在封锁中开辟出一条生路，这不仅关系到芯片设计的自主权，还将决定中国科技创新发展的未来边界——在无路可退的战争中，往往能激发出最为坚决的突破。
拨开“断供”迷雾，放弃一切幻想
业界人士观察到，自那日断货的传言传出之后，出现了一种“层层传递”的现象。西门子EDA公司率先收到BIS的通知，这不禁让人疑惑，难道美国政府对待“美国企业”和“德国企业”的态度真的有所不同吗？在Synopsys与Cadence以更加坚决的立场宣布暂停对华客户的售后服务及系统升级支持之后，关于“是否仅限于军用项目”、“是否仅限于尖端数字芯片”等带有侥幸心理的猜测才逐渐消散。
去年年末，BIS将国微芯、东方晶源等我国EDA企业纳入了“实体清单”，随后又对韩国企业提出要求，禁止其使用我国生产的EDA工具。这一连串举措，加之此次重大举措，引发了国内半导体行业分析师的诸多推测：BIS是否将进一步发布更严格的管控措施？这一动向是否成为了关税战中的博弈工具？
当然，Synopsys的投资者关系负责人Trey Campbell在上周出席美国银行举办的全球技术论坛时指出，在断供期间将设立一个时长介于4至12周的评价阶段；尽管停止了产品供应，公司仍在与政府部门就具体细节进行协商。但事实显然如此，目前这几家公司负责的AE无法为国内设计企业提供售后服务，这种全面中断供应的做法实际上为我国EDA行业提供了一个彻底摒弃不切实际的幻想、实现自主发展的契机。
2021年上半年，业内人士实际上已经察觉到一些端倪——关于“三大家”全面退出中国市场的消息已经广泛流传，紧接着，BIS沿袭“瓦森纳协定”的相关规定，进一步加剧了中国本土EDA企业的紧迫感。
在那一年，概伦电子成功登陆科创板，被誉为“国产EDA领域的领军企业”，紧随其后，华大九天、广立微等公司纷纷上市，同时，合见工软、九同方、国微芯等企业也迅速崛起，他们共同构成了我国EDA行业突破的关键力量。
EDA是芯片设计领域的基础性软件，全球市场几乎被三巨头控制，占据了近九成的市场份额。若遭遇断货，不仅会阻碍3nm等尖端制程的研发进程，还将对成熟工艺的更新迭代产生严重影响。尽管华为、中芯国际等领先企业已提前做好储备，但众多中小型设计公司仍将面临因工具供应中断而引发的生存困境。
“三巨头”的供应中断或许比预期延迟了数年，然而这绝非孤立现象，实则标志着美国针对我国半导体产业崛起所采取的全面遏制策略的最终阶段，一场关乎国产替代的决战已然拉开序幕。
EDA+IP之路必须要坚决走下去
全球及中国地区的电子设计自动化（EDA）行业，存在几组关键数据值得关注。目前，全球EDA市场的总体规模大致在150亿美元上下，而我国大陆市场占比大约在10%至15%之间。尽管近年来该行业的平均复合增长率能够维持在两位数水平，但其增长速度仍然明显慢于设计企业规模的扩张。业界普遍认为，我国自主研发的电子设计自动化（EDA）软件市场潜力巨大。此次供应中断的风波，也为国内同行提供了迅速填补市场空缺的良机。
数字经济领域的璀璨明珠，EDA以其高超的技术水平闻名，然而，它所处的金字塔顶尖位置，也揭示了其相对“微小”的规模——在整个万亿级别的数字经济中，其占比大约仅为1%。
在过去几十年间，三大家企业的壮大历程中，伴随着频繁的并购活动。Cadence和西门子EDA（原Mentor公司）在这几十年里，平均每年的并购次数超过了65次，而Synopsys的并购次数更是高达80次以上。
十几年前，Synopsys的营收实现了飞跃，成功超越了Cadence，这一成就的主要动力在于公司高度重视“EDA+IP”的发展战略，其在并购IP公司方面的次数远超Cadence。若不将中国大陆市场考虑在内，Synopsys的IP业务几乎占据了公司总营收的一半。
去年，笔者参与了西门子EDA产品的宣讲会。会上，企业高层明确指出，若将“三大家”的IP业务排除在外，单独核算EDA业务，西门子EDA的排名或许不会停留在第三位。这一观点也从侧面反映出，在EDA这一既规模不大又极具专业性的领域中，持续发展EDA与IP相结合的模式，是经过实践检验的可行之路，不仅可行，而且具有广阔的发展前景和深度。
从技术发展的角度来看，先进的制程技术使得芯片中集成了数百亿个晶体管，设计焦点已从晶体管层面转移到IP模块的复用层面。为了满足这一需求，EDA工具必须具备对IP模块进行快速集成、验证和优化的原生支持。特别是对于PCIe 5.0、DDR5 PHY等复杂IP模块，其时序、功耗以及物理兼容性的验证，必须与EDA工具链实现深度结合。如果EDA工具不能对IP模块进行签核级别的验证，那么芯片流片过程中面临的风险将会显著增加。
从商业角度分析，EDA工具的许可费用呈现周期性的起伏变化，与此同时，IP授权则是根据芯片的出货量来计费，这一模式能够确保持续的现金流。以Synopsys为例，其2023年的IP业务毛利率高达90%以上，这一数据充分证明了IP授权模式的优势。因此，国内电子设计自动化（EDA）企业若仅集中精力发展诸如仿真、布局布线等工具，很容易陷入同质化竞争，价格战的风险随之增加；而若能自主开发出如人工智能加速器NPU、安全加密IP等具有技术优势的知识产权，则能构建技术壁垒，从而增强自身的议价能力。
在我国EDA行业，已涌现出一些领先企业。今年，概伦电子对外宣布了对国内顶尖物理IP供应商锐成芯微的收购，旨在构建EDA与IP的完整产业链；而在此前，合见工软在平台化拓展和多维度布局方面持续发力，成功并购了北京诺芮IP团队，并在短短一年内推出了我国首款PCIe Gen5 IP，成功填补了高速接口领域的空白。
目前，所谓的“三大家”在EDA与IP两大领域实施了全面断货，业界普遍认为，IP断货所引发的消极影响已超过先前预期。从多角度考量，我国半导体产业若欲从单一工具的替代走向生态系统的创新阶段，必须坚定不移地继续前行，并且可能需要借助外部力量来加速市场的成熟，以此加强知识产权标准的制定和生态系统的融合，只有这样，才有可能在价值万亿的EDA市场中，实现从并行发展到领先发展的质的飞跃。
模拟类EDA已有突破，数字前端是攻坚重点
2023年年末的业绩沟通会上，概伦电子的总裁杨廉峰透露，该公司在制造类电子设计自动化（EDA）工具的器件建模与验证领域，已经赢得了显著的市场份额。其产品被全球排名前十的晶圆制造企业长期选用，并在这些企业的标准制造流程中扮演着关键角色。他当时强调：“在国产化方面，我们的模拟技术更具优势，尤其是华大在模拟领域拥有悠久的历史和强大的实力，双方共同推广，确保了在模拟环节上能够实现产品全流程的国产化。”
在国产化进程中，模拟类集成电路为何能在较短的时间里完成全流程工具的构建？这主要是因为流程自动化需求不高、对庞大预制库的依赖程度较低、核心算法的挑战主要集中在高性能仿真器而非复杂的组合优化问题、生态壁垒相对较低，以及市场格局为提供了更为实际的操作切入点。这有利于国内企业集中精力解决那些虽然数量有限但至关重要的技术难题，例如仿真引擎、精度和效率问题，同时，他们也有机会通过不断的优化和更新，逐步形成一套完整可行的解决方案。
法动科技的首席科学家赵鹏对此进行了概括，他说：“相较于EDA工具，模拟集成电路在实质上更倾向于依赖人的因素，更加倚重工程师们的丰富经验。”
但如果把目光从模拟芯片转移至数字芯片，那是另外一片天。
由于对复杂功能的需求持续上升，市面上大多数芯片都采用了多核的设计。芯片制造工艺正逐步向更精细的5nm、3nm级别发展，伴随着工艺节点的提升，集成电路的设计费用呈指数级增长。同时，芯片的功能性和集成度也在不断提升，这背后涉及的因素众多。在此背景下，通过设计验证来发现并修正设计中的缺陷和错误变得愈发关键。
凌琳，西门子EDA的全球副总裁及中国区总经理，在去年的媒体沟通会上向心智观察所透露：“记得2005年，我曾听人发表演讲，提到芯片设计验证的工作量未来将超过70%，当时我感到十分惊讶，心想这比例真的会那么高吗？然而，现在看来，事实确实如此，无论是我们的合作伙伴还是客户，在芯片验证这一领域投入的人力与物力，已经超过了70%。”
验证阶段所需的大量人力和物力投入，促使原型验证与硬件仿真技术开始相互融合，两者之间的界限正逐渐变得不再清晰。在此背景下，硬件加速以及硬件原型系统的价值日益显现，众多全流程验证任务均需借助硬件仿真技术来完成。因此，“左移融合”策略、可测试性设计、设计与制造的无缝对接、以及“芯机联动”等核心理念，层层递进，共同构筑了现代复杂数字芯片成功设计与实现的核心理论体系。
国产数字前端设计EDA工具不仅遭遇了用户难以进入、导致用户忠诚度低、先进工艺验证环节不畅以及反馈循环不完善等问题，还面临着由于跨学科培养不足引发的人才短缺等挑战，同时，它还必须克服技术、生态、资本和人才四大方面的多重障碍。
关键EDA免费开放试用，国产化打响反击战
美国对中国半导体产业中的企业实施了EDA工具的供应限制，这一举措给我国的芯片设计行业带来了极大的困难。在这样的形势下，国内EDA企业纷纷展开反击，其中上海合见工业软件集团有限公司表现尤为突出，成为了行业内的佼佼者。该公司推出了国内首发的顶级数字验证仿真工具UniVista Simulator、国内自主研发的一体化调试平台UniVista Debugger、以及国内首创的高端大规模PCB设计系统UniVista Archer等系列软件产品，此举对于行业发展具有深远影响。
《逆行人生》这部电影里，徐峥饰演的角色原本是一名程序员，后来失业转行送外卖。在业余时间，他开发了一款名为“路路通”的应用程序，旨在提高送餐效率。他对骑手们说：“这款APP用户越多，使用体验就越佳。”而这款APP的调试和迭代过程，与EDA工具的debug和迭代逻辑颇为相似。
合见工软的免费试用政策有利于迅速收集用户意见，加快产品改进。这一举措不仅解决了国内工具“市场认可度不足”的问题，还通过大规模的真实场景应用，迫使工具性能与国际标准看齐，进而提高了国产高端芯片设计的效率和稳定性。而且，这种开放的态度满足了产业链的需求，特别是对中小型设计企业给予了巨大的支持。
得益于工软提供的全面工具链支持，创新成本得到有效降低，进而吸引更多企业投身于国产EDA应用生态。这种“应用推动研究”的协作方式，增强了国内供应链的稳定性，为国产EDA技术的不断进步注入了市场动力，并构建了“工具助力芯片突破，芯片促进工具升级”的积极循环。
国产EDA产业地图（@与非网）
再者，国内自主研发的电子设计自动化（EDA）企业长期遭遇“门槛高”的困境。这些企业普遍已经习惯了依赖外资企业的EDA工具，导致对国产替代产品的需求动力相对较弱。去年，我国射频EDA领域的领军企业法动科技的首席科学家赵鹏在一场技术宣讲会上提出，我国EDA行业普遍遭遇了“门槛高”的困境，许多本土企业长期依赖外资企业的EDA工具，对于国产化替代的推动力不足。此外，国内EDA厂商与晶圆代工企业之间的合作研发机会较少，上下游产业链的协同效应较弱。
国际大型企业掌握了完备的全程工具体系，并且能够与顶尖的晶圆制造商优先携手，共同研发用于先进制程的PDK设计套件。相比之下，我国EDA工具在先进工艺的支撑方面通常滞后，难以满足高端芯片设计的需要。因此，客户在选择关键工具时，更倾向于选择成熟的解决方案，以降低流片失败的风险。美国的供应中断打破了技术依赖的常规，使得我国芯片设计企业，特别是那些关键领域的公司，遭遇了生存的困境，不得不去寻找其他的解决方案。这种压力显著减弱了对国际大企业的工具的依赖，从而为我国自主研发的EDA工具带来了发展的机遇。
政府推动的本土化替代战略借此良机得到了更为坚决的贯彻实施，为我国自主研发的电子设计自动化（EDA）工具创造了史无前例的应用环境。国内知名晶圆制造企业，如中芯国际、华虹等，为了确保自身客户需求和产能稳定，也更有意愿与国内EDA厂商携手进行技术合作与工艺适配，共同攻克“可用性”难题。这种深层次的协作机会，是国产EDA工具过去难以触及的。
丰富的实际项目需求、繁难的设计难题以及紧迫的量产压力，为我国工具行业提供了宝贵的实践平台和改进依据。厂商得以迅速收集前沿反馈，有针对性地改进算法效能、增强工具的稳定性、完善整个流程的覆盖范围。这种“在实践中不断改进”的方式，其效率远胜于闭门造车。成功量产案例的迅速积累，将极大增强市场对该产品的信任，消除“无人问津”的心理顾虑。
用户在应用过程中累积的技能和脚本，正逐渐减少他们未来转换平台的费用。这一转变使得断供风险变成了推动国产EDA产业技术升级、构建初步生态系统、并在特定行业展现独特竞争力的核心动力，为最终实现易用性和全面替代打下了坚实的基础。
结语 国产EDA，从“噪声”到“声浪”
概伦电子的总裁杨廉峰在业绩宣讲会上曾如此阐述：“在EDA领域，业内普遍存在一种非正式的共识，即若一家企业的年收入未达到10亿美元，其在行业内的影响力仅相当于‘制造一次骚动’，其任何发言都被视为‘噪音’。然而，一旦企业规模突破10亿美元，行业内的其他公司便会开始给予尊重，视其为EDA领域的中坚力量。”
公开信息表明，在我国A股市场上市的EDA企业中，仅有华大九天实现了超过1亿美元的营收，而行业领头羊的集聚效应尚未完全显现。然而，自2025年起，华大九天通过收购芯和半导体，填补了Chiplet和封装设计工具的空白；同时，概伦电子并购锐成芯微，也纷纷采取外延式发展，迅速完善了技术链条。
预计在国产化进程加速、人工智能技术融合以及政策扶持的背景下，未来两到三年间，我国众多EDA企业有望突破一亿美元大关，进而推动国内EDA技术从单一工具向全流程转变，形成一股强大的声势，有效抵御外部技术脱钩和封锁的挑战。
