在淘⾦热潮中，谁能稳赚不赔？不是淘⾦者，⽽是卖⽔⼈；在⽕热的芯⽚投资热潮中，也少不了这样的“卖⽔⼈”——EDA⼚商。EDA赛道热闹异常，先是合⻅⼯软获得11亿元⼈⺠币的Pre-A轮融资，后是华⼤九天登陆创业板，⾸⽇收盘暴涨129.43%。做EDA凭什么能拿到这么多钱？
本⽂是“国产替代”系列的第⼗⼀篇，关注EDA国产替代。在本⽂中，你将了解到：EDA的作⽤和特征，EDA发展历史，EDA技术和应⽤的变⾰，国产EDA及背后的思考。
没有EDA，就没有芯⽚。EDA（Electronic Design Automation，电⼦设计⾃动化），是利⽤计算机辅助完成集成电路芯⽚的设计、制造、封测的⼤型⼯业⼯具。它是最基础、最上游的领域，贯穿了集成电路产业链的每个环节。简单地说，EDA就是芯⽚设计师的画笔和画板，就像操作⽂档要⽤Word，制作图⽚要⽤Photoshop⼀样，它能⾼效设计、控制及管理数⼗亿电路元件在⼀颗芯⽚⾥协同⼯作。
EDA算法密集，融合了图形学、计算数学、微电⼦学、拓扑逻辑学、材料学及⼈⼯智能等多学科的算法技术，必须经过⻓时间技术积累和持续⼤规模研发投⼊，才能满⾜新⼯艺的应⽤需求。EDA⽀撑着集成电路设计和制造流程、关键环节。
EDA⼯具包括硬件和软件两部分。软件是⼯具的核⼼，分为仿真⼯具、设计⼯具、验证⼯具三种类型；硬件是⽤来加速仿真、验证速度的服务器和专⽤⼯具。EDA⾮常重要，倘若它出现问题，产业下游的集成电路、电⼦信息和数字经济都会崩溃。没有EDA，就不可能设计和制造当今的芯⽚。
芯⽚设计过程极为复杂，要求设计精细度很⾼，稍有偏差就会导致芯⽚报废，项⽬崩盘；同时，从90nm、65nm进化到3nm/2nm，制造成本攀升，所需设计步骤也越来越多，设计也越来越困难。EDA能发挥计算机辅助设计（TCAD）、⾯向制造的设计（DFM）、硅⽣命周期管理（SLM）三⼤关键功⽤，保证最终产品的良率和性能。
⼀⽅⾯，EDA将复杂的芯⽚设计流程拆分成⾼级综合、逻辑综合、原理图布局等若⼲步骤，并配备丰富的⼯具组件库和可复⽤的参考架构；另⼀⽅⾯，EDA能利⽤仿真、验证等⼯具在芯⽚⽣产前纠正错误。
EDA还与另⼀个细分市场密切挂钩——半导体知识产权（半导体IP核）。所谓IP核，就是半成品芯⽚，提供不同复杂度的预设计电路，分为软核、硬核、固核三类。鉴于IP核的使⽤和重复使⽤都依赖EDA⼯具，同时EDA和IP核还可以捆绑销售，通常业界将两者视为⼀个市场。虽然EDA巨头都拥有⾃⼰的IP核产品，但随着市场扩⼤及IP供应商增加，现在的趋势是将EDA和IP核独⽴出来。
EDA是跟着集成电路变迁的。经历了CAD/CAM（计算机辅助设计/计算机辅助制造）、CAE（计算机辅助⼯程）、ESDA（电⼦系统设计⾃动化）到EDA（电⼦设计⾃动化）四个阶段，阶段转换本质上是芯⽚描述抽象层级的变化，精度依次提升。复盘EDA市场发展⾏径，与晶圆代⼯、数字芯⽚等发展历史⾮常类似，都是从玩家稀少到百花⻬放，再到优胜劣汰，并购为仅剩1~2家、⾄多3~4家超⼤集合体的局⾯。
EDA不是好做的⽣意。EDA企业怎么赚钱？⼀般采取授权（License）的模式，即向客户销售指定版本的软件，并收取合同约定期间的授权费。授权⼜分为固定期限授权和永久授权两种形式，可以简单理解为Office 365和Office 2021的关系。对换代要求低的客户⼤多数选择永久授权，对换代要求较⾼的客户选择固定期限授权。固定期限通常为1~3年，也可以选择在固定期内多次授权，相当于分期付款。
EDA⾏业具有明显的可持续增⻓空间。2020年全球EDA市场营收115.7亿美元，2026年全球EDA市场营收213.6亿美元，年复合增⻓率10.9%。但EDA也绝对不是⼀⻔好做的⽣意。如今，整个市场分为三级竞争梯队，国产最⾼只做到第⼆梯队，且份额太⼩，根据SIA（美国半导体协会）数据，国内EDA/IP占全球市场仅1%。
第⼀梯队由新思科技、楷登电⼦、⻄⻔⼦EDA三家企业组成，处于绝对领先地位，占据全球78%的市场份额，在中国市场三巨头拥有超过95%的软件销量，拥有全流程EDA产品，业务遍布全球，科研实⼒雄厚；第⼆梯队以美国ANSYS公司、Silvaco、Aldec、华⼤九天等为代表，拥有特定领域全流程产品，在局部领域技术较为领先；第三梯队以Altium、概念⼯程集团（Concept Engineering）、概伦电⼦、Down Stream Technologies等为代表，这些企业主要布局点⼯具，缺少EDA特定领域全流程产品。
谁处于绝对领先地位，市场规则就由谁制定。但实际上，新思科技、楷登电⼦、⻄⻔⼦EDA三家公司在市场上的竞争也极为激烈，虽然三家公司整体运营思路相同，但策略也不尽相同。新思科技在营收、业务等⽅⾯⽆疑是规模最⼤的EDA相关企业，但单从EDA产品线来看，楷登电⼦与新思科技持平，甚⾄在往年更胜新思科技⼀筹。从战略上来看，新思科技强化软件集成型产品发展，通过频繁并购平均发展旗下各产品线的产品实⼒。
楷登电⼦实⼒底蕴扎实，并购动作相对较少也能保持EDA营收稳定增⻓。
国内EDA发展曲折缓慢，直到2008年后才开始崛起：早在1981年~1985年，国内便陆续开发ICCAD⼀级系统和⼆级系统；1993年，熊猫系统问世；但之后15年⾥，受“造不如买，买不如租”观念影响，国内EDA被拉开差距，彼时正值新思科技、楷登电⼦、⻄⻔⼦EDA上升期；2008年，EDA重新成为重点，华⼤集团将EDA部⻔独⽴出来，名为华⼤九天；2010年，概伦电⼦成⽴；2021年12⽉，概伦电⼦科创板上市；2022年7⽉，华⼤九天创业板上市。
在国产替代⻛潮下，近两年EDA⼀级市场⾮常活跃，融资⾦额⼀度达到11亿元⼈⺠币。仍然需要指出的是，国产EDA以点⼯具为主，⼯具链不完整，三巨头则覆盖了产业链的各个⽅⾯。另外，国产EDA⽬前尚不能满⾜尖端制程的要求，由于EDA处在最上游位置，因此EDA必须⽐芯⽚的⼯艺更先进。
在⾼度垄断之下，国产EDA究竟有哪些还能⾛的路？果壳硬科技团队认为有如下⼏点：投⼊打在关键点上，EDA需要的投⼊⾦额惊⼈。
新思科技和楷登电⼦⼗年来净利率⼤多数年份不超过15%，但却从未因公司经营状况不加⽽降低研发投⼊强度，研发占⽐全部⾼于30%，甚⾄部分时间研发占⽐超过40%。对于较⼩的EDA公司，这个数字可能会更⾼。⾼额投⼊意味着三家巨头竖起了专利⾼墙，专利围城导致国产处境极为尴尬。近两年，所有半导体公司都开始建⽴⼀系列⾃⼰的知识产权，希望与竞争对⼿保持安全距离，国产也需要⾃⼰的专利。
发展Chiplet是关键点，传统芯⽚是将所有器件放在单⼀裸晶（Die）上，功能越多芯⽚尺⼨越⼤，Chiplet（⼩芯⽚）是将⼤尺⼨多核⼼分散到多个微⼩裸芯⽚上，如不同类型的处理器、模拟组件、存储器等，再⽤3D⽴体堆栈的⽅式，像搭积⽊⼀样组合在⼀起。Chiplet有多重要？
AMD、英特尔、英伟达等头部IC设计企业都推出过基于Chiplet技术的产品，苹果也准备在下⼀代⾼端处理器中采⽤Chiplet技术。为了让Chiplet更好发展，Arm、AMD、Meta、英特尔、⾕歌云、微软、⾼通、三星、⽇⽉光和台积电还发起了UCIe产业联盟。实现Chiplet，EDA是关键。
⽬前来说，Chiplet的最⼤问题是如何将部件组合在⼀起，谁来将这些部件组合在⼀起，国产EDA可就这些问题进⾏研究。
做更好⽤的EDA⼯具，以软件为核⼼的EDA，好⽤，让更多⼈能⽤才是王道。近年来，随着芯⽚设计基础数据量和系统运算能⼒上升，AI（⼈⼯智能）和云技术开始深⼊EDA。这种模式也逐渐被⾏业认可，⽤户的使⽤习惯也随之改变。
另外，传统SoC设计需要在RTL级别下使⽤硬件描述语⾔进⾏逻辑、验证，后来EDA逐渐开始⽀持C/C++/SystemC，学习晦涩难懂的语⾔不再是硬性要求。这种变化得益于设计⽅法学的进化，最终⽬的在于提升设计效率、确保设计正确性、提升芯⽚⽣产良率、加速设计流程，国产EDA也应当遵循这种模式进⾏发展。
开源化增强EDA领域研究，近⼏年，开源⻛潮盛⾏，诞⽣了开放的硅知识产权⽣态系统。
开源EDA⼯具能快速引导国产EDA找到⽅向，同时还能为科学发展创造了全新⽣态系统。
开源EDA有五⼤可⾏性：其⼀，能够快速识别最新基准测试结果，从⽽可以快速确定新的EDA解决⽅案，推动技术发展；其⼆，开源⼯具能够加速EDA研究，可以在现有开源⼯具和组件的基础上以更快的速度实现迭代，降低进⼊⻔槛；其三，由于EDA改进可能会被下游⼯具所掩盖，完整开源的EDA⼯具能够确保改进坚持到最后；其四，具有标准I/O格式交换的开源⼯具，能够在开源⼯具和闭源⼯业间形成健康的⽣态系统，加快学术界和⼯业界知识传播；其五，开发者社区能够发现更多后⻔或漏洞，能够带来更值得信赖的设计过程。
各种⼒量应该拧成⼀股绳，EDA贯穿芯⽚整个产业链，各个⼯具也环环相扣。三巨头均不同程度地采取收购整合⽅式，实现全流程⼯具的覆盖。国内⽬前仅有华⼤九天⼀家公司实现部分设计全流程⽅案，整体市场仍然呈现碎⽚化、地理化分散。推进整合并⾮易事，何况国产EDA仍处在初期，不具备⼤规模并购条件。因此，国内可采取更为特⾊化的整合形式，通过⾏业⻰头牵动⾏业合作，加之政府扶持，因势利导，形成合理的互惠模式。
具体拥有三种销售形式：捆绑销售、定制开发合作、产业孵化。另外，⼈才和团队、技术和产品、市场和⽣态、资⾦与政策、法律与规范、软件与硬件六⼤因素对EDA来说缺⼀不可，但现今EDA领域⼈才短缺，技术覆盖不全⾯，⽣态建设不完整。这背后需要政府主导、资本市场助⼒，发挥了产学研集成效应，带动集成电路发展。当国内⼒量都拧成⼀股绳时，继⽽可构建⾃主的标准化。
现如今，EDA所设领域⼴泛，体系和功能繁杂，标准化⼯作涉及的范围也很⼴，国内可进⼀步推进⾃⼰的标准化⼯作。当各种资源整合在⼀起，占领市场必然会⽔到渠成。