三巨头垄断之下，打破EDA的困境有多难？

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说到IC Design就离不开EDA 工具。

 

EDA——Electronics Design Automation。

 

EDA技术是以计算机为工具，设计者在EDA软件平台上，融合应用电子技术、计算机技术、信息处理及智能化技术的最新成果，进行电子产品的自动设计。

 

EDA技术的出现，极大地提高了电路设计的效率和可操作性。

 

EDA是和电子设计自动化有关的一切，包括集成电路设计，器件设计，PCB设计，系统级（比如汽车，飞机的器件之间的布线）设计自动化。

其中， 集成电路设计自动化是EDA主要内容。因为EDA里面的80%用在集成电路设计自动化。 可以说EDA是IC产业的基础，IC产业有三大基础——装备、材料、EDA工具。（设计，测试，封装）

 

设计的EDA工具真正起步于80年代，1983年诞生了第一台工作站平台apollo。

 

20年的发展，才奠定了EDA工具在IC设计流程上的地位。

 

从硬件描述语言(或是图形输入工具)到逻辑仿真工具(LOGIC SIMULICATION)；

从逻辑综合(logic synthesis)到自动布局布线(auto plane & route)系统；

从物理规则检测(DRC & ERC)和参数提取(LVS)到芯片的最终测试。

 

现代EDA工具几乎涵盖了IC设计的方方面面，可以说，没有EDA工具，就没有现代IC设计。

 

一、EDA三巨头

 

谈到EDA，就很难绕开三家公司，Synopsys、Cadence和Mentor Graphics，被行业内部称为EDA三巨头，这三家企业占据了全球接近80%的市场。

Synopsys(新思科技)

 

成立于1986年，由 Aart de Geus 带领通用电气公司微电子研究中心的工程师团队创立，在2008年成为 全球排名第一的EDA软件工具领导厂商 ，为全球电子市场提供技术先进的集成电路设计与验证平台。

Synopsys 在 EDA 行业的市场占有率约 30%，它的逻辑综合工具DC和时序分析工具PT在全球EDA市场几乎一统江山。

 

Cadence(铿腾电子)

 

1988 年成立，Cadence 产品涵盖了电子设计的整个流程，包括系统级设计、功能验证、集成电路综合及布局布线、IC 物理验证、模拟混合信号及射频集成电路设计、全定制集成电路设计、PCCE 设计和硬件仿真建模等致力于为客户提供电子设计自动化、软件、硬件以及解决方案等服务。

全球知名半导体与电子系统公司均将 Cadence 软件作为其全球设计的标准。

 

Mentor Graphics(明导国际，目前已被德国西门子收购)

 

1981 年成立，Mentor Graphics 是一家EDA软件和硬件公司，也是电路板解决方案的市场领导者，主要提供电子设计自动化先进系统电脑软件与模拟硬件系统。

Mento 的工具虽没有前两家全面，没有涵盖整个芯片设计和生产环节，但在有些领域，如 PCB(印刷电路板)设计工具等方面有相对独到之处。

 

二、巨头间的比较

 

Synopsys属于全面开花，它的优势在于数字前端、数字后端和 PT signoff。模拟前端的 XA，数字前端的 VCS， 后端的 sign-off tool，还有 PT、DC 和 ICC 功能都很强大。Synopsys 有垄断市场 90%的 TCAD 器件仿真和垄断 50%的 DFM 工艺仿真。

 

Cadence 的强项在于模拟或混合信号的定制化电路和版图设计，功能很强大，PCB 相对也较强，但是 Sign off 的工具偏弱。

 

Mentor Graphic 是在后端布局布线占优，在 PCB 上也很有优势，它的优势是 Calibre sign off 和DFT，但 Mentor Graphic 在集成度上难以与前两家抗衡。

 

时至今日， Synopsys 称得上是EDA三大巨头之首。占据统治地位的产品为逻辑综合工具 DC(design compiler)，时序分析工具 PT(prime time) 。

 

通过这两大产品 Synopsys 建立了完整的芯片 ASIC 设计 FLOW 包括，verilog 仿真工具 VCS，逻辑综合工具DC，物理布局布线工具 ICC，形式验证工具 formality，时序分析工具 PT，参数提取工具 STAR-RC，版图检查工具 Hercules。

 

三、当下的EDA困局

 

国内的芯片公司要设计芯片，就必须用国外公司的EDA工具，这是短期内必要的技术依赖。

 

也不是说国内没有EDA公司，但一款EDA工具的研发是个很长的时间周期。

 

以理想状态来说：开发期3年，磨合期2年，大概要6年左右才能完成一个工具。

 

这还只是完成，没有大量实际项目的检验，产品覆盖也不全。

 

几乎没有公司愿意冒着流片失败的风险去做国内EDA工具的小白鼠。

 

而像Synopsys这样的公司，每套工具都是经过十多年的打磨和迭代，提供给IC公司的都是全套工具，因此在竞争上具备绝对的优势。

 

绝对的优势意味着绝对的垄断，一旦国外的EDA软件被禁时，那我们被卡的脖子又会多出设计这一环节。

 

四、打破垄断，势在必行

 

高新技术产业可以一时依赖国外，但不能一世依赖国外。

 

毛泽东：“不要靠国外，可以进口技术，利用国外的技术人员帮助你们，但科学家，工程技术人员，还是要你们自己搞。如果你们没有这个决心，做不到这一步，帝国主义还是要整你们。”

 

这是伟人的高瞻远瞩，也是我们当下所面临的境况。

 

国内的EDA发展，不仅要靠国家政策的扶持，还要企业具备足够大的魄力，同时相关专业的人才得到补足，三者缺一不可， 所以国内的EDA发展才显得尤为 珍贵。

目前中国EDA市场已经逐渐走上正轨，但技术方面的内容仍旧需要突破。大部分设计工程师面向的是PCB制板和小型ASIC领域，仅有小部分（约11%）的设计人员开发复杂的片上系统器件。

 

为了与美国的设计工程师形成更有力的竞争，中国的设计队伍有必要引进和学习一些最新的EDA技术。

 

更好的学习才能更快的成长，前面的山很高，道路也很曲折，希望国内的EDA企业可以在未来几年中尽快的发展起来。