EDA（Electronic design automation）是指利用計算機完成大規模集成電路設計、仿真和生產等流程的軟件，EDA廠商通常和Fabless以及Foundry深度綁定，對集成電路生產效率和技術研發都有著非常重要的影響。根據華大九天招股書援引賽迪智庫數據，EDA行業作為現代集成電路產業上游基礎行業，在2020年以超過70億美元的全球市場規模支撐了數千億美元規模的芯片市場和背后數萬億美元的數字經濟。對于處于產業變革和經濟轉型期的我國來說，其經濟杠桿效應更加明顯。

圖1 EDA與Fabless和Foundry綁定關系

（資料來源：五度易鏈行業研究中心整理）

EDA技術壁壘高筑，涉及計算機、數學、物理等多基礎學科的綜合應用

隨著集成電路晶體管規模擴大、復雜程度提升，優秀的EDA軟件能在提升芯片研發效率的同時降低芯片制造和封測成本。EDA在為產業下游提供便利的同時，自身也獲得了超過80%的毛利率，EDA企業的商業模式也從單一的軟件銷售發展為提供License授權、IP核和硬件仿真加速器等，但與之對應的是EDA的超高技術壁壘。

EDA本質上是算法密集型行業，處于多學科交叉領域，涵蓋了計算機、數學、物理等多基礎學科，而這些基礎學科的技術突破則需要很長時間的研發與專利積累。EDA行業頭部企業的長期高比例的研發投入是其保持長久競爭力的關鍵因素之一，目前成熟的EDA企業都擁有各自的技術壁壘且幾乎無法逾越。國際大廠Cadence和Synopsys的研發投入始終保持在30%以上。

EDA是我國集成電路產業的短板，被國外三巨頭長期壟斷

EDA處于芯片產業上游中的上游，現代集成電路產業對其高度依賴，缺少EDA軟件將使整個現代芯片產業將難以為繼。目前我國芯片設計企業所使用的EDA主要來自于歐美。隨著國際環境日趨復雜，EDA禁運已經成為西方對我國集成電路產業發展進行限制的重要手段。為了創造穩定的產業發展環境，保證集成電路供應鏈體系安全，我國亟需加速EDA工具國產化替代進程。

在市場方面，國內以Cadence、Synopsys和Siemens三家海外巨頭為主，占據了國內接近80%市場份額，技術水平、產品完成度和豐富度大幅領先國內相關企業。國產EDA企業華大九天在2020年超過了Ansys和Keysight，以6%的市占率排名第四。在政策方面，深圳市在2019年5月印發的《關于加快集成電路產業發展的若干措施》中推出了國內首個明確支持EDA研發的政策。

圖2 2020年國內EDA市場格局

（資料來源：賽迪智庫，五度易鏈行業研究中心整理）

后摩爾時代技術驅動EDA應用延伸拓展

后摩爾時代的集成電路技術演進方向主要包括延續摩爾定律（More Moore）、擴展摩爾定律（More than Moore）以及超越摩爾定律（Beyond Moore）。在延續摩爾定律方向，單芯片的集成規模將隨著工藝尺寸微縮繼續增長，這為EDA的在設計效率方面提出了更高的要求；在擴展摩爾定律方向，隨著邏輯、模擬和存儲等功能通過3D封裝或SIP等先進封裝形式疊加到同一芯片上，EDA需具備面對復雜結構和功能設計的更強支撐能力；在超越摩爾定律方向，隨著新工藝、新材料和新器件等的創新和應用，要求EDA在仿真和驗證等核心環節實現方法學的發展探索和創新。

除此之外，在后摩爾時代，將不同工藝節點和不同材料的芯片通過先進封裝技術集成在一起的芯粒技術（Chiplet）已成為重要的發展方向，AMD、英特爾、臺積電等芯片巨頭均已經開發出各自的產品，而Chiplet也被視為我國與國外差距相對較小的先進封裝技術，有望帶領中國半導體產業在后摩爾時代實現彎道超越。因此，芯粒技術需要國內EDA企業提供全面支持，進一步完善國內半導體產業生態鏈，促進國產EDA技術應用的延伸拓展。

結語

EDA屬于研發設計類工業軟件，習近平總書記于2021年5月在兩院院士大會上首次提到工業軟件，說明該行業受到了我國前所未有的高度重視。雖然國內EDA行業目前與國外差距很大，并且擁有極高的技術壁壘，但國產EDA在市場需求、人才培養和產業鏈生態的共同支持下，以應用為牽引，快速推進EDA技術與先進工藝融合，提升產業鏈自主可控能力，國內的EDA行業具備較大的國產替代空間。