本报记者 李洋
“现在14纳米和16纳米芯片投资需要达到2亿美元，7纳米芯片投资需要达到6亿美元，前提是EDA设计软件能够支撑，如果离开EDA设计软件，费用将会达到77亿美元，相差很多倍。”在近日举行的2020世界半导体大会EDA发展分论坛上，赛迪顾问分析师吕芃浩说，EDA在芯片设计中的地位十分重要，芯片设计环节繁多，精细而且复杂，对EDA软件依赖强。摩尔定律下芯片的复杂程度和集成度不断提升，芯片设计对EDA工具要求不断提高。
短板明显
摩尔定律认为集成电路中的晶体管数量每18-24个月增加两倍。与此同时，对具有复杂设计功能的先进电子设备的需求不断增长，以及在提高集成电路性能的同时减小尺寸的需求，正促使IC制造商增加研发投资并采用EDA工具。
ESD Alliance的数据显示，2019年全球EDA软件市场规模在105亿美元，同比增长8.3%。全球大部分EDA软件市场被美国三大企业占领，2018年Synopsys占据32.1%的市场份额，Cadence、Mentor Graphics市场份额分别为22%、10%。三大EDA软件厂商全球市场份额超过64%，在中国的市场份额超过95%。
2019年我国EDA市场规模约为5.8亿美元，仅占全球市场的5.6%。中国EDA厂商总营收不到4.2亿元，只占全球市场份额的0.6%。
“因为进口依赖，我国EDA曾错失发展黄金期。”吕芃浩表示，国产EDA现状为：先进工艺支撑不够，暂未进入先进代工厂联盟；数字芯片设计的核心工具模块缺少，无法支撑全流程设计等，只在部分细分领域具有优势。
目前国内EDA软件公司主要有华大九天、芯愿景、国微集团、芯禾科技、广立微电子、伯达维电子、蓝海微科技、概伦电子等，与国际三大巨头相比，国产EDA厂商的短板非常明显。
“2019年，我国涉及芯片的企业达1780家，并且培育出巨大的产业规模，为国产EDA软件的发展提供了足够大的市场。但是总体来看，我国EDA发展仍然存在一些困境。”吕芃浩分析认为，一是国内EDA人才供给严重不足。国内从事EDA研发的大约有1500人，除去在国际EDA公司的中国研发中心工作的人外，真正从事EDA研发的本土人才只有500人左右。
二是产业生态不足，应用环境恶劣。很多公司长期使用国外的软件，不敢轻易尝试国产软件。另外，很多中小企业的版权、知识产权意识较差，盗版猖獗，阻碍了国内EDA的迭代发展。
三是EDA厂商与先进工艺结合比较弱。国内EDA厂商都比较缺乏PDK基础 ,EDA厂商和国际先进晶圆厂合作较弱，国内晶圆厂提高自身制造技术的水平有限。
国家专用集成电路系统工程技术中心教研室主任杨军表示，国内EDA基础薄弱，主要体现在三个方面：第一，国内企业EDA产品全流程覆盖率不到20%。EDA软件要覆盖 IC 设计、布线、验证和仿真等所有方面，而国产EDA很多只涉及到其中的一部分环节。第二，EDA产业积累薄弱。国内EDA厂商中华大九天比较突出，其他规模都不大。第三，EDA人才青黄不接。
如何“突围”？
“8月4日国务院印发了《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干意见》，EDA软件也是重点支持的行业，市场2019年底有1700家设计企业，预计今年设计企业将达3000家，这给EDA工具发展提供了很大市场。”吕芃浩说。
“国内高校配套成体系EDA课程体系还没有完全建立起来，特别是对口专业少，人才缺口比较大。因此，国产EDA如果想冲出重围，需从市场、技术、资金、人才四个环节发力，其中人才是根本，是重中之重。”杨军说。
《中国集成电路产业人才白皮书（2017-2018）》预测，到2020年集成电路行业人才需求量将达72万人。但现状是，每年集成电路专业毕业生总供给数量大概只有3万人，目前人才缺口在30万左右。鉴于此，今年7月30日，国务院学位委员会会议投票通过将集成电路专业作为一级学科，并将从电子科学与技术一级学科中独立出来的提案。
“在建设集成电路一级学科的同时，业界希望把EDA电子设计自动化设计为旗下二级学科，围绕着EDA建立专门的硕士培养班，完善课程培养体系，包括配套培养方案、成立实实在在围绕EDA方向专门培养的学科等。”杨军说。
杨军认为，企业界在EDA人才培养中起到需求牵引的作用，通过对接国内顶尖EDA研发龙头企业，高校要找准优势方向，进行精确对接，通过一系列工程实践、企业课程及研发活动等，最终为产业界培养急需人才。
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