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電子設計軟體EDA堪稱一個奇葩的行業。狹小的市場，卻是人類電子工業知識的最高結晶。在美國對中興、華為的制裁中，這是一堵無法跨越的牆。這讓人們目標都集中在中國產EDA軟體上。

時鐘撥回到1991年，華為開始自主研發ASIC晶片時，工程師先在PAL16可程式設計期間上設計自己的電路，在實際應用中驗證迭代。成熟後將可程式設計器件上的方案，委託給一家擁有EDA軟體能力的香港公司設計成ASIC晶片，然後去德州儀器（TI）進行流片和生產。那個時候，EDA軟體還並不顯眼。

陽朔會議，火種們的聚會

1978年金秋，在桂林陽朔舉辦的“數字系統設計自動化”學術會議，被譽為“EDA事業的開端”。這是以“計算機情報網”的名義，召開的“文革”後第一次全國性大型計算機學術活動。有67個單位，140多名代表參加了會議。這次會議召集起來的這批人，成為中國EDA事業的學術萌芽。

當時EDA的應用，主要集中在印刷電路板PCB設計領域。清華大學計算機系也很早就做好了佈局，早在上個世紀七十年代初就成立了EDA研究室，從事理論、演算法及系統研究。1979年，清華大學計算機系與機械工業部自動化所合作，開發了積體電路圖版設計工具。北京理工大學也是較早地開創了中國的EDA學科。這種幾乎無人聽說過的EDA學科的初創,是十分艱難的。當時連博士點的申報，都是在極其艱難的奔波下才最終申報成功。北京理工大學的努力，為中國EDA的發展，開創了全新的疆土，計算機/積體電路設計方面領域第一線很多“干將”，都是從這裡走出來。而北京理工大學與中科院計算所也開發了具有實用價值的電子CAD系統。

桂林大會上，最後選出18篇論文進行刊登，反映了自動邏輯綜合、模擬技術、測試生成、電路分析、印製板佈線及積體電路版圖設計等各個方面。毫無疑問，當時的中國學者專家們，對於技術的把握和理論探討，幾乎與國外做到了同步，而在硬體支撐方面的差別卻是太大。當時計算機非常少，計算資源是最寶貴和匱乏的，先進的外圍裝置和系統軟體更是不可奢望。像郵電學院的老師幾乎是手無寸鐵，硬是用手搖計算機和手工計算，完成幾萬個用於邏輯綜合的資料。

這也並不奇怪。相對應的則是中國晶片製造業的落後。在此前一年的人民大會堂召開的科教工作者座談會上，晶片業的一位老科學家聲稱，全國共有600多家半導體生產工廠，其一年生產的積體電路總量，只等於日本一家大型工廠月產量的十分之ー。

在萌芽期，EDA的進展，還只是學術圈裡的事情，是絕大多數人目光之外若隱若現的小火星。它所依附的中國積體電路產業，也只是一個剛剛從襁褓開始走路的孩子。有研究晶片發展史的專家做出判斷，這一時期的中國“芯”，在科研、技術水平上與世界水平有15年左右的差距，在工業生產上則有20年以上的差距。

然而畢竟桂花香開，1978年金秋廣西灕江畔civilian峰的會議，成為中國EDA的香醇啟蒙。中國EDA的青銅劍時代，正式開啟。

熊貓微萌，產業破土

1986年7月，電子設計迎來了國家的春風。電子工業部確定在北京、上海、無錫建立3個積體電路設計中心。

在當時，巴黎統籌委員會又對中國禁運EDA軟體，買不到先進的工具，IC設計很難發展。國內的ICCAD工具研發，停留在眾多Ⅰ級系統和Ⅱ級系統。

1988年，國家計委設立了“ICCAD Ⅲ級系統開發”專項，交給北京積體電路設計中心牽頭攻關，這個Ⅲ級系統被命名為“熊貓系統”。

當時的北京積體電路設計中心聚集了來自國內高等院校、研究所、中科院和有關企業等17個單位的120人，並在1988年聘請了華裔專家進行領導開發。事實上證明，這是一個至關重要的舉措，國外專家的到來，彌補了國內專家在工程化、商品化方面的經驗不足。那時，所有攻關人員都集中712廠一個五層樓中。單身人員住在樓下，樓上就是辦公室。

IC設計從大面上分為模擬設計和數字設計。模擬設計對工程師的水平要求較高，就意味著對工具的依賴較低。數字設計對工程師的要求較低，對工具的依賴就比較高了。所以，考慮到中國IC設計水平較低的現實，Ⅲ級系統是從模擬設計入手的。

經過3年奮戰，這支團隊終於在1991年開發出原型。熊貓系統獲得了1993年的國家科技成果一等獎。經過跟使用者的磨合，證明“熊貓系統”能夠在多種積體電路設計上應用。

即使“熊貓系統”還是原型版，但它衝破了國外封鎖，使國內市場上同類外國軟體的銷售價應聲而降，有的降幅達60%左右。

“八五”期間，國家將IC CAD產業化的任務交給華大設計中心，並在1995年完成最終版本熊貓系統。當時有56套系統在國內26家積體電路設計單位應用，共完成積體電路產品設計逾200種。

熊貓系統也成功進入國際市場，在美國，使用者用它設計的電路最高可以整合600萬個元件。像國外軟體Mentor，為了開拓中國市場，也會將他們的產品與熊貓系統做整合。連當時來華談判智慧財產權問題的美國商務部副部長也專程到華大設計中心考察，對中國自主智慧財產權的“熊貓系統”表示讚賞。

1998年，熊貓2000在第35次設計自動化會議（DAC）上展出，與世界同行握手。中國的EDA軟體，終於與國際舞臺，形成了交叉相遇。

破牆而入：外商進入中國，幼苗扼殺

“巴黎統籌委員會”曾是一堵牆，限制重點之一就是禁止向中國銷售先進電子CAD軟體。中國曾同一些外國廠商談判引進IC CAD軟體，甚至國家領導人都親自出馬同外國領導人談判，但結果都未能如願。1986年，法國同意幫中國建立積體電路設計中心，並贈送一套ICCAD（積體電路自動化設計）系統。但是由於政府更迭，這一計劃擱淺。

熊貓系統的釋出，屢屢碰壁的EDA南牆上終於打開了一個小口子。可以說，與國外的商業EDA軟體相比，這個差距有五年左右。然而，這隻能是技術上的一個樂觀估計。工業軟體的應用，從來不會是隻考慮技術差距，使用習慣、使用者介面、前後處理，都是影響軟體在市場上鋪開的重要因素。

雖然中國已經做成了第一版ICCAD，但不久之後的1994年“巴統”解散，國外EDA公司就迅速進入中國市場。而在當時的業界，信奉的理念是“造不如買，買不如租”。能買到的，就沒有必要自己做。EDA市場發生了巨大的變化。

“巴統”禁令剛剛解除，國際EDA的巨頭Cadence公司，便立即到北京參加了1994年亞洲電子設計自動化及測試研討展覽會，不久之後就在人民大會堂宣佈成立北京辦事處。一個辦公室的成立，都要在大會堂宣佈，可見當時這也是一件隆重無比的大事。這也反映了國外公司的心思。

隨後的第二年，Synopsys（新思）公司在中國大飯店宣佈成立北京辦事處。在辦事處成立之前，北京積體電路設計中心、華晶半導體公司、電子部54所、清華大學、復旦大學等均已採用了Synopsys的產品和技術。即使研發了熊貓系統的北京積體電路設計中心，也利用“八五”科技經費，率先引入了Synopsys的MS-3400硬體模擬器，成為這一產品在亞洲地區的首位使用者。

這個時候，國外EDA廠家，為了培育中國市場，開展了各種形式的公共服務。

以曾經的世界第四EDA巨頭Magma（2012年被新思收購）為例，採用與政府合作建立孵化基地的方式。以比較便宜或者免費的形式提供軟體及相關配套服務，配合政府的戰略決策，協助企業進行員工培訓等等多方面的手段來提升中國設計業的整體水平。同時與包括清華、復旦在內的四所高校聯合設立了大型EDA實驗室，為日常授課及實驗室研發提供相應的服務與支援。

這個案例，代表幾乎所有EDA外商的縮影。作為對未來工程師的培養，這些廠家非常熱衷培養熟練使用EDA工具的在校學生。院校也很歡迎，很多高校建成了由外商EDA工具支撐的EDA開放平臺。這種立足於教育的結果，最後就是培養了一大批熟悉國外軟體的學生，日後他們在工作中對工業軟體的選擇，反映了這種從大學入手的教育培訓，該是一條多麼成功的策略。

在EDA領域，“造不如買”的思維佔據了上風。從1994年到2008年，中國的EDA產業發展陷入了長達十五年的沉寂，僅留下了微弱的產業火種，它們是華大九天、華天中匯、芯願景、愛克賽利、聖景微、技業思、廣立微和訊美等。

這十五年，國外的EDA廠商正在進行著“大魚吃小魚”的激烈兼併， EDA從自由競爭走向寡頭壟斷的時期。而中國EDA完全錯失了在激烈競爭中以戰養戰的機會，連入場券都沒有拿到。

清華魏少軍教授在公開場合演講時曾提出，從1993年到2008年，中國科技界犯了兩個戰略性錯誤。一個戰略性錯誤，是放棄了對ICCAD的支援。第二個戰略性錯誤，是過度支援了反向設計。這15年對中國IC設計的自主創新扼制十分嚴重。因為做反向設計，事實上對EDA的需求就不存在了。

EDA再戰,核高基挑旗

2008年4月，國家“核高基”重大科技專項正式進入實施階段，EDA領域也迎來了新一輪的國家支援。

抓住這個契機，2009年中國華大積體電路設計集團，與國投高科技共同投資，將華大的EDA部門獨立出來，成立了獨立法人公司華大九天。

這是一個勇敢的決定。當時的中國華大積體電路設計中心EDA事業部有40個人，只有500萬的銷售額，每年的虧損都在500萬以上。一旦離開積體電路設計集團的羽翼，華大九天開始獨自面對市場風暴。

一直到2013年，儘管這期間也有核高基專項對EDA產業進行了長達五年的支援。但整個EDA行業步履艱難。一方面，在EDA這樣一個寡頭壟斷的領域，新入局者生存艱難，只有在特定的細分領域，做有限的點工具，才能生存下去。找到正確的細分定位，是EDA小公司存活的希望所在。而另一方面，華大九天作為由政府支援成立的EDA公司，承擔著國家賦予的產業使命。從國家產業安全的角度出發，需要華大九天去做全流程的EDA工具。這種做法，既沒有付費使用者，也沒有應用迭代，註定是一個凶險的前進之旅。

工業軟體總是能找到它所適合的工業土壤。如果工業軟體孱弱，那麼它的工業使用者也必然處於稚嫩期。在2009年時候，中國本土的IC設計公司還很弱小。數量很少。根本沒有很好的市場環境來孕育EDA業務。更重要的是，這些IC設計公司對使用中國產軟體存在疑慮。最後的結果就是，頭部數百家IC設計企業有錢購買EDA軟體，優先考慮國外軟體；而更多的IC設計企業利潤微薄，幾乎不考慮購買EDA軟體的問題。

事實上，全流程設計平臺在IC領域幾乎不可能賺錢。一是因為這本身是三巨頭的主戰場，已成壟斷之勢。二是缺少代工廠的支援，代工廠找不到理由和新的EDA廠商合作，於是EDA軟體不能為IC設計公司提供足夠的工藝資訊，於是IC設計公司也沒必要購買EDA軟體。

在這一點上，國外廠商採用極其隱蔽的商業模式。它採用了戰車團擠壓單駕馬車的戰法。由於國內沒有全流程工具，而只有點工具。國外廠商，往往會針對該點工具，並不收費，但會在其他工具，提高收費。這樣國內EDA的單點工具，生存空間就會受到很大的擠壓。另外EDA軟體公司，已經大大增加了IP核心的開發力度。像Synopsys的IP收入佔比，已經超過總營收的1/3。儘管軟體工具與IP 核心，本來是是獨立的。EDA公司通過知識IP核心，進一步服務於既有的晶片設計公司，從而把知識IP和EDA工具，都鎖定在一家企業。

還好，華大九天找到了突破點，時鐘時序的優化、模擬的電路模擬軟體成為新的突破口。尤其是將IC領域的全流程設計支援技術，遷移到液晶面板設計全流程。液晶面板的面板設計領域，在當時是一個剛剛興起的市場。它的設計流程與模擬IC設計流程，有70%相似度，再加上市場份額較小還沒有引來巨頭的關注。華大九天的模擬IC設計全流程工具，在這個細分市場獲得了新生，並隨著中國液晶面板的崛起，而同步佔領了市場。藉此機會，也形成了模擬全流程、數字後端等軟體的發展。

這是一個生動的案例。它解釋了一個製造業產業，在從微弱破殼的初生態中，隨風長大的時候，只要培育合適，它就會帶動工業軟體的發展。

卡脖子下的三進宮：烽火四起

不幸的是，由於見不到明顯的投資回報，而且這種EDA軟體的銷售額實在太低，幾乎完全不可見。中國IC設計公司有2000家，但良莠不齊，對EDA能夠形成真正促進的良性市場，亟待形成。

在2014年到2018年這五年間，發展EDA產業的必要支援，再一次被擱置起來。同一時期，整個投資的興趣，都轉向了突飛猛進的半導體產業。

直到2018年和2019年，兩次深刻的教訓，讓人們意識到軟體斷供——這種從來只有假設的可能性，成為血淋淋的現實。一味追求龐大產值的半導體產業，如儲存器、設計、封裝等，會給中中國產業留下一系列致命的傷口。EDA就是卡位最高的一道傷。

2018年下半年以後，小小的EDA軟體突然被看成了一件“核武”。投資界也開始將目光轉向EDA，一些激進的目標也被設定。很多人都試圖在這個要“爭氣”的領域找到賺大錢的機會。雖然有很多良莠難辨的虛火，但對於EDA產業發展來講，還是有很多市場主體被吸引進來，為EDA的資金需求補了血。對於國內的EDA廠商來講，有盟友總比沒盟友強，至少人才有保障；有投資比沒投資強，至少有更多研發的可能。

中國有全球頭部的IC設計公司，中國有全球最多的代工廠，截止到2019年，中國大陸光晶圓廠，就達到86座。同時還有全球最大的半導體消費市場，達到了60%。這樣的一種製造和消費格局，應該會誕生相應的中國產EDA公司。半導體行業內，IC設計公司、EDA軟體和代工廠之間的鐵三角關係，成為關鍵。要想磨合工藝套件，就必須三家一起打磨。當然目前國內的晶片設計公司和代工廠，給與中國產EDA軟體的重視，甚至還不如臺積電。這種局面只有被打破，三家必須聯手，才有希望破局——儘管EDA軟體的產值看起來太小了，可能只有IC公司的1%，代工廠產值的千分之一。中國半導體的崛起，給發展EDA軟體帶來新的希望。如果說在全球，從投資角度來看，EDA快要算成夕陽產業了（在美國已經有近20年沒有EDA軟體上市公司），但在中國大陸卻是風景獨好。

2019年全球電子設計領域最具有影響力的DAC大會上，華大九天、廣立微、概倫電子、芯禾科技四家中國EDA廠商聯袂出場，向世界展示了EDA領域的中國力量。而在2019年底，概倫電子則收購博達微，進一步整合優勢資源。這都是中國力量春筍竄節的聲音。

而與此同時，隨著5G、工業網際網路、汽車電子、區塊鏈等領域的興旺，提出了很多特色鮮明的、尚未被EDA工具滿足的IC設計需求，這恰是EDA工具廠商的新機會。

小記：鐵三角的力量

中國的EDA產業，從陽朔會議的萌芽，到熊貓系統的問世；從中國產品牌的困局力撐，到全民驚醒，它自身的定位，經歷了從青銅到核武的轉變。半導體的供應鏈安全，成為中國EDA產業必須面對的一場持久戰——實際上整個中國供應鏈都在面臨這樣一場持久戰。速攻是無法解決問題的。在這種情況下，半導體鐵三角的深度聯盟關係，幾乎是唯一能看得見，可以讓中國EDA拔出泥潭的力量。

鳴謝華大九天副總經理呂霖的大力支援。

作者

林雪萍：南山工業書院發起人，北京聯訊動力諮詢公司總經理，微博@南山林雪萍

趙堂鈺：南山工業書院工業軟體研究組

中國有EDA積體電路設計軟體廠商，不過和國外的EDA廠商相比，差距比較大。

目前國際上主要有三大積體電路EDA軟體公司，分別是Mentor Graphics、Cadence和Synopsys。這三家美國公司在EDA行業的市佔率幾乎形成了壟斷。而目前能涵蓋整個晶片設計和生產環節的EDA提供商只有Cadence和Synopsys。

英特爾、蘋果和高通等晶片生產與設計大廠都需要向這兩家公司採購EDA軟體和相關服務。中國頂級晶片設計公司華為海思、長江儲存、紫光展銳等都要向這些美國公司購買EDA設計軟體。

國內的EDA廠商華大九天、芯禾科技、廣立微等只能提供部分EDA設計工具，無法提供覆蓋IC 設計、佈線、驗證和模擬等整個產業鏈的EDA工具。而且中國產EDA軟體和先進工藝的結合不好，對先進工藝的晶片支援不夠。所以，中國產EDA公司的技術能力還遠無法和這些國際頂級EDA公司抗衡。