2022年8月5日，市场消息称美国准备对用于设计半导体的特定类型EDA工具实施新的出口限制，而美国EDA公司在整个行业中占据了绝对的统治地位。EDA是芯片设计中不可或缺的一部分，而我国的EDA软件90%都需要进口。
受此消息影响，EDA概念股持续爆发，华大九天上市6个交易日，较32.69元的发行价累计上涨285%，概伦电子三日累计涨幅超过50%，EDA概念一时间吸睛无数。但EDA为半导体行业中专业性非常强的概念，EDA概念、行业现状和行业内情都比较冷门。
为此，妙投邀请到某国内EDA企业创始人李先生以及某FPGA企业专家，为投资者厘清EDA的行业秘密。
核心看点：
EDA的杠杆效应显著，一旦EDA这一半导体产业链基础出现问题，整个集成电路产业都会受到重大影响。
EDA行业依赖政府支持、持续的人才培养、长期的技术研发、半导体产业链内的协同以及通过横向并购不断成长。
EDA国产化率仅11%，概伦电子的EDA工具支持先进制程芯片的设计，但在工具可靠性和完成度上低于海外三巨头。
EDA对华禁运短时间内会导致设计环节的工期加长，从业者需要较长时间适应和磨合国产EDA工具。但对华禁运也会加速推动国产EDA工具导入半导体产业链。
EDA工具中国产化最缓慢的应该是数字后端布局布线的工具，可能要5~10年。
李先生向妙投介绍：EDA是电子设计自动化，是指用于辅助完成超大规模集成电路芯片设计、制造、封装、测试整个流程的计算机软件。随着芯片设计的复杂程度不断提升，EDA已经渗透到芯片设计生产的各个环节，不借助EDA已经无法完成芯片设计。
EDA的杠杆效应显著，2021年全球EDA市场规模仅为140亿美元，却撬动着4400亿美元市场规模的半导体行业，一旦EDA这一半导体产业链基础出现问题，整个集成电路产业都会受到重大影响，EDA行业也是最容易被“卡脖子”的关键领域。
妙投补充：全球EDA市场寡头垄断，中国EDA市场快速增长。2021年，全球市场三大巨头营收市占率近70%，格局稳定。2021年中国EDA市场销售额为120亿元，2018-2021年复合增速为21%，远高于全球同期增速。2021年美国三大巨头占中国EDA市场营收份额的78%，国产化率不足15%，国产替代空间广阔。
美国EDA行业的发展进程远超全球其他国家，Synopsys、Cadence、Mentor三家美国EDA企业基本垄断了全球的EDA市场，在中国更是分走了78%的市场营收，那么美国EDA行业发展超前的原因是什么？
李先生认为：首先是政府支持，这是EDA行业发展的基础环境，EDA的基础研究难度高、周期长，前期投入回报较小。美国NSF、SRC和国防部等政府机构自20世纪80年以来每年投入千万美元级资金支持EDA发展。
其次是人才，一个EDA人才从高校课题研究到能够真正实践从业，往往需要十年的时间，因此，EDA人才培养体系很重要，而美国在EDA人才培养上已经形成了体系。
第三是技术研发，不断的技术研发才能促进EDA技术进步，EDA开发涉及到计算机、物理、数学等多方面知识，技术壁垒极高。同时，芯片设计更迭速度不断加快，EDA软件公司需要不断加大研发投入推动技术进步。
第四是半导体产业链内的协同，EDA逐渐发展成熟不能闭门造车，芯片设计的先进工艺是由晶圆厂、设计公司和EDA软件厂商共同推进的成果。EDA软件的进步需要得到生态伙伴的及时反馈和参数共享。
第五是并购，并购是EDA企业扩张的主要方式，EDA细分领域繁多，技术迭代速度快，不断有具备新技术的小公司出现。客户倾向于EDA厂商提供完整解决方案，鉴于细分赛道属于利基市场，自研技术去取代这些公司成本较高，因此并购是最佳选择。美国三大EDA企业也是通过不断地兼并成长起来的。
市场消息称，美国准备对用于设计半导体的特定类型EDA工具实施新的出口限制。没有EDA就没有当代的芯片设计，而美国EDA公司在整个行业中占据了绝对的统治地位，那么国内EDA行业发展如何？
李先生认为：2021年国内已有约50家EDA企业，从各个领域进行技术突破，国内已有数家EDA企业申请IPO，其中，概伦电子、华大九天已经上市。但到2021年底，EDA国产化率仅11%。
国产EDA发展需要上下游协同。对于国产的EDA厂商来说，比较务实的方法是先从点工具开始，先把某个环节的一些工具做到极致，利用它打开市场局面。最后从这个点工具慢慢地扩展到整条EDA工具产业链。
国内EDA厂商彼此之间可以合作，这样的合作包括技术上的共同研发或者是资本层面的兼并收购。上下游协同主要是需要产业联盟，它需要整合行业内的资源，尤其是不要搞重复的研发。
EDA工具本身市场规模也不大，某个环节出现两三家公司没有太大的必要性。新造出来的EDA的工具要得到下游的国产的芯片设计厂商的支持。上下游协同也不能忽视国产的晶圆代工，因为像数字后端布局无线的工具还有模拟的工具，需要晶圆厂商提供支持，所以产业联盟也是需要他们的加入。
若市场传言属实，美国将对EDA工具实施出口禁运，其对国内半导体行业的影响会有多大？
专家认为：对高端制程芯片的影响很大，国内的华大、概伦也有EDA工具，但工具的完成度和可靠性都和海外巨头有非常大的差距。设计成熟制程的芯片没有什么太大的难题。
但是设计先进制程芯片时问题就会显现出来，主要原因就是之前工具不成熟用的人太少，缺乏纠错验证。概伦电子的EDA应该是能支持到5nm，但从没听说过哪个设计企业使用概伦电子的EDA设计先进制程，即使是华为使用的都是新思的。
业内也有一些技术手段能实现绕过禁用，就是一些类似屏蔽掉云验证和类似破解的软件逆向工程，可以继续使用被禁用前的工具版本，但无法更新，禁运就代表无法获得EDA企业的技术指导服务。
对于设计环节来说，EDA软件提供的技术服务至关重要，很多难以解决的小问题可能给EDA服务商发一个邮件，对面的工程师几天内就会给出指导意见。国内EDA企业缺乏的恰恰就是这种类似售后的服务环节。
EDA技术对华禁运意味着国内在高端制程芯片的设计上短时间内面临很大的阻力，甚至只能停留在当前制程工艺，缺乏EDA服务支持也会使设计受阻，加长芯片的设计工期，对设计环节的影响是最大的。
当前绝大多数设计环节的工程师和专家们对国产EDA完全不熟悉，其职业生涯中一直都是使用美国三大EDA工具，EDA工具从入门到熟练需要经过很长的熟悉、磨合周期，使用习惯的改变是很痛苦的。
但长时间来看，这种禁运将极大地促进国内EDA行业的发展，加速国产EDA导入的产业链，使国内半导体产业的EDA环节实现正向循环。半导体技术的国产化和自主可控是一个很长远的目标，但是美国一次又一次的对华技术禁运都会加速这个进程，从外部给产业链一个国产化的推动力。
自2019年以来，7nm、5nm等芯片先进制程逐渐进入大众目光，先进的制程工艺提升对于CPU性能提升影响明显，工艺提升带来的作用有频率提升以及架构优化两个方面，制程升级是未来半导体行业的大趋势。那么芯片先进制程的升级对芯片的前端和后端EDA设计方面有哪些挑战？
李先生认为：数字前端做的最大的事情，一个是验证，另外一个是把代码转化成为电路图，这两步其实跟制程都没有直接的关系。所以对于数字前端的工具而言，制程的提高没有直接影响，仅有的影响就是设计规模增长对他们的处理能力有更高的要求。
但是数字后端就不一样，数字后端它是要把电路图的元器件进行摆放，要调取工艺库的图形和电路的参数，所以数字后端布局布线的工具是受到工艺制程影响最直接的工具。先进的工艺会对于设计工程师有比较大的挑战。
这也是为什么国产做数字后端的厂商可以选择AI的技术路径。这些工具都需要工程师具有非常高的技术修养，对于使用者本身也是有很高的要求。工具还没有那么智能，还是需要设计工程师进行大量的指导，这样的工具其实是没有充分发挥出现在的生产力。
EDA市场的巨头都是通过并购成长到目前的体量，但是中国现在的EDA行业内可能连并购的标的都找不到，怎么看这样的问题？
李先生认为：EDA公司并购的高潮大概是在2005年到2012年这段时间内，业界出现了大大小小数百家公司，行业标准也没有统一，在这样的情况下大公司把这些小公司慢慢收进来。对于国产EDA而言并购还为时过早，除了华大、概伦这几家已经有成熟的产品，其他的公司还没有实质性的产品出来。等到这些公司有了实际的产品，并购会更加现实一点。
不同的芯片设计环节用到的EDA工具技术门槛是不一样的。有些EDA工具的国产替代会比较早，有些就会比较晚。像模拟工具，现在华大跟概伦电子已经是比较有竞争力的，剩下的无非是去改变国产用户的习惯问题。
剩下的比较容易攻克的是数字前端，像验证工具、综合工具，这些工具不是很难。其次是sign-off工具，那么这一类工具其实也不是很难。最难的，国产化最缓慢的应该是数字后端布局布线的工具，可能要5~10年。
