EDA:贯穿芯片落地全流程,国产企业蓄势待发
EDA(电子设计自动化)是利用计算机软件完成大规模集成电路设计、仿真、验证等流程的设计方式,融合了图形学、计算数学、微电子学、拓扑逻辑学、材料学及人工智能等技术,在芯片设计与制造全流程中发挥着无可替代的关键作用。EDA市场规模随半导体行业迭代扩张,预计2026年全球EDA市场规模将达183亿美元。然而,全球EDA市场呈现寡头垄断态势,Synopsys、Cadence、西门子EDA三家企业合计占据全球74%的市场份额。
制造EDA是集成电路生产过程中的核心环节,覆盖芯片制造前后端全部环节,包括工艺平台开发(TCAD、器件建模及验证工具、PDK)、晶圆生产制造(计算光刻软件、可制造性设计DFM、良率控制工具)。其中,计算光刻软件是晶圆生产阶段的核心工具,包括OPC、SMO、MPT、ILT等技术。工艺平台开发阶段,通过制造EDA建立半导体器件的模型并通过PDK或建立IP和标准单元库等方式提供给集成电路设计企业;在晶圆生产阶段,需要制造EDA对光刻过程中的光学邻近效应进行补偿和修正、建立详细的结构器件模型、良率修正等。根据测算,2020-2026年全球制造EDA市场将从33.15亿美金增长到57.54亿美金,CAGR达到9.63%;2020-2026年中国制造EDA市场从26.88亿元增长到69.68亿元,CAGR达到17.21%。
近年来,美国对EDA工具的出口限制不断升级、层层加码,从特定先进制程工具管控延伸至全流程技术封锁,限制范围持续扩大、管控力度愈演愈烈。美国断供EDA,给中国芯片产业带来了巨大的挑战,但也为中国芯片产业的自主可控提供了契机。在长期主义的指引下,坚定自研道路,加强生态建设,国内EDA企业有望在未来的市场竞争中脱颖而出,实现中国芯片产业的破局。中国作为全球规模最大、增速最快的集成电路市场,国产EDA有着巨大的发展空间和市场潜力。然而,面对当今国内EDA市场被海外大厂垄断的市场格局,欲有效提高自给率,满足国内市场的需求,一方面需加快自主研发,突破高端核心技术和关键装备;另一方面,需要在现有条件下,优化设计和制造流程,加快工艺开发和芯片设计过程的迭代,深度挖掘工艺平台的潜能以优化芯片设计,最大化提升同等工艺节点下的集成电路产品的性能和良率,增强我国集成电路行业的整体竞争力。