华体会体育(中国)hth·官方网站带你了解IC设计最高大上的产业—EDAEDA(电子设计自动化)是芯片之母，是芯片产业皇冠上的明珠：EDA软件工具涵盖了IC设计、布线、验证和仿真等所有方面。EDA是集成电路设计必需、也是最重要的软件工具，EDA产业是IC设计最上游、最高端的产业。国内EDA产业发展从上世纪八十年代中后期开始，本土EDA企业有华大九天、芯禾科技、广立微电子、博达微科技、概伦电子、蓝海微科技、奥卡思微电等七家。这些企业虽然产品不够齐全、集成度不够高，但在点工具上取得了一定的成绩。其中，华大九天是全球唯一的能够提供全流程FPD设计解决方案的供应商，获得了大部分知名面板厂的市场份额。

　　何谓EDA？EDA是电子设计自动化（Electronic Design Automation）的简称，是从计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助测试（CAT）和计算机辅助工程（CAE）概念发展而来。

　　▲EDA历史沿革IC产业链：芯片产业链包括设计、制造、封装、测试、销售，芯片核心实力重心在芯片设计，而芯片设计离不开芯片设计软件EDA，EDA可谓是芯片产业链“任督二脉”。芯片设计流程：芯片设计可分为前端和后端，前端主要负责逻辑实现，后端跟工艺紧密结合。

　　EDA是广义CAD的一种，是细分的行业软件。利用EDA工具，电子设计师可以从概念、算法、协议等开始设计电子系统，完成电子产品从电路设计、性能分析到设计出IC版图或PCB版图的整个过程。

　　从上世纪八十年代中后期开始，国产首套EDA熊猫系统于1986年开始研发并于1993年问世。之后的国内EDA发展曲折而缓慢，因各种因素影响，国产EDA产业没有取得实质成功，但近十年发展中，华大九天、芯禾科技、广立微、博达微等几个企业从国产EDA阵型中展露生机。EDA是集成电路产业领域内 “小而精”的环节，产值较小但又极其重要。数据显示，2018年整个EDA的市场规模仅为97.15亿美元，2014-2018年复合增长率在6.89%左右，相对于几千亿美金的集成电路产业来说不值一提，但如果缺少了这个产品，全球所有的芯片设计公司都得停摆。在2017年，IP核的交易已经超越了EDA工具和服务本身，成为EDA产业交易规模最大的一部分。

　　Synopsys（新思科技）成立于1986年，由AartdeGeus带领通用电气工程师团队创立，在2008年成为全球排名第一的EDA软件工具领导厂商，为全球电子市场提供技术先进的集成电路设计与验证平台。Synopsys在EDA行业的市场占有率约30%，它的逻辑综合工具DC和时序分析工具PT在全球EDA市场几乎一统江山。

　　Cadence（铿腾电子）是EDA行业销售排名第二的公司，在1988年由SDA与ECAD两家公司兼并而成，Cadence通过不断扩展、兼并、收购，到1992年已占据EDA行业龙头地位，但到2008年被Synopsys超越。Cadence产品涵盖了电子设计的整个流程，包括系统级设计、功能验证、集成电路综合及布局布线、IC物理验证、模拟混合信号及射频集成电路设计、全定制集成电路设计、PCCE设计和硬件仿真建模等。全球知名半导体与电子系统公司均将Cadence软件作为其全球设计的标准。Cadence的Virtuso工具历经27年不衰，成为业内传奇。

　　Mentor Graphics（明导国际，2016年被德国西门子收购）1981年成立，90年代遇到经营困境，软件的研发严重落后于进度，大量长期客户流失。直到94年公司组织结构大调整后，才重新崛起。Mentor Graphics是一家EDA软件和硬件公司，也是电路板解决方案的市场领导者，主要提供电子设计自动化先进系统电脑软件与模拟硬件系统。Mento的工具虽没有前两家全面，没有涵盖整个芯片设计和生产环节，但在有些领域，如PCB（印刷电路板）设计工具等方面有相对独到之处。

　　EDA公司提供给IC公司的一般都是全套工具，因此EDA集成度高的公司产品更有优势。三巨头基本都能提供全套的芯片设计EAD解决方案。Synopsys最全面，它的优势在于数字前端、数字后端和PT signoff。模拟前端的XA，数字前端的VCS，后端的sign-off tool，还有口碑极好的PT、DC和ICC功能都很强大。Synopsys有垄断市场90%的TCAD器件仿线%的DFM工艺仿真，这是其在EDA产业竞争中的一把利器。Cadence的强项在于模拟或混合信号的定制化电路和版图设计，功能很强大，PCB相对也较强，但是Signoff的工具偏弱。Mentor Graphic在后端布局布线这块比较强，在PCB上也很有优势，它的优势是Calibresignoff和DFT，但Mentor Graphic在集成度上难以与前两家抗衡。此外，除了卖license以外，EDA企业还可以提供IP授权（硬核和软核），这个对于很多中小规模的设计公司是很有吸引力的。授权的IP通常有memory，Serdes和Power management之类的研发成本或门槛相对较高的硬核。目前Synopsys企业的IP业务全球排名第二；Cadence的IP业务销售额也在逐年增加；Mentor在IP业务上和Synopsys与Cadence几乎没有竞争力。

　　Synopsys提供的产品与服务主要分为四类：EDA、IP、制造解决方案、专业服务与其他，其中EDA产品占Synopsys总收入中的一半以上。

　　Synopsys是EDA三大巨头之首。占据统治地位的产品为逻辑综合工具DC(design compiler)，时序分析工具PT(prime time)。Synopsys的EDA和IP客户通常是半导体和电子系统公司。除此之外，Synopsys还为包括电子、金融服务、媒体、汽车、医药、能源和工业等不同行业客户提供软件安全解决方案。Intel是Synopsys最大客户，2016-2018三年公司总营业额中分别有15.9%、17.9%、15.4%来自Intel。除此之外，公司没有占总收入份额超过10%的客户。

　　Cadence将主营业务分为五类，分别是验证、数字设计、模拟、PCB、IP，其中前三项的地位更为重要，占主营业务收入的份额在75%左右。Cadence为EDA业界第二厂商，工具集中在模拟电路，PCB电路，FPGA工具。Cadence也有一套完整的ASIC设计工具，但在与Synosys竞争中处下风。但在全定制设计中Virtuso仍然非常强大，Cadence之所以稳居第二，决定于其强大的模拟电路设计工具。

　　Mentor公司为业界第三，虽然排行第三，但体量比前两家要小不少。Mentor在EDA厂商中始终占有一席之地的原因是其点工具做得非常好，比如Mentor的PCB设计工具，全面而且信号分析准确。比如ASIC流程中的Calibre在版图LVS，DRC中占有率超出其他两家，比如DFT工具DFTAdvisor在DFT工具中绝对占据优势地位。由于Synopys的销售策略，在DC销售时免费搭DFT compiler，对DFTAdvisor造成一定的市场冲击。Mentor平台并非像前两家一样大而全，虽然点工具做的很精致，但在Synopsys、Cadence的竞争压力下，发展空间日渐狭小。

　　Cadence 于1992年进入中国市场，是三巨头中在华布局进行最好的；Synopsys仅次于Cadence，于1995年进入中国市场；Mentor中国总部设立于上海金茂大厦，分别在北京和深圳设有销售办公室。EDA三巨头几乎在所有细分领域都有产品涉及，而EDA行业入门门槛高，成本弹性大，对性能依赖性强，其他的EDA公司若想突围十分困难。

　　Synopsys和Cadence一直重视新技术的开发，每年投入例资金用于研发，研发费用是公司最大的营运开支。尤其是Cadence公司，近两年研发支出占总营收的比例超过40%。

　　▲2010-2019年Synopsys与Cadence研发投入（百万美元）及占营业额的比重

　　自1986年成立以来，Synopsys通过发起几十余项并购交易，不断寻找那些已经被市场证明成功的产品及其企业，通过滚动并购操作达到了扩大业务规模、进行技术整合的目的。2002年，Synopsys以8.3亿美元收购与Cadence结束专利诉讼的Avanti公司，使得Synopsys成为EDA历史上第一家可以提供前后端完整IC设计方案的领先EDA工具供应商，并在2008年超越Cadence成为全球最大的EDA工具厂商。

　　Mentor Graphics自成立开始，就关注各细分市场的的佼佼者，一步步收购了多家在某些细分领域技术上数一数二的中小型EDA公司，从而实现了企业稳步发展成长的目的。2016年11月14日西门子和Mentor Graphics(明导国际)联合发表声明，德国西门子将以每股37.25美元的价格收购美国EDA公司Mentor Graphics，总收购价格为45亿美元，价溢价21%。在收购Mentor后，西门子将增强在电子系统的设计、测试和仿真领域的软硬件实力。美国在半导体产业发展中发挥着巨大的作用。目前，集成电路在摩尔定律的驱动下，面临物理和经济极限；拐点临近，电子技术的进步将进入下一创新阶段。在这种背景下，美国又一次走在了世界前列，推出了一项为期5年华体会体育、总值15亿美元的电子复兴计划（ERI），用以支持芯片技术的开发。美国国会也增加了对ERI的投入，每年额外注资1.5亿美元。DARPA推出ERI项目扶持芯片发展：2018年7月23-25日，DARPA为ERI计划召开了首次年度峰会，在会上，DARPA公布了2017年9月首批启动的6大项目合作研究团队，旨在扶持和培养在材料与集成、电路设计和系统架构三方面的创新性研究。

　　随着IC设计复杂度的提升，新工艺的发展，EDA行业有非常大的发展空间，目前产业两大发展方向：云计算+EDA、人工智能+EDA。目前Cadence领先。云技术的应用主要有三大优点：1、 快速部署可提高工程效率并加速项目完成；2、 快速部署可提高工程效率并加速项目完成；3、 快速部署可提高工程效率并加速项目完成；

　　人工智能+EDA ：芯片敏捷设计是未来发展的一个主要方向，深度学习等算法能够提高EDA软件的自主程度，提高IC设计效率，缩短芯片研发周期。据Cadence的报告显示，机器学习在EDA的应用可以分为四个方面：数据快速提取模型；布局中的热点检测；布局和线路；电路仿真模型。Cadence致力于研究将机器学习应用在Virtuoso平台上，并参与了ERI中智能设计芯片项目。新思科技也在利用人工智能加速时序验证。

　　10年前在苏州吴江科创园的一个小房间里，芯禾科技（“芯和半导体”前身）的两位创始人做了一个决定，决定投身“搞”国产EDA工具。 “当时我和凌博士（现芯和半导体创始人兼CEO）就在那个小房间里慢慢搞研发，到现在发展到100多人的团队。十年时间很长，却也很短，我们还是对产业充满最初的。”芯和半导体联合创始人兼工程副总裁代文亮博士谈起公司十年的发展历程，感慨决定创业做公司“仿佛就是昨天的事”。 如今，芯和已经成为国内EDA行业的领导者，集首创性的电磁场仿真器、人工智能与云计算等一系列前沿技术于一身，提供覆盖芯片、封装到系统的全产业链仿真EDA解决方案。经过十年的厚积薄发，从芯“禾”到芯“和”，用代文亮的话形容，公司正从最初的“小

　　单片机结构简单、开发方便，能够满足各种应用领域的需求，在工业控制及自动化装置中得到了广泛的应用。它既可以单独使用，也可以多片协同工作或作为计算机的信号预处理器，在这种情况下，通信问题就成了限制系统性能的瓶颈。通常使用的通信方式有串行和并行两种，串行方式硬件结构简单但数据传输速率低，不适合大批量数据的传送；并行方式下使用最多的中断方式，以期提高CPU效率。但中断方式也存在不少问题，除了具体的中断服务外，保护、恢复断点和寄存器的内容、查取中断向量等也占用不少CPU时间，如果数据较长，传送一组数据CPU会被多次中断，大量的断点和寄存器的保护、恢复等工作特别影响CPU 效率。为了解决这一问题，本文提出了一种新的通信方式，称之为中断查询

　　EDA在通信行业（电信）里的另一个解释是企业数据架构，EDA给出了一个企业级的数据架构的总体视图，并按照电信企业的特征，进行了框架和层级的划分。 EDA是 电子 设计自动化（Electr ON ic Design Automation ）的缩写，在20世纪60年代中期从计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助测试（CAT）和计算机辅助工程（CAE）的概念发展而来的。 在数据信息通信量快速增长的今天，数据中心机房建设规模将是空前的，在众多的大型数据中心机房中，为支持高效的数据处理，通常会使用较多的非标的 服务器 设备或存储设备，所谓非标设备指的是设备的外围安装尺寸不符合标准的 网络机柜 规格的 传输设备

　　布线的方法 /

　　随着结合类比与混合讯号的设计复杂度不断提升，加上导入先进制程节点的变异性不断提高，Mentor Graphics指出，这些都可能危及混合讯号芯片的良率、性能和生命周期。未来五年内，芯片设计领域需要提出全新的技术和方法学，以因应这些变革。 Mentor Graphics深次微米(DSM)部门营销总监Linda Fosler指出，未来五年类比混合讯号的产品设计趋势将锁定几个重点：1. 自动建模 (由于目前的建模耗用了大量处理资源，因而需要可支援更大型设计的自动化建模方法)；2. 为先进硬件进行最佳化，包括28nm及20nm和以下制程；3. 可重用性和重新导向性；4. 针对数位设计的AMS工具 (今天的类比验证成本仍然十分高昂

　　随着中国对于芯片的扶持力度持续加大，从生产制造到设计，再到EDA工具华体会体育，解决“卡脖子”问题越来越成为半导体产业的热门话题，EDA作为半导体产业的绝对难点之一，广受追捧。越来越多具有独特技术的EDA公司开始浮出水面，行芯科技就是其中代表之一。 “行芯科技携潜心多年打造的数款EDA产品，包括功耗/EM/IR/可靠性signoff平台、全芯片RC寄生参数提取EDA软件和多物理场耦合分析解决方案，具有完全的自主知识产权，填补了国内EDA相关领域空白。” “目前，行芯面向Signoff领域的EDA解决方案获得行业高度认可，成为业内高端芯片设计企业的EDA供应商，支持传统工艺和16/14/10/7nm等先进工艺节点。” “同时，作为

　　行业黑马是如何快速成长的 /

　　5月19日，上交所受理了北京芯愿景软件技术股份有限公司(简称“芯愿景”)的科创板上市申请。 据招股书披露，芯愿景主营业务是依托自主开发的电子设计自动化（EDA）软件，开展集成电路分析服务和设计服务。 设立至今，芯愿景已建立集成电路分析、集成电路设计及EDA软件授权三大业务板块。该等服务/产品主要面向IC设计企业、集成器件制造商、电子产品系统厂商、科研院所、司法鉴定机构及律师事务所等客户，在工业、消费电子、计算机及通信等产品领域，针对各类半导体器件提供工艺及技术分析服务（如工艺/电路/竞争力/布图结构分析等）、知识产权分析鉴定服务（如专利/布图设计侵权分析等），设计外包、量产外包及IP授权等IC设计服务，以及多种EDA软件的授权

　　业务收入占比不超3% /

　　随着电子工程与计算机科学（EECS）的迅猛发展，数字电路系统的发展也十分迅速。电子器件在最近几十年经历了从小规模集成电路（SSI）华体会体育、中规模集成电路（MSI）到大规模集成电路（LSI）以至超大规模集成电路（VLSI）的发展历程。从简单可编程器件到高密度可编程器件，设计方法也在从根本上发生转变，由原来的手工设计到现在的电子设计自动化（EDA）设计。为了提高系统的可靠性与通用性，微处理器和专用集成电路（ASIC）逐渐取代了通用全硬件LSI电路，可编程逻辑器件（PLD）尤其是现场可编程逻辑器件（FPLD）被大量地应用在ASIC的制作中，在可编程集成电路的开发过程中，EDA技术的出现带来了电子系统设计的性变化。 1 EDA技术的发

　　日前在德国慕尼黑举办的欧洲设计与测试(DATE)研讨会上，飞利浦半导体首席技术官René Penning de Vries呼吁EDA工具供应商多下功夫，以解决电路设计师面临的挑战。但他这一观点在遭到了Mentor Graphics公司主席兼CEO Walden C. Rhines的反驳。 “在快速变换的面向三大应用领域——家庭、汽车和移动的IC设计世界里，我们需要一个当今并不存在的EDA环境，”飞利浦的René Penning de Vries称。“我们内部可以对付一些设计工具的集成混乱问题，但耗费许多时间和精力。互用性保证应当成为所有商用EDA工具的一部分。” Mentor Graphics的Walden C. Rhin

　　工程建模及其管理方法研究 target=_blank

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