EDA行业破冰之旅：三巨头垄断下的挑战

说到IC Design就离不开EDA 工具。

EDA——Electronics Design Automation。

EDA技术是以计算机为工具，设计者在EDA软件平台上，融合应用电子技术、计算机技术、信息处理及智能化技术的最新成果，进行电子产品的自动设计。

EDA技术的出现，极大地提高了电路设计的效率和可操作性。

EDA是和电子设计自动化有关的一切，包括集成电路设计，器件设计，PCB设计，系统级（比如汽车，飞机的器件之间的布线）设计自动化。

其中，集成电路设计自动化是EDA主要内容。因为EDA里面的80%用在集成电路设计自动化。可以说EDA是IC产业的基础，IC产业有三大基础——装备、材料、EDA工具。（设计，测试，封装）

设计的EDA工具真正起步于80年代，1983年诞生了第一台工作站平台apollo。

20年的发展，才奠定了EDA工具在IC设计流程上的地位。

从硬件描述语言(或是图形输入工具)到逻辑仿真工具(LOGIC SIMULICATION)；

从逻辑综合(logic synthesis)到自动布局布线(auto plane & route)系统；

从物理规则检测(DRC & ERC)和参数提取(LVS)到芯片的最终测试。

现代EDA工具几乎涵盖了IC设计的方方面面，可以说，没有EDA工具，就没有现代IC设计。

一、EDA三巨头

谈到EDA，就很难绕开三家公司，Synopsys、Cadence和Mentor Graphics，被行业内部称为EDA三巨头，这三家企业占据了全球接近80%的市场。

Synopsys(新思科技)

成立于1986年，由 Aart de Geus 带领通用电气公司微电子研究中心的工程师团队创立，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)

1988 年成立，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致力于为客户提供电子设计自动化、软件、硬件以及解决方案等服务。

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。

Mentor Graphics(明导国际，目前已被德国西门子收购)

1981 年成立，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。

二、巨头间的比较

Synopsys属于全面开花，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 PT、DC 和 ICC 功能都很强大。Synopsys 有垄断市场 90%的 TCAD 器件仿真和垄断 50%的 DFM 工艺仿真。

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 Sign off 的工具偏弱。

Mentor Graphic 是在后端布局布线占优，在 PCB 上也很有优势，它的优势是 Calibre sign off 和DFT，但 Mentor Graphic 在集成度上难以与前两家抗衡。

时至今日，Synopsys 称得上是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)。

通过这两大产品 Synopsys 建立了完整的芯片 ASIC 设计 FLOW 包括，verilog 仿真工具 VCS，逻辑综合工具DC，物理布局布线工具 ICC，形式验证工具 formality，时序分析工具 PT，参数提取工具 STAR-RC，版图检查工具 Hercules。

三、当下的EDA困局

国内的芯片公司要设计芯片，就必须用国外公司的EDA工具，这是短期内必要的技术依赖。

也不是说国内没有EDA公司，但一款EDA工具的研发是个很长的时间周期。

以理想状态来说：开发期3年，磨合期2年，大概要6年左右才能完成一个工具。

这还只是完成，没有大量实际项目的检验，产品覆盖也不全。

几乎没有公司愿意冒着流片失败的风险去做国内EDA工具的小白鼠。

而像Synopsys这样的公司，每套工具都是经过十多年的打磨和迭代，提供给IC公司的都是全套工具，因此在竞争上具备绝对的优势。

绝对的优势意味着绝对的垄断，一旦国外的EDA软件被禁时，那我们被卡的脖子又会多出设计这一环节。

四、打破垄断，势在必行

高新技术产业可以一时依赖国外，但不能一世依赖国外。

毛泽东：“不要靠国外，可以进口技术，利用国外的技术人员帮助你们，但科学家，工程技术人员，还是要你们自己搞。如果你们没有这个决心，做不到这一步，帝国主义还是要整你们。”

这是伟人的高瞻远瞩，也是我们当下所面临的境况。

国内的EDA发展，不仅要靠国家政策的扶持，还要企业具备足够大的魄力，同时相关专业的人才得到补足，三者缺一不可，所以国内的EDA发展才显得尤为珍贵。

目前中国EDA市场已经逐渐走上正轨，但技术方面的内容仍旧需要突破。大部分设计工程师面向的是PCB制板和小型ASIC领域，仅有小部分（约11%）的设计人员开发复杂的片上系统器件。

为了与美国的设计工程师形成更有力的竞争，中国的设计队伍有必要引进和学习一些最新的EDA技术。

更好的学习才能更快的成长，前面的山很高，道路也很曲折，希望国内的EDA企业可以在未来几年中尽快的发展起来。

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