芯趋势丨EDA整合竞速加剧，如何应对AI浪潮？

EDA行业正面临新的竞争环境。一方面，产业界收购整合动态频繁；另一方面，AI新技术也在带来改变。

近日举行的2024中国集成电路峰会上，芯和半导体科技技术支持总监苏周祥在演讲中介绍，光刻机设备常被称为“芯片之父”，EDA电子设计自动化软件则被称为“芯片之母”。EDA产业本身规模并不大，其产值占全球半导体市场规模近2%，但是一个可以撬动千亿级半导体产业发展的产业环节，具有显著的杠杆效应。

“EDA贯穿了芯片实现与系统应用的全流程，包括芯片设计、晶圆制造、封装、PCB等。但目前全球EDA市场中，占据主要地位的依然是海外巨头如新思Synopsys、楷登Cadence，国内公司的全球占比还很小。”他续称。

不过在这一行业，整合动作尤为频繁。业界常说，EDA的发展史就是一部并购史。今年一笔掀起行业关注的整合，EDA行业排名第一的新思在今年初宣布收购排名第四的公司Ansys。显示出产业正在加速聚合。

在摩尔定律走向放缓、AI趋势出现时，EDA行业正如何应对？

加速聚合

由于处在整体规模偏小的半导体产业链上游，过去一年间，该领域公司业绩维持了稳健上行趋势。

当地时间8月21日，新思发布2024财年第三财季财报显示，期内实现营收15.26亿美元，同比增长约13%；净利润4.08亿美元，同比增长21%。预计全年营收将创历史新高，同比增长约15%。

同一日，楷登发布2024财年第二财季报告显示，期内实现营收10.61亿美元，同比增加8.6%；GAAP营业利润率为28%，上一个财季同期则为31%。

楷登总裁兼首席执行官Anirudh Devgan表示，期内预订量超出预期，导致积压订单健康增长，来自人工智能、大规模计算、汽车等领域客户的需求旺盛。由于公司关键指标超出预期，将今年收入指引更新为同比增长超过13%。

国内的EDA公司收入维持了上涨态势，盈利能力则可能受技术投入的一定影响。

华大九天发布的上半年财报显示，期内实现营业收入4.44亿元，同比增加9.62%；归母净利润3787.13万元，同比减少54.81%；归母扣非净利润转亏为5124.66万元，同比下滑441.88%。

综合来看，利润受到影响可能与公司在加大技术服务和销售费用等因素有关。财报显示，上半年公司营业成本同比增加112.12%，主要系技术服务收入增加对应成本结转所致。

主要三项费用中，销售费用同比增加78.08%，主要系当期开始计提股份支付费用，营销人员人数和薪酬增加所致；管理费用和财务费用都实现同比减少。

不难看出，华大九天已经是国内头部EDA公司，但是与国际头部公司之间的收入差距较大。一方面与发力时间段不同有关，另一方面则是海外公司过去有踊跃的并购历史。

苏周祥指出，EDA汇集了跨学科知识，包括数学、计算机、图论、物理、材料、工艺等，通过EDA工具，研发人员从概念、算法、协议等设计电子系统，完成电路设计、性能分析到设计出IC/封装/PCB版图的整个过程。

在此过程中，EDA应用越完善，工具越细分。每一个环节都需要用多种EDA算法和工具去支撑并完成设计。

也因此，EDA发展史就是一部并购史。据统计，海外巨头新思、楷登、西门子旗下公司为EDA行业市占率全球前三，三家直接参与的并购总计200余次，也即平均每家企业平均并购了70次，这才形成了当今三大巨头垄断EDA行业的格局。

就在今年，前两大龙头再次开展并购。

2024年1月，新思出资350亿美元宣布收购EDA行业全球第四的Ansys；2024年3月，楷登宣布完成了对CAE企业BETA CAE的收购，耗资12.4亿美元。

华金证券认为，随着摩尔定律演进，集成电路下探到2纳米甚至1纳米，已接近当前晶体管制造技术极限，根据IBS数据，设计一颗2纳米芯片的开发成本总计将达7.25亿美元，令EDA厂商在EDA领域的销售额增长明显放缓。近两年无论新思还是楷登，大部分增长都在IP和硬件侧，而CAE作为最接近的EDA的一种业务延伸，有望成为EDA厂商的第二增长曲线。

Ansys在CAE领域处在第一梯队，楷登新收购的公司也来自该领域。华金证券指出，其他EDA巨头或许会跟随该趋势，未来仿真软件领域或将有一系列收购发生，国内同样如此。

新机会

苏周祥表示，目前国内EDA公司发展面临五大挑战:首先是海外垄断的环境，国内公司很难短时间内寻求突破，以提高自身市占率；其次，EDA涉及工艺模型、泛模拟化合物、数字逻辑设计、物理实现、晶圆制造等多个环节，端到端串链点工具繁多复杂、工艺不同使用的EDA工具也不同；再次，EDA工具迭代优化离不开用户数据的开放与共享，此前大量用到海外EDA工具过程中，每家数据是封闭无法流动的，这需要业界达成共识，在适当范围内开源数据，联合解决彼此短板问题，不过近两年，国内已经开始做国产数据底座研发。

此外是人才紧缺难题，很长一段时间国内都没有EDA相关专业，近两年才开始设置集成电路学院或相关专业、编写教材。

对比来看，苏周祥以第三方机构统计数据举例道，全球有6万人EDA从业人员，中国仅7500人；全球参与企业有140家，中国有90家；研发投入方面，全球年投入60亿美元，中国投入则是6亿美元。

他续称，政策和资本支持让国产EDA生机勃勃，同时也导致重复投资、重复“造轮子”等问题，出现较多内耗现象。行业内也出现更多鼓励出海的声音。

对于未来发展机会，除了沿着既定的摩尔定律路线发展，近些年间，行业也提到诸如“超越摩尔”的路线。国内相关公司在先进封装、异构集成、Chiplet等技术领域都在开展布局，这也被认为是突破封锁的最佳技术方向。

此外，在业绩交流过程中，不少公司都提到了AI技术浪潮带来的新驱动。

楷登首席执行官Anirudh Devgan提到，以AI超级周期为基础的超大规模计算、5G和自动驾驶等趋势正在推动多个垂直领域，特别是数据中心和汽车行业的强劲设计需求。随着芯片复杂性的增加和系统型公司开始自研芯片，这些成为行业的重要机遇。

同时，公司客户正在增加在AI驱动自动化方面的研发支出。Cadence.AI产品组合相关订单量在过去一年中增长了三倍以上。“我们的人工智能驱动Virtuoso Studio是模拟和射频设计领域的自动化解决方案，其新的AI功能使得从一个工艺节点迁移到另一个工艺节点变得更加高效。第二季度，Virtuoso Studio新增了35个新客户，包括顶级超大规模计算、航空航天与国防和汽车领域客户。”

新思首席执行官Sassine Ghazi也提到，EDA行业的未来趋势包括人工智能、芯片普及、软件定义系统三个方面。其中AI将指数级提升生产力和效率，也能突破能源和计算的限制。

苏周祥指出，EDA上云成为一种趋势，AI技术也对EDA带来更多能力提升。

举例来说，通过AI技术可以加持芯片设计，EDA基于历史版本的设计数据和经验完成训练和推理，帮助当前设计改善PPA等关键指标，用更少的时间完成芯片验证工作。

通过AI技术还可以加持封装/PCB设计，EDA基于标准化工艺的机器学习推理及以往版本的仿真分析结果，提前定义设计规则，高效完成布局布线。