芯片设计遇EDA“卡脖子”困境 国内厂商能否杀出来？

10月8日，美国的一纸禁令再次将供应链安全可控持续问题摆到中国企业面前。芯片最上游的EDA工具更易被“卡脖子”。“EDA在中国集成电路产业里面最弱。我们国内所有做EDA研发的人大概能到2000人，其中从事国产EDA研发的才五六百人，真的很缺。首先需要数量，更重要的是还需要一些高层次人才，国内每年高校以及研究所培养的应届EDA硕士和博士生只有50人左右，大部分学校都没有相关专业的教师其中，国产EDA工具销售额3.4亿元，只占了国内市场的10%。

美国商务部将8家中国企业在内的28个实体纳入出口管制实体清单，其中包括海康威视和大华股份两家安防龙头企业。与华为事件类似，这些企业进口美国商品都将需申请许可证，芯片供应问题再次备受关注。

EDA(Electronics Design Automation)软件被誉为集成电路的“摇篮”、命门，是芯片设计最重要的软件设计工具。利用EDA工具，工程师将芯片的电路设计、性能分析、设计出IC版图的整个过程交由计算机处理完成。但就是这一如此重要的产业，不管是国内还是全球的市场份额主要都由三大巨头Synopsys(新思科技)、Cadence(楷登电子)和Mentor(明导)垄断。

三大EDA企业占据全球60%以上的市场，各家在部分领域又掌握绝对优势。而在中国市场，国产EDA只占一成份额，国内EDA厂商的生存空间十分受限。

多位业内人士告诉记者，人才短缺是制约国产EDA发展的最重要原因。目前，国内所有EDA研发人员数量远不及国外一家巨头。

国产替代存诸多挑战

“第一名吃肉，第二名喝汤，第三名舔碗，第三名以后啥也没了。”在接受第一财经记者采访时，华大九天董事长刘伟平如此形容EDA行业现状。寡头垄断、技术壁垒高，投资周期长，缺乏产业生态以及人才短缺制约着国内EDA企业发展。

太平洋电子首席分析师刘翔在一份研报中指出，中国集成电路领域最大的差距在于EDA和设备，这些才是集成电路自主可控的终极追求。

市场调研机构Euromonitor数据显示，2018年Synopsys、Cadence和Mentor全球的市场份额分别为32%、22%和10%。

除了华大九天，国内还有杭州广立微、苏州芯禾、济南槪伦、天津蓝海微等企业。与国际巨头能提供整套EDA工具不同，国内EDA企业产品不全，只在局部形成一定突破。作为国内最大的EDA公司，华大九天也只能提供1/3左右的EDA工具。

一家国内EDA厂商表示，目前的策略就是贴近客户，在产品上和三大家形成差异，在细分市场上杀出来。

据刘伟平介绍，2018年国内EDA销售额约5亿美元(约合人民币33亿元)。其中，国产EDA工具销售额3.4亿元，只占了国内市场的10%。与之相对，Synopsys、Cadence去年的年销售额分别达30亿美元和21亿美元，差距甚大。

作为芯片设计的最上游，EDA软件技术壁垒非常高。一位来自国际巨头的技术人员告诉记者，“做EDA算法工具很复杂，不是单一一个工具。EDA工具的高级总工程师不仅要懂硬件设计，也要懂软件架构，因为我们是用软件设计硬件。”一旦最上游的芯片设计工具出问题，将直接影响芯片的性能、质量、生产效率及成本。

半导体行业周期长，企业成功背后都至少要经历“十年冷板凳”的煎熬，EDA也一样。据悉，一个EDA工具从技术开发到能够被市场接受基本上需要五六年的时间。

与此同时，国产EDA也需要建立产业生态圈，得到产业链上下游的支持。刘伟平称，“EDA是芯片设计和制造的纽带和桥梁，需要制造和设计的支持。”与芯片行业的发展需要靠应用带头一样，EDA也只有不断应用和迭代，产品才能不断进步。

盲目鼓吹国产化并不能良性促进国内EDA发展，但如果过度依赖进口可能失去供应链调整的主动权。此前，有媒体报道称，华为轮值董事长徐直军确认，三大EDA厂商和华为停止合作。Mentor IC EDA执行副总裁萨维奇(Joseph Sawicki)在今年8月向第一财经记者表示，根据美国规定，Mentor目前没办法给华为供货，Mentor和其他美国公司正积极申请政府许可，恢复对华为供货，但最后决定权在于美国商务部。

除了企业内部加大研发，EDA的发展也离不开并购。纵观EDA领域的三巨头，并购是其能壮大的重要因素。例如，自1986年成立以来，Synopsys不断寻找成功的产品及企业，通过几十余项并购扩大业务规模，并进行技术整合，最终成为最大的EDA企业。刘伟平告诉记者，华大九天也在考虑上市和并购整合，“大家合在一起就有可能更快地把产品做大。”

发展EDA产业最关键的还是要靠人，不管是基础人才还是高端人才，都是国内目前匮乏的。

人才培养刻不容缓

以华大九天为例，公司员工数大约400人，做研发的有300多人，而国内其他EDA厂商人数普遍不到100人。而Synopsys、Cadence分别有13000名和7600名员工，Synopsys光研发人员就超过7000人。

不仅仅是EDA，在整个集成电路领域，中国人才的储备都远远跟不上行业的发展。《中国集成电路产业人才白皮书(2017-2018)》指出，到2020年前后，我国集成电路行业人才需求规模约72万人，而我国现有人才存量40万人，人才缺口将达32万人。

学校是培养人才的摇篮, 教师是培养人才的主力军。刘伟平告诉记者，就EDA而言，国内每年高校以及研究所培养的应届EDA硕士和博士生只有50人左右，大部分学校都没有相关专业的教师。

企业对于员工的培训也必不可少。华大九天今年60%的新招员工都来自其他专业，之后再进行内部培养。由于目前EDA工具很多是数学问题，数学背景的人才也是企业急需的。

企业和高校合作也是常见的人才培养方式。例如，Synopsys于1995年在清华大学成立了“清华大学——新思科技高层次电子设计中心”。华大九天也与中科院微电子所等国内研究机构合作开发EDA工具。今年9月，中科院青岛EDA中心与青岛大学、歌尔微电子、新思科技等13家单位共同发起成立了青岛集成电路人才创新培养联盟。

不过，目前有能力且有意愿培养人才的企业并不多，在企业还在生死线上挣扎时，根本无暇顾及人才培养。

一方面，国内人才太少;另一方面，人才容易流失，刘伟平告诉记者，“我们每年差不多有10%的人才流失，这些人去了AI、区块链这些领域。”地平线一位芯片负责人曾对记者表示，“做芯片等硬件太苦，收益不高，不少优秀学生毕业后选择去从事金融和互联网。国内最近十几年，挣钱的机会太多了，做芯片很辛苦，但是来钱没那么容易。”

而愿意留在EDA行业的也基本去了国外三大家。刘伟平透露，公司平均每年工资上涨10%，但是和国外同行比仍差20%~30%，而与部分互联网企业差50%。也有业内人士呼吁政府加大支持，要做好持续大投入的准备，并出台一些人才激励的政策，从国外吸引优秀的人才回来。

如何培养人才?上海市集成电路行业协会秘书长徐伟认为，应当从高校培养、企业自主培养和社会培训等方面有机结合，从加大高校培养力度、开展大规模职业教育培训、推行集成电路人才优惠政策、加强海外高端人才引进力度和构建集成电路相关领域创新创业的生态体系等多方面努力。