三巨头占全球EDA工具市场77%份额，EDA技术的发展趋势如何？

过去一段时间里，我们关注了半导体行业的各个位面，比如芯片制造，操作系统，地域纷争等等，也欣喜地看到中国半导体企业在产业链中的快速就位。但同时应当注意到的是，有一扇技术大门却一直没有被推开，那就是EDA工具。

EDA，即电子设计自动化(Electronics Design Automation)的概念十分宽泛，想做芯片设计，就不离开EDA工具。在机械、智能手机、通讯设备、航空航天、生物医药等等各个涉及电子自动化的领域，通过EDA技术来完成特定目标芯片的设计，可以说是产业链上游的上游、基础的基础。

EDA工具软件可大致可分为芯片设计辅助软件、可编程芯片辅助设计软件、系统设计辅助软件等三类。进入我国并具有广泛影响的EDA软件是系统设计软件辅助类和可编程芯片辅助设计软件：Protel、PSPICE、multiSIM10(原EWB的最新版本)、OrCAD、PCAD、LSIIogic、MicroSim，ISE，modelsim等等。这些工具都有较强的功能，一般可用于几个方面，例如很多软件都可以进行电路设计与仿真，同时还可以进行PCB自动布局布线，可输出多种网表文件与第三方软件接口。

EDA技术即是电子设计自动化技术，它由PLD技术发展而来，可编程逻辑器件PLD的应用与集成规模的扩大为数字系统的设计带来了极大的方便和灵活性，变革了传统的数字系统设计理念、过程、方法。通过对PLD技术不断地改进提高，EDA技术应运而生。

EDA真正开始是上世纪80年代的某一次DAC上，有人觉得可以利用计算机辅助软件赚取设计厂商的钱，于是大家纷纷发现了商机，EDA产业就这么雨后春笋般的起来了。后来随着集成电路规模越来越大，EDA的应用不仅仅限于布线和数值仿真，高层次的数字设计又催生了硬件描述语言Verilog和VHDL。一直到今天，个人感觉EDA里最大块的三部分就是高层次设计相关的部分，验证/综合/布局相关的部分，和偏底层的SPICE仿真。当然现在随着集成电路尺寸到了20纳米下，各种其他问题也越来越受到关注，比如良率，信号完整性，甚至封装，EDA充斥在IC产业的方方面面。

这个行业曾经是IC产业中最暴利的一环，从业者也是IC行业中知识最全面最聪明的一批。不过由于在IC产业内创业门槛低，越来越多的人加入到竞争中，在几十年的竞争和吞并后，现在已经成了Synopsys和Cadence两家独大的局面了，另外受到整个IC行业下行的影响，油水也大不如前，EDA从业者的技能也被细化，是个容易进入不容易离开的行业。

经过30余年的行业整合发展，全球EDA工具市场体现出较明显的寡头垄断特征，新思科技(Synopsys)、楷登电子(Cadence)与西门子EDA(原Mentor Graphics)作为目前仅有的拥有设计全流程EDA工具解决方案的企业，集中了全球超77%的EDA工具市场。此外，Ansys凭借热分析、压电分析等优势点工具，Keysight EEsof凭借电磁仿真、射频综合等优势点工具，获得市场第四、第五的位置。近三年来，在优势工具的巩固下，在2020年全球72.3亿美元的市场中，前五大EDA工具企业控制了约85%的市场，其中市场前三大企业的市场占有率近80%。除市场前三的EDA工具企业外，其他企业缺少布局设计全流程工具技术的综合实力，各企业均在各自擅长的领域开发面向特定流程或个别环节的工具产品，瓜分剩余市场份额。

集成电路设计工具(EDA工具)从计算机辅助设计软件发展而来，在行业商业、销售模式上具有与工业软件相似的方式。经过30余年独立发展，EDA工具结合集成电路领域特殊的市场形态和运作方式，形成了具有自身特色的行业商业和销售模式。综合看，国际主流厂商推广EDA工具商业应用的方式包括“定期授权+技术服务”，以及面向高校、科研院所推广教育应用。

“定期授权+技术服务”的商业模式的由来。原美国Arcsys公司在商业竞争中为降低客户的EDA工具使用成本、增强公司与客户间的耦合度，实现公司产业市场竞争力提升，在20世纪90年代一改传统的EDA工具永久许可销售模式，将EDA工具的一次性售卖改为有限期租赁，并在产品服务期为客户提供开发技术支持等的服务。

EDA上云是未来的趋势之一，利用云端庞大的运算能力能够有效解决仿真耗时的问题，直接降低芯片创业者获取EDA工具的成本，某些芯片大企业也可以灵活地临时使用某些工具。而众所周知，中国云服务厂商无论是在硬件部署、软件创新、软硬件协同方面，已经开始成为智能产业的支撑力量，也将成为推动EDA领域进化的关键变量。

随着科技水平的提高，电子产品的更新换代日新月异，而EDA技术作为各类电子产品研发的源动力，自然而然成为现代电子系统设计的核心。

进入21世纪以来，电子技术已经全方位纳入到EDA领域，EDA技术使得电子领域各学科之间的界限愈加模糊，相互间互为包容，其发展趋势主要表现在以下几个方面：EDA技术要生存就必须适应市场发展趋势，要专注于技术创新，而EDA产品技术创新的重点将体现在系统级验证及可制造性设计(DFM )两大领域;使电子设计成果将以自主知识产权(IP)的方式得以明确表达和确认，IP的合理应用是产品设计流程得以加速的一个有效途径。一体化的设计工具平台使用户受益于统一的用户界面，避免了在不同的工具之间进行数据相互转换等繁琐的操作过程;描述语言一直是EDA业中重要的一环，然而随着IC复杂度的不断提高，从更高层次入手对系统进行描述是描述语言未来的发展方向;随着EDA技术在全世界范围内的飞速发展，使得基于Linux环境的EDA技术将成为电路设计领域的主流。

EDA技术应用广泛，如今已涉及到各行各业，EDA技术水平也在不断提高，设计工具趋于完美，EDA市场也日趋成熟。