SoC当道，EDA发展趋势面面观

EDA(电子设计自动化)工具对于IC设计领域而言，由于可以利用计算机软件工具将复杂的电子产品设计过程自动化，以缩短产品开发时间，并且协助工程师设计电子产品，提高其市场竞争力，故对IC设计公司与半导体而言，可说是必备之设计工具，也因此更视为IC设计产业的背后推手。

虽然EDA工具在IC设计产业的推动而成长，其市场成长在近两年产值却是成长缓慢，大多数观察家则认为，2004年EDA产业成长形势不很乐观，在面对这样的困境下，EDA工具业者也使出浑身解数，包括以并购方式扩张自己、开拓新的市场领域、以及发展新应用工具等等，其目的就是在受局限的环境中卯进全力，开创市场商机。本文除将介绍2004年的EDA市场外，将以国外、台湾地区EDA业者的角度，来探讨EDA市场的机会与挑战。

高度挑战的EDA市场

随着电子产品的生命周期变化快速，公司成立、竞争、与淘汰是IC设计公司的宿命，虽然如此，在IC设计公司的背后，一定要有EDA工具的辅助，以缩短开发及验证时间，达到IC量产的最终目的。然EDA的流程繁杂，主要分为两大项，包括前段流程(CAE)与后段流程(CAD)。

在前段流程方面包括设计输入(Design Entry)、仿真器(Simulator)、分析工具(Analysis)、合成器(Synthesis)、仿真器(Emulator);后段则包括布局(Layout)、绕线(Routing)、实体设计(Physical Design)、验证(Verification)，EDA软件的需求者为IC制造、设计业之研发及测试验证人员。

特别是在SoC的整合风潮下，所有的IC组件都将整合于一颗芯片之内，对于数字讯号、模拟讯号、以及混合讯号的处理，其整合的难度更是有加倍效应，而IC设计者要解决这样的困扰，都将依赖EDA工具的支持。从另外一方面来看，EDA要符合SoC的环境需求，其本身的整合能力也将势必提升，而如何整合各种功能的EDA、及要整合要何种地步的EDA工具，都将是EDA厂商未来要挑战的地方。

在EDA工具方面，目前全球提供EDA工具解决方案的公司，主要包括有Cadence(益华计算机)、Synopsys(新思科技)以及Mentor(明导)，这三家公司的市场占有率总和超过60%。台湾地区EDA领导者为思源科技，之后也有陆续投入的业者如华腾科技与华凯科技等，都纷纷摩拳擦掌抢进此市场。

EDA真的后继乏力?

在全球半导体市场今年仍有15%~20%的成长空间时，身为半导体产业的背后推手EDA工具市场，其市场潜力却远不如半导体产业亮丽，甚至还有多数观察家认为2004年EDA产业成长形势不很乐观。而根据EDAC(EDA Consortium)的数据指出，2003年第三季全球EDA产业营收为9.5亿美元，与第二季的9.46亿美元相较仅成长0.4%。唯有2003年第四季全球EDA市场规模达10亿2100万美元，比上年同一季度增加了13%，并且闯过10亿美元大关，这是自从2001年第一季度以来首次比上年同一季度增加10%以上，重振IT泡沫所带来的不景气。

展望2004年，虽然半导体产业仍然有强烈的成长能力，不过受制于全球购买EDA工具的预算仍只有小幅度的成长，预期今年全球EDA产业仍只有个位数成长。此外，也由于近年来景气不佳，许多投入ASIC的案子也因为ASIC的光罩费用及License等问题而逐渐减少设计或停摆，这也会直接影响到EDA市场的营运，种种都是造成2004年EDA产业成长趋缓的因素。

虽然EDA市场的成长受到了限制，但是还是有相当多的产品机会与市场商机存在。在产品的发展上，随着SoC的设计愈来愈多样化，困难度也日益增加，甚至超过50%的设计时间是用于IC设计的验证身上。为了加速设计者更容易达到实现产品的高量率，可制造性设计工具(DFM)也将是EDA产业的明日之星，除此之外，模拟讯号与混合讯号的设计大幅被市场应用，加上FPGA等设计的起飞，都可带动EDA市场的商机。

在具有潜力市场方面，在亚洲区域市场，中国大陆挟带着庞大的消费性市场、及刚起步的设计环境，所以将是EDA继台湾之后被重视的区域。还有一区域就是印度市场，此市场是全球IC设计的重要之地，尤其近几年许多国际性大厂投入下，更让印度的发展脚步迅速成长，甚至有EDA厂商预估，印度在未来的几年内将会追上台湾，也因此EDA厂商对于印度市场特别赋予关爱态度。

至于台湾是全球IC设计产值仅次于美国的地区，投入IC设计领域的业者更超过百余家，对于台湾IC设计的产业推动，为台湾政府近年来大力推动的重点项目，在IC设计的产业发展迅速的环境下，对于国内外投入EDA工具的厂商来说，台湾市场成为布局的重点区域，再加上大陆及印度等新市场地区，都成为EDA工具的市场新商机。

另外还有一个市场，也是EDA相当重视的领域，就是日本区域。根据调查显示，日本2003年第四季的营业额达到1.58亿万美元，比上年同一季度增加了9%。日本2003年全年的营业额达到7.49亿万美元，比上年大幅增加了28%。因此日本在全球EDA营业额中所占比率超过了20%。

IC Layout注入强心针

目前EDA工具的产品应用范围，包括Computer-Aided Engineering(CAE)、IC Layout以及PCB三大领域市场，而根据EDA Consortium预估，在2001年至2006年这段期间之内，CAE工具仍会占EDA市场的大宗，不过在排名第二的IC Layout市场有后来居上的态势，其复合成长率也超越CAE市场，跃居三者之冠，也成为业界非常注意的发展方向。至于PCB工具应用方面，无论是市场占有率或是复合成长率依然位居第三名。

特别是IC Layout市场，由于传统ASIC先天上的设计方法，是由逻辑与实体布局设计分离方式设计，所以设计者在RTL到GDSII逐步由上往下(Top-down Methodology)的设计流程上，无法准确预测Routing Delay，导致必须多次递归执行逻辑合成及自动实体布局与绕线达到时序收敛。因此2001年半导体厂商特别增加IC布局工具投资，以应付0.13微米甚至以下先进工艺技术的需求。

有鉴于IC Layout将慢慢追上CAE趋势，预计IC Layout市场产值在2001至2004年之间，其成长力道最为强劲，CAGR为20.1%，而市场规模在2001年更首次突破10亿美元。由此可见，IC实现设计工具在整体IC Layout市场中占有举足轻重的地位;根据Dataquest预测，2003年IC Layout营收额将一举超越CAE的市场规模，达到16.67亿美元，而各半导体厂商对于IC Layout工具的投资预计将在今年年中到达尖峰。

混合讯号后市看涨

在电子产品设计环境愈来愈复杂之下，IC设计不是只有数字及模拟的特性而已，特别是对于混合讯号(Mixed Signal)的设计环境，有日益增加的趋势，有鉴于此，EDA厂商近期积极推出延展性更佳的混合讯号功能验证平台，以抢攻EDA市场的未来商机。

为迎接未来混合讯号的发展市场，明导深次微米部门副总裁暨总经理陈志贤表示，该公司将开始供应ADVance MSTM(ADMS)4.0版。ADMS 4.0还提供更强大的工具能力，工程师无论在数字为主(digital-centric)或是模拟为主(analog-centric)的设计流程中，都能验证设计，确认其功能符合原始规格。

ADMS 4.0也整合Verisity SpecMan Elite，使得新型混合讯号设计所需的复杂验证策略更容易实行;这项整合让设计人员可以更早验证他们的架构或功能分割，并在整个设计流程中，做为测试平台而不断重复使用。这些优点让工程师更早而且更容易的找出及更正基本设计中的各种问题。

此外，在看好混合讯号应用市场的后市，思源也积极参与台湾行政院主导之硅导计划推行，致力于EDA前瞻平台开发计划之发展，进行开发混合讯号(Mixed-signal)IC设计自动化布局编辑系统」，并获评该系统开发具有前瞻且关键性之技术。思源表示，整体计划以两年为期，预计2005年9月底完成，并将于2006年初产品化导入市场行销。展望未来思源在原有EDA后端产品Laker系列持续畅销之下，再添加此一新产品，将可使业绩持续成长。

思源指出，在SOC设计中混合讯号所占的面积，一般小于整体面积的20%，但是布局所花费的时间却超过整个工作时程的80%。此产品即针对此关键性的问题予以解决，将「混合讯号」布局由人工提升为自动化，预计可缩减布局时程至少3至5倍的时间，大幅降低IC实体布局所耗费的时间，提升产品导入量产与进入市场的速度，并协助高频或无线通讯产品设计公司解决多年来无法突破之关键技术。

合并效益　大者恒大

EDA市场强调的是提供客户完整的解决方案，无论是前段或后段支持，以及产品应用的能力，都是目前客户最需要的项目，所以为了提供更佳的解决方案，EDA厂商唯有不断的增加本身实力、提升竞争优势，才能扩张市场占有率，而为了达到此目标，最好的方法就是不断的购并，以补充本身不足的产品部分。

按照目前全球EDA工具的市场排名来看，其前三大厂也是业界熟悉的Cadence、Synopsys、及Mentor所主导的局面来看，短期应没有业者再撼动这三家厂商的市场地位，分析这三家厂商的发展策略，除早期就已经跨入EDA领域之外，最主要就是寻找可以互补本身产品的EDA公司，以购并等方式来壮大自己，这样的发展模式，由于前几年已经动作连连，因此近期的动作可能减缓，但未来仍会持续延续下去。

从这三大家EDA厂商来看，近三年的购并动作频繁，各家也针对本身不足之处而特地强化(见表)，例如Synopsys在2003年3月购并Numerical公司，以提升该公司光罩技术;对于工艺技术的提升上，Cadence在2002年6月购并Simplex Solutions以加强0.13微米设计技术;而Mentor为了强化仿真加速能力，也在2002年3月购并Ikos;不过最重大影响市场占有率的案子，就是2002年6月Synopsys购并后段布局大厂Avant!，除了与本身产品线完成互补性之外，在2003年的营收上也一举超越Cadence，成为市场占有率领先的EDA工具公司。

专攻Synthesis的美商颖想科技(Incentia)，未来EDA公司将发展成两种型态：一种是犹如百货公司的大型EDA公司，产品虽包罗万象，但不一定适用于每家公司;另一种则是小而美的精品店，拥有一些能符合标准接口，又具有特色的产品，例如Incentia的timing tool速度比一般产品快上几倍。当精致型EDA公司能提供价格较低又具特色的产品，客户则愿意选用，因此仍有其发展空间。

从这三家厂商近几年来的购并动作来看，目前在产品的提供上似乎已经底定，这三家厂商的主管也表态目前应该不会再大举购并动作，但这不表示未来不会有购并的事情发生。明导国际亚太区总裁杨正义表示，虽然该公司在EDA的前后段领域着墨较少，但以目前EDA前段标准化成熟度来看，就算是特别并购一家公司，然后推出前段产品也并非有利状况。

在竞争激烈的的EDA市场环境中，只能说大者恒大提供一系列解决方案的业者占居优势。反观，小厂或后继者在面对大厂的夹击下，在产品提供及未来的发展策略上，将是攸关胜败的关键因素。

近三年EDA大厂购并计划及主要技术提升

本土EDA力争上游

虽然亚太地区是目前全球EDA市场中成长最高的区域，加上台湾本身拥有强大的IC设计能力与经营团队，不过对于本土EDA的提供上，依然不足以与外商相抗衡，最主要的因素除跨入的时间较晚外，则是提供的解决方案，没有外商来的完整。目前台湾EDA的解决方案提供上，仍是以思源为领导者，该公司从早期前段除错工具起步，目前也已经有提供后段布局的工具市场。而成立于美国的颖想科技(Incentia)，也已经在台湾市场设立分公司，正式进军台湾及亚太区市场领域，可望带动台湾EDA业者的脚步，为本土EDA注入一股强心针。

思源科技表示，该公司的后段Layout新兵「Laker T1」日前宣布获日本ASPLA公司认证采用，由于ASPLA公司为日本NEC与Toshiba二大半导体龙头大厂领军，协同另9家半导体大厂合资组成的新公司，全力投入SoC相关技术发展并将工艺技术移转给联盟成员。此次成功打入世界级半导体大厂，对思源积极扩展「Laker T1」全球潜在庞大商机，预期将是继Debussy、Laker，另一营运成长动力来源。

华腾为专精于IC测试和错误仿真程序提供解决方案及相关技术咨询服务的厂商。华腾表示，在过去的几年中，SOC半导体测试成本一直持续的增加，而现在已成为主要生产芯片所需之成本项目。在不久的将来，平均SOC设计的大小，预期会增加到超过5佰万个逻辑闸。所以产品像华腾科技的虚拟扫瞄器，必需降低应用测试的时间和测试数据的体积。

华腾指出，该公司的虚拟扫瞄器，可以由芯片外的几个特定接脚，虚拟的进入SOC 里数目庞大的短小扫瞄炼。在芯片内，华腾的专利电路设计是被使来传送每一个外部扫瞄输入炼到使用者所挑选之几个内部特定扫瞄炼，并把它们压缩至原始的外部扫瞄炼中。

此外，华凯也专精技术在模拟、混合信号及SoC设计的仿真分析验证工具上。目前该公司经营的主力产品为应用在模拟、混合信号及名为AdiT的SoC设计模拟分析验证工具。

结 论

综合以上观点，EDA市场虽然在研究机构发表中不尽理想，不过对于今年整体景气及半导体产业复苏之际，其市场产值仍有相当大的机会后来居上，因此，现阶段最重要的策略，就是厂商如何规划未来的产品发展、及市场布局，诸如以购并方式加强产品齐全度，以扩张本身竞争优势，或是寻求下波市场突起的应用，等等都是攸关未来胜败的关键因素。

台湾EDA产业的发展程度不似半导体其它行业如此蓬勃，因此，不管是在公司员工人数、营收及产品线等规模上都显得较为小型，而且产品多集中在前端主流技术的互补技术上。由此可知，台湾的EDA厂商皆是循着先集中优势兵力针对某一环节研发EDA工具，确保在短中期保有生存的空间;至于长期发展就得靠它们站稳脚步后，能否有效率性的经营以及进一步扩展产品线，来创造另一高峰。