文 | 半导体产业纵横
在芯片设计全流程中，功能规划、布局、布线、版图等种种工作都需要借助 EDA 软件来实现，因此 EDA 也被称为“ 芯片之母”。
业内有人这样感叹：“EDA 就像是咽喉一样，虽然很小，但能决定人的生死。”
中国半导体行业协会预测，2025 年我国 EDA 市场规模将达到 184.9 亿元，占全球市场的 18.1％。半导体产业纵横对话华大九天董事长刘伟平，想要了解进一步国产 EDA 的过去、现在、未来。
01 落子观局
20 世纪 80 年代，国外 EDA 无法进入国内。彼时因巴黎统筹委员会实行战略物资和技术管制，芯片研发进程受阻。
为了摆脱对海外技术的依赖，中国召集了 200 多名专家聚在北京，想要研发出国产 EDA 系统。华大九天现任董事长刘伟平也在其中，彼时他还是复旦大学微电子专业的在读研究生，只身前往北京，也没有考虑太多。
1993 年，中国第一个自研 EDA 终于面世，被命名为“ 熊猫系统”，光听名字就能够听出其稀有珍贵。刘伟平全程参与底层开发，亲历了从技术攻关到 1990 年系统发布的历程。
一年之后，1994 年 4 月，巴黎统筹委员会正式解散，美国解除了对华电子设计自动化软件 （EDA） 封锁。于是，Cadence、新思科技、Mentor（2016 年被西门子收购） 等国外 EDA 巨头纷纷涌入中国市场。凭借着产品完整度、适用性等方面的优势，国产 EDA 产品受到了巨大冲击。
在“ 造不如买，买不如租” 观念的影响下，国内 EDA 发展越发艰难，国产 EDA 进入了沉寂时期，与国际先进水平的差距逐渐拉大。
从复旦毕业后，刘伟平加入北京集成电路设计中心 （后更名为中国华大集成电路设计中心），历任课题组长、副总经理等职，主导 EDA 工具开发及集成电路设计业务。
为了发展 EDA 产业，获得更多自主权。2009 年，刘伟平率领中国华大的 EDA 部门独立出来，创立了华大九天。公司继承了“ 熊猫系统” 的技术基因，专注于 EDA 工具的开发。但积极拓展 EDA 相关业务还远远不够，国内客户早已习惯了国外 EDA 软件的操作方式，并不信任国产产品。
2016 年，华大九天最困难的时候，公司账面上的资金只够发一个月的工资。为了支持公司发展，刘伟平甚至不得不卖掉房子，才筹到资金。
2019 年，华大九天的坚定落子在十年后等来了答案。
2019 年，EDA 软件三巨头终止了与华为公司的合作，产业内认识到了国产化 EDA 的重要性，而国产 EDA 让国产芯片有了喘息的时间。于是，在市场的聚光灯下，华大九天终于迎来了国产 EDA 的黄金时代，进入快速发展期。
到了现在，国内 EDA 行业取得了显著的进步。在被问到如何看待国内 EDA 行业现状时，刘伟平表示：“ 整体来看进步显著，但仍受制于人。”
他回忆到，2019 年时，国产 EDA 仅能支撑国内产业 30% - 40% 的需求；经过几年的发展，这个比例现在提升到了 70% - 80%，同时国产 EDA 规模在国内市场的占有率达到约 20%。
刘伟平同时提到：“ 国产 EDA 对先进工艺的支撑还存在明显不足，尤其是当下的 7nm、5nm、3nm 等。目前国产 EDA 可以做到 14nm 的水平，虽然掌握了 7nm 工艺技术，但 7nm 在与实际应用的深度融合上还需要全产业链的协同发力。”
02 撑起“ 一片天”
十多年来，华大九天从一度濒临绝境，逐步发展为国内唯一能提供模拟电路设计全流程 EDA 工具的企业，其中电路仿真工具达到全球先进水平。
这并不容易。
据了解，华大九天的产品体系主要分为五大类。第一类是全定制设计平台。全定制需要更多专业人士参与和更多专业的经验。目前主要包含 4 个平台：模拟电路、射频电路、存储器电路以及液晶面板电路。第二类是数字电路设计，目前可以覆盖到约三分之二的应用场景。第三类是制造相关，目前主要为晶圆制造。除此之外还包括先进封装设计 EDA 工具和 3D IC 设计 EDA 工具。并且，除了具备 EDA 工具产品，我们还会提供基于 EDA 产品和技术的应用服务。
目前国产 EDA 公司数量有 70 多家，凭借 700 多家商业客户数目和超过 10 亿元的总年收入，华大九天占据了国产 EDA 总和的半壁江山。
不夸张地说，华大九天肩负着中国 EDA 产业“ 全村的希望”。
刘伟平表示：“ 我们能够看到，近年来国产 EDA 的发展速度是远超国外同行的。” 华大九天近五年的平均销售额增长率保持在 30% 左右，而国外同期只有 10% 左右。值得注意的是，华大九天近 5 年成功商用化的工具，从 5 年前仅有 10 几款，而且主要仅覆盖模拟和平板显示设计领域，发展到目前已有将 40 余款，覆盖数字、模拟、射频、制造、先进封装等所有 EDA 相关领域。
03 看得更远一点
国产 EDA 与国际三巨头的差距依然存在。
三大 EDA 头部企业—— 新思科技 （Synopsys）、楷登电子 （Cadence） 与西门子 EDA（原 Mentor Graphics） 已经实现对全流程 EDA 工具解决方案的布局，合计占据国内超过 70% 的市场。
国内半导体设计公司普遍使用国外工具，一个重要的原因在于—— 国外公司从 20 世纪开始深入高校，在本科生、研究生中推广它的设计工具。学生在学会使用 EDA 工具后，步入工作岗位时，会自然地将其应用到实际工作中。他们也会主动推荐和使用 EDA 产品。
华大九天也看到了这一点，并且看得更远。
刘伟平分享到：“ 不论从华大九天的角度、还是国产 EDA 产业与发展的角度来看，人才都是产业发展的基础。我们需要两方面的人才，一种是能够掌握国产 EDA 工具的人才，另一种是能够开发 EDA 工具的专业人才。国外的一些 EDA 企业已在国内布局多年，国产 EDA 企业更应加大 EDA 人才培养投入。”
因此，华大九天需要各种机会来挖掘和培养能够胜任国产 EDA 产业的优秀创新人才，研电赛这一高水平赛事就是这样一个好的媒介和机会。
华大九天从第一届研电赛就设立“ 华大九天杯” 开始参与命题，并且很多 EDA 新产品，首次在国内教育界的大规模面世和推广，都是通过研电赛。如 2022 年华大九天通过两道赛题，推广了其的射频微波全流程设计平台 AetherMW；2023 年通过两道建模的赛题，又推出了 SPICE 建模工具 XModel。刘伟平表示：“ 通过赛题的应用推广，使国内众多的研究生和顶尖高校了解到国产 EDA 工具的最新进展，也了解到国内的 EDA 平台的能力并不弱于国外的 EDA 产品。”
值得一提的是，今年 EDA 精英挑战赛和研电赛合并，华大九天会在研电赛上推出基于国产全新模拟设计脚本化平台 PyAether 的算法二次开发题目。这是华大九天最近几年正在重点打造的模拟 IC 设计全新生态系统，有望实现模拟 IC 设计习惯的“ 换道超车”。
此外，华大九天一直把产教融合作为一项公司基础战略性工作，通过一系列的高校教学、开发教材、学科竞赛、联合培养、科研项目合作等手段，与 400 多所高校建立了广泛联系，取得了丰硕成果。
04 国产 EDA 的下半场
早在 2022 年，刘伟平撰写的 《EDA 产业与 IP 核产业发展现状及发展趋势》 的文章中就指出，EDA 未来发展四个主要方向之一：AI 加持的 EDA 技术。
当时，刘伟平就已经看到了 AI 对于 EDA 技术的影响，并观察到 EDA 领域工程师们也在积极导入 AI 技术，以期取得 EDA 技术的新突破。
对于 AI 未来会如何影响 EDA 产业的发展，刘伟平给出了三个方向。其一，可以提升 EDA 智能化水平。当前 EDA 软件自动化程度较高，但智能化仍有提升空间，AI 可助力其进一步发展。其二，优化 EDA 工具的运算效率。AI 技术能加速复杂运算推演，先得出基础结果，再进行精细化优化。其三，利用大模型解决 EDA 工具应用过程中的技术支持问题。通过对用户手册、EDA 行业经验等数据进行训练，AI 大模型能够辅助处理约 70% 的常见应用问题。
目前，设计类 EDA 工具正在朝着更加高效、更高自动化程度发展。Synopsys、Cadence 等国际巨头已经在推出 spec-in 到 GDS-out 的一站式全流程自动生成工具。华大九天也在这方面积极布局，于去年推出了模拟电路设计的一站式全流程自动生成平台 Andes。
对于制造 EDA 工具，刘伟平表达了保守的态度，他表示，制造类 EDA 工具，由于 AI 训练所需的源数据往往是 Fab 客户的敏感数据，难以获取，所以 AI 方法在这方面的推动作用可能还有待观察。
华大九天已经是国内规模最大、产品线最完整、综合技术实力最强的 EDA 企业。今年来，华大九天在 EDA 领域的更是动作频频。
在当前全球化深入发展的背景下，电子信息产业发展对自身能力建设提出了更高要求。搭建成熟的产业生态体系，对推进国产 EDA 行业持续发展至关重要。刘伟平说到：“ 这需要整个大产业、大环境以及全社会共同努力，形成合力。”
对于 EDA 的下半场，刘伟平充满期望：“ 我们对国产 EDA 的发展空间和良好前景充满信心。华大九天也希望通过努力，在不远的将来跻身世界前四 EDA 供应商的行列！”
【镂芯者】 第四期：刘伟平，华大九天董事长。这位中国 EDA 领域的拓荒者，用二十几载光阴诠释了何为“ 芯之所系，行必致远”，华大九天也从一度濒临绝境，逐步发展为国内唯一能提供模拟电路设计全流程 EDA 工具的企业。没有 EDA，就造不出芯片。
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