摩尔定律|半导体EDA产业深度研报：国产EDA迎黄金时代（上）

国内EDA 行业起步较晚且发展较为曲折。上世纪八十年代中后期，国内开始投入 EDA 领域的研发。20 世纪 70 至 80 年代，由于巴黎统筹委员会对中国实施的禁运管制，中国无法购买到国外的 EDA 工具，中国开始进行 EDA 技术的自主研发与攻关，并在 1988 年启动国产 EDA 工具“熊猫系统”的研发工作。90 年代初，公司初始团队部分成员研发成功了中国历史上第一款具有自主知识产权的 EDA 工具“熊猫 ICCAD 系统”，填补了我国在这一领域的空白。之后的国内 EDA 发展曲折而缓慢，因各种因素影响，国产 EDA 产业没有取得实质性成功，但在这个过程中，国内已经出现多个 EDA 厂商萌芽。“十一五”、“十二五”EDA 重大专项彰显国家支持力度。2008 年以来，国内从事 EDA 研究领域涌现了华大电子、芯愿景、广立微等数十家公司，国产 EDA 企业方阵逐渐形成。
一、EDA 是电子设计的基石产业1、EDA 覆盖电子系统设计的全环节
电子设计自动化（Electronic Design Automation，EDA）技术是指包括电路系统设计、系统仿真、设计综合、PCB 版图设计和制版的一整套自动化流程。随着计算机、集成电路和电子设计技术的高速发展，EDA 技术历经计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助测试（CAT）和计算机辅助工程设计（CAE）等发展历程，已经成为电子信息产业的支柱产业。
EDA 产品线繁多，根据 EDA 工具的应用场景不同，可以将 EDA 工具分为数字设计类、模拟设计类、晶圆制造类、封装类、系统类等五大类，其中系统类又可以细分为 PCB、平板显示设计工具、系统仿真及原型验证和 CPLD/FPGA 设计工具等。
数字设计类工具主要是面向数字芯片设计的工具，是一系列流程化点工具的集合，包括功能和指标定义、架构设计、 RTL 编辑、功能仿真、逻辑综合、静态时序仿真（Static Timing Analysis，STA）、形式验证等工具。
模拟设计类工具主要面向模拟芯片的设计工具，包括版图设计与编辑、电路仿真、版图验证、库特征提取、射频设计解决方案等产品线。
晶圆制造类工具主要是面向晶圆厂/代工厂的设计工具，该类工具主要是协助晶圆厂开发工艺并且实现器件建模和仿真等功能，同时也是生成 PDK 的重要工具，而 PDK 又是作为晶圆厂和设计厂商的重要桥梁的作用，因此可见 EDA 工具和工艺绑定紧密，并且随着摩尔定律的推进需不断升级迭代。晶圆制造类工具包括器件建模、工艺和器件仿真（TCAD）、PDK 开发与验证、计算光刻、掩膜版校准、掩膜版合成和良率分析等。
封装类工具主要是面向芯片封装环节的设计、仿真、验证工具，包括封装设计、封装仿真以及 SI/PI（信号完整性/电源完整性）分析。随着芯片先进封装技术发展以及摩尔定律往前推进，封装形式走向高密度、高集成及微小化，因此对于封装的要求和难度有较大提高，目前高性能产品需要先进的集成电路封装，如将多芯片的异质集成封装方式、基于硅片的高密度先进封装（HDAP）、FOWLP、2.5/3DIC、SiP 和 CoWoS 等。
在系统类 EDA 领域，EDA 工具可分为 PCB 设计、平板显示设计、系统仿真工具（Emulation）、CPLD/FPGA 等可编程器件上的电子系统设计。EDA 工程的范畴不断扩展到下游电子系统应用，如果没有 EDA 技术的支持，想完成先进的电子系统设计机会是不可能的，反过来，生产制造技术的不断进步又必将会对 EDA 技术提出新的要求。
在系统类 EDA 中，印刷电路板（PCB）主要用作电子系统的载体，工程师通常将集成电路元器件焊接在 PCB 上完成整个电子系统的搭建、控制、通信等功能。目前主流的 PCB 工具有 Cadence 的 Allegro、Mentor Graphics 的 Xpedition 及 Zuken 的 CR 等，国产 PCB 厂商有立创 EDA 等。