摩尔定律|半导体EDA产业深度研报：国产EDA迎黄金时代（上）( 七 )

AI 助力实现高精度设计，提升设计效率。半导体制造中，随着设计尺寸的不断缩小，光的衍射效应愈发明显，因此设计图形可能产生光学影像退化，使得光刻后的实际图形与设计不一致，光学邻近矫正（OPC：Optical Proximity Correction）技术可修正上述光学临近效应。Mentor 创新性的运用 ML OPC 将光学近邻效应修正（OPC）输出预测精度提升到纳米级，同时执行时间还会缩短 3 倍，在此之前，对于同样的工作量，需要 4000 个 CPU 不间断地运行 24 小时。运用 ML 的 OPC 对于 CPU 内核的占用也会大幅度减少。
（3）EDA+IP：EDA 厂商提供 IP 产品具有天然优势
半导体 IP 是集成电路进步发展的产物，与 EDA 共同构成芯片设计的强大支柱。半导体 IP 是指已验证的、可重复利用的、具有某种特定功能的集成电路模块，通常由第三方开发。在产业发展早期，由于芯片的种类有限，当时的半导体芯片设计难度较低，大部分芯片设计公司自身可以独立完成芯片的设计全流程，所以当时几乎没有独立的 IP 厂商。
随着集成电路的发展，大规模集成电路（VLSI）逐渐占据行业主流，半导体行业遵循摩尔定律的发展，单个芯片上集成的晶体管数量已达上亿个，半导体芯片的流程分工愈发明细，全球 IDM 厂商数量极少，芯片行业发展更趋向于分工协作。在芯片设计环节，超大规模集成电路所涉及的流程愈发复杂，研发费用逐步升高，同时伴随着芯片种类的愈加丰富，以及先进制程的不断涌现，半导体 IP 为简化 IC 设计流程提供了极大便利，半导体 IP 以及应运而生的 IP 企业是半导体产业发展的必然产物，配合先进的 EDA 工具，芯片设计借助各种 IP 达到了极大的便捷。
半导体 IP 可按照存在形式以及应用领域进行分类。按照存在形式，可以将 IP 内核分为软核、硬核和固核。软核是最原始的 IP，主要以 HDL 等硬件描述语言存在，具有灵活性和适应性，但是后续工艺可能会受限，且较易涉及知识产权的问题。硬核主要以偏后期的版图形式存在，可预见性好，是较为成熟的板块，但是灵活性和可移植性很差。固核是软核和硬核的折衷。从 IP 应用领域看，设计 IP 可分为处理器 IP（CPU、DSP、GPU & ISP）、有线接口 IP、物理 IP 和其他数字 IP。
IP 市场规模稳定增长，全球供应商格局稳定，中国大陆厂商占比较低。据 IBS 数据显示，半导体 IP 市场将从 2018 年的 46 亿美元增长至 2027 年的 101 亿美元，CAGR 为 9.13%，其中处理器 IP、数模混合 IP 和射频 IP 的 CAGR 分别为 10.15%、6.99%和 8.44%。IPnest 数据显示，2020 年的全球半导体 IP 供应商销售收入市占率前三名为 ARM、 Synopsys 和 Cadence，其市占率分别为 41.0%、19.2%和 6.0%，排名前十的企业中仅有一家中国大陆公司，芯原股份市占率为 2.0%，侧面反映出 IP 市场国产率较低。
IP 业务主要以授权模式为主，壁垒较高，产品生态构建天然护城河，EDA 公司凭借自身产品线具有独特优势。ARM 作为 IP 行业龙头老大，IP 产品布局完善，开辟了面向“Partner-ship”授权“IP Core”的模式，不再设计芯片，而是以授权的方式，将芯片设计方案转让给其他芯片设计公司。授权模式下，IP 与 EDA 类似，都形成了独特的产品生态，老用户无法产生替代方案，新用户为了适应市场势必选择成熟方案，用户粘性大导致新产品难以进入市场提高市占，两大 EDA 公司同时涉足 IP 业务，也都建立了较为完善的产品布局，借助自身产品布局优势，提升品牌护城河，同时带来业务增量。
5、国内半导体产业蓬勃发展，国内 EDA 需求处于快速成长期
从行业发展历史看，EDA 行业发展的主要驱动力来源于半导体行业发展以及摩尔定律的不断往前推进。EDA 商业模式本质上是服务于半导体企业的研发工作，通过销售 License、IP 和技术服务盈利，即 EDA 行业的发展受益于半导体企业数量以及研发投入的增长。