EDA行业深度研究报告：中国EDA迎国产替代（37页）

行业报告下载 2022年09月24日 08:12 管理员

EDA（Electronic Design Automation，电子设计自动化）是指利用计算机软件完成大规模集成电路的设计、仿真、验证等流程的设计方式，融合了图形学、计算数学、微电子学、拓扑逻辑学、材料学及人工智能等技术，处于集成电路产业链中的最上游，是设计厂商完成芯片设计、代工厂商实现成品率提升的核心基础工具，支撑规模庞大的集成电路市场乃至电子信息、数字经济市场。EDA 工具贯穿于集成电路设计、制造、封测等环节。一个完整的集成电路设计和制造流程主要包括工艺平台开发、集成电路设计和集成电路制造三个阶段，均需要对应的 EDA 工具作为支撑，包括用于支撑工艺平台开发和集成电路制造两个阶段的制造类 EDA 工具以及支撑集成电路设计阶段的设计类 EDA 工具。EDA 工具分类繁多。按应用场景，EDA 工具通常可分为数字设计类、模拟设计类、晶圆制造类、封装类、服务等五大类。数字设计类工具主要包括 RTL 编辑、功能仿真、逻辑综合、形式验证等工具；模拟设计类工具主要包括版图设计与编辑、电路仿真、版图验证等工具；晶圆制造类工具主要包括器件建模、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。根据 ESD 数据统计，数字设计类 EDA 工具和模拟设计类 EDA 工具占整体 EDA 市场的比例分列前两位，2020 年市场份额分别达到 65.0%和 17.1%,前者为后者的接近 4 倍，这与下游数字芯片和模拟芯片市场比。EDA 的诞生和发展是伴随着集成电路规模逐步扩大和电子系统日趋复杂，整体看，其发展大致经历了四个阶段：（1）计算机辅助设计（CAD）阶段：20 世纪 70 年代，由于芯片复杂度低，芯片设计人员可以通过手工操作完成电路图的输入、布局和布线。70 年代中期，可编程逻辑设计技术的出现使得芯片设计自动化成为可能。随着电路集成度的提升，设计人员开始尝试使用 CAD 工具进行设计工程自动化来替代手工绘图，实现交互图形编辑、 IC 版图设计、PCB 布局布线、设计规则检查、门级电路模拟和验证等功能。（2）计算机辅助工程（CAE）阶段：20 世纪 80 年代，EDA 技术进入发展和完善阶段，推出的 EDA 工具以逻辑模拟、定时分析、故障分析、自动布局和布线为核心，重点解决功能检测等问题，利用这些工具，设计师能在产品制作之前预知产品功能和性能。80 年代后期，EDA 工具已可以进行设计描述、综合与优化和设计结果验证。这一时期 EDA 商业化逐渐成熟，当前的 EDA 国际三巨头 Siemens EDA 的前身 Mentor Graphics、Synopsys 和 Cadence 分别于 1981 年、1986 年和 1988 年成立。