新质生产力系列 | 国产EDA技术突围之路

中证鹏元评级

2025-11-03 22:00
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EDA（电子设计自动化）作为半导体产业链的关键环节，被誉为“芯片之母”，在芯片设计的全流程中发挥着不可或缺的作用。

作者：翁欣

来源：中证鹏元评级

主要内容

在当今数字化时代，半导体产业作为现代科技的核心，其发展水平直接关系到国家的科技实力和经济竞争力。EDA（电子设计自动化）作为半导体产业链的关键环节，被誉为“芯片之母”，在芯片设计的全流程中发挥着不可或缺的作用。然而，尽管国内在全定制电路设计全流程EDA工具系统方面已取得一定进展，但在数字电路设计、晶圆制造和封装等关键领域的EDA工具仍不够完备，且在支持先进工艺方面存在明显短板。这使得国产EDA产业在追赶国际巨头的道路上面临诸多挑战。

随着国家对半导体产业的持续大力投入，以及国内企业在技术创新和市场拓展方面的不懈努力，国产EDA产业取得了显著进展。然而，与国际巨头相比，国产EDA在市场份额、技术水平和生态系统建设等方面仍存在差距。国际三巨头Synopsys、Cadence和Siemens EDA凭借长期的技术积累和强大的生态系统，长期占据全球市场主导地位，形成了坚实的市场壁垒。国内EDA企业在部分细分领域实现了技术突破。

与此同时，全球半导体产业格局正在发生深刻变化。后摩尔时代，集成电路产业技术的多维度发展，如工艺节点的持续演进、新兴设计方法的涌现以及新材料的应用等，为国产EDA提供了新的发展机遇。Chiplet技术作为后摩尔时代的重要发展方向，通过将大芯片分解为多个小模块，采用不同工艺节点单独设计和制造，再通过封装技术连接在一起，显著提升了芯片的良率和灵活性。此外，新兴应用的不断涌现，如汽车电子、AI芯片、智能物联网和光电集成等，对芯片的功能和复杂度提出了更高要求，推动了EDA工具的平台化演进。AI技术、云技术和量子计算技术等信息技术的融合，为EDA的发展带来了新的机遇和挑战。数字孪生技术的兴起，也为芯片产业的传统模式带来了变革，通过数字化设计与仿真流程的优化，提高了设计效率和产品性能，降低了生产制造成本。

在政策护航和产业整合的双重推动下，国产EDA企业正加速技术突破和市场落地。国家层面将EDA纳入集成电路产业重点突破领域，通过政策支持、资金投入和产业园区建设，为国产EDA产业的发展提供了坚实保障。同时，国产EDA企业通过并购整合，积极布局产业链上下游，提升自身技术实力和市场竞争力。产业链协同效应为国产EDA提供了宝贵的落地场景，龙头企业的示范效应推动了国产EDA从“点状突破”向“全链协同”转型。

随着全球半导体产业格局的演变，未来可能出现东西两个体系并存的局面，国产EDA有望在这一过程中发挥重要作用，助力中国半导体产业实现从跟跑向并跑乃至领跑的跨越。

一、EDA：半导体产业的咽喉环节

半导体产业链中，上游IP、EDA、设备、材料仍以美欧日为主导，中游制造台积电独大、国产快速扩产，下游封测则已实现国产主导+技术升级。当前国产化重点正从“能用”向“好用、先进”迈进，核心瓶颈仍集中在EUV光刻机、EDA全流程、IP架构、先进制程工艺四大领域。当前IP/EDA环节仍以美欧日为主导，国际三巨头垄断优势明显

光刻机被喻为芯片之父，EDA则是芯片之母。如果没有EDA（电子设计自动化）工具，芯片设计将无法实现。在芯片设计的全流程中，从功能规划、布局、布线到版图设计等各个环节，都离不开EDA软件的支持。EDA工具不仅提供了高效的自动化设计手段，还确保了设计的准确性和可靠性。因此，EDA在芯片设计领域被形象地称为“芯片之母”。业内专家也指出：“EDA技术在芯片设计中具有至关重要的地位，如同人体的咽喉，虽然体积小，但对整个系统的生存与发展起着决定性作用。”

半导体产业链中，上游IP/EDA、半导体设备、材料仍以美欧日为主导，中游制造台积电独大、国产快速扩产，下游封测则已实现国产主导+技术升级。当前国产化重点正从“能用”向“好用、先进”迈进，核心瓶颈仍集中在EUV光刻机、EDA全流程、IP架构、先进制程工艺四大领域。上游支撑产业：上游支撑产业是半导体产业链的基石，主要包括IP、EDA、半导体设备、材料等，为芯片制造提供了必不可少的工具、材料和核心技术。这一环节的技术水平和供应稳定性直接决定了整个产业链的竞争力。中游核心制造环节：中游核心制造环节是半导体产业链的价值实现核心，主要包括IC设计、晶圆管制造和封装测试三个步骤。这一环节将上游的EDA/IP、材料和设备转化为实际的芯片产品。

EDA作为半导体芯片的上游支撑行业，EDA工具贯穿于半导体设计与制造的全流程。EDA即电子设计自动化技术，是芯片设计环节中至关重要、不可或缺的关键工具，亦是半导体/集成电路产业乃至全球数字经济的基石。其涵盖了电子设计、仿真、验证、制造全过程的各项技术，具体包括：系统设计与仿真、电路设计与仿真、PCB（印制电路板）设计与校验、IC版图设计、验证和测试、数字电路设计、模拟电路设计、数模混合设计、SoC（芯片上系统）设计、PLD（可编程逻辑器件）设计、ASIC（专用集成电路）设计技术等。完整的芯片设计和制造流程主要包含工艺平台开发、芯片设计和芯片制造三个阶段（图1）。EDA软件贯穿于各个环节，其中在设计阶段，需借助仿真工具降低流片成本；在制造阶段，则依赖器件建模工具保障工艺实现，技术壁垒颇高。在当今信息时代，EDA技术的先进程度直接决定了芯片设计的效率、性能表现以及生产成本，进而对整个电子信息产业的发展水平产生影响。随着芯片复杂度呈指数级增长，现代集成电路可能包含数百亿个晶体管，EDA工具已成为应对这一设计挑战的关键支撑。若没有EDA软件的辅助，设计先进制程芯片几乎是一项无法完成的任务，这充分彰显了EDA产业在半导体领域的基础性地位。2024年全球EDA市场规模约为157亿美元，但撬动了高达6351亿美元的全球半导体产业。

全球EDA工具市场规模呈持续增长态势，中国EDA市场发展潜力巨大。EDA产业处于集成电路产业链的最上游，是助力设计厂商完成芯片设计、协助代工厂商实现高良率制造以及辅助封测企业完成加工的核心工具，支撑着整个集成电路市场乃至规模庞大的电子信息与数字经济市场。EDA行业的景气程度与集成电路产业的发展状况紧密相关。近年来，全球集成电路产业总体保持稳定向好的发展态势，在此背景下，全球EDA工具总销售额保持稳定上升。依据ESDAlliance发布的数据，2020-2024年，全球EDA市场规模从约115亿美元增长至157亿美元，年均复合增长率为6.4%。

中国作为全球最大的半导体消费市场，EDA市场发展潜力巨大。中商产业研究院发布的《2025-2030年中国EDA软件行业深度挖掘及投资决策分析报告》显示，2024年中国EDA市场规模约为135.9亿元，2025年有望达到149.5亿元，近五年年均复合增长率达6.55%。未来，数字经济深化发展带来的集成电路产业规模持续扩大，叠加芯片设计、生产等关键技术快速迭代发展需求，将对EDA工具市场继续保持稳定增长带来积极促进作用。

EDA行业竞争格局：国际三巨头垄断优势明显

全球EDA行业竞争格局呈现典型的“金字塔结构”，三大国际巨头对全球EDA市场形成垄断态势。处于金字塔顶层的是Synopsys（新思科技）、Cadence（楷登电子）和SiemensEDA（西门子EDA）这三大国际巨头。此三大EDA巨头凭借数十年的技术积累、完备的产品线以及强大的生态系统，长期占据全球市场主导地位，合计占据70%～80%的市场份额。在中国市场，三大巨头的优势同样显著，2023年合计市场份额超过70%，在高端数字芯片设计工具领域，其市场份额更是高达90%以上。这些国际巨头能够提供涵盖设计、验证到制造的全流程EDA工具解决方案，技术实力和市场地位极为稳固，处于绝对领先的第一梯队。第二梯队包含7家企业，其特点是在部分领域具备完整解决方案，个别点工具拥有领先优势，其中包括我国的北京华大九天科技股份有限公司。第三梯队有百余家企业，大多成立于近5年，规模较小，仅在一些点工具方面具有一定竞争优势。国际三巨头垄断格局的形成，主要归因于国际厂商长期的技术沉淀以及持续的并购整合。通过高频次的并购，不仅迅速拓展了技术版图，还构建起坚实的专利壁垒。2025年3月，新思科技以350亿美元收购Ansys（安斯科技），创下EDA行业并购规模的新高。这种“技术+资本”的双轮驱动模式，使得国内EDA企业即便在细分领域实现技术突破，也难以动摇三巨头在全流程设计解决方案中的主导地位，这一市场格局使中国集成电路产业面临严峻的“卡脖子”风险。

中国EDA产业起步面临诸多困难。发展初期，巴黎统筹委员会对我国实施禁运，国外EDA软件无法进入中国市场，国内遂开启自主研发EDA软件的进程。1991年，第一版国产EDA软件——熊猫系统问世，并一度打入国际市场。然而，1994年“巴统”解散，国外EDA公司迅速进入中国市场。彼时我国半导体产业整体处于起步阶段，因人才、资金和产业链的匮乏，国内EDA公司在竞争中逐渐失利，市场份额大幅流失。同时，“造不如买，买不如租”的观念盛行，中国本土EDA研发近乎停滞，导致中国EDA与国际EDA的差距不断扩大。直至2008年，情况出现转机。国家启动“核高基”重大科技专项，EDA被列为16个科技重大专项之一。经过行业整合，国内涌现出华大九天、芯愿景、广立微、芯禾科技、概伦电子等一批优质企业，国产EDA产业迎来恢复性发展。2019年，真正的觉醒时刻来临，当中兴、华为相继遭遇EDA断供，中国芯片产业意识到国内外EDA市场70%～80%被三大巨头垄断，芯片设计的关键命脉完全掌控在他人手中。在国家政策支持和资本市场助力等多重因素的推动下，过去5年本土EDA企业数量从20余家增长至100家以上，其中华大九天、概伦电子、广立微等企业相继上市，获得充足资金用于研发投入和市场拓展，逐步在局部细分领域打破国外垄断，实现了从无到有的突破。

总体而言，中国EDA市场国产化率不足15%，其中模拟芯片设计工具国产化率最高，已突破40%，制造测试类工具国产化率也突破25%。而数字后端工具仍由国际巨头主导，2024年国内市场替代率不足20%，5nm以下先进制程国产化率甚至低于5%。华大九天作为本土EDA企业的领军者，市场份额仅占5.9%，在国内市场排名第四。EDA工具与光刻机一样，成为国产芯片产业链中最为薄弱的环节，这种不均衡的发展态势既反映了国产EDA的现有实力与未来潜力，也明确了下一步技术攻关的重点方向。

为什么EDA&IP目前国产化率仍偏低？

半导体IP和EDA是芯片设计与验证的“底层工具”，在集成电路产业中占据着至关重要的地位。IP是指可重复使用的芯片功能模块，如CPU/GPU内核、接口、模拟PHY等。EDA则是将“图纸”变成“掩膜”的软件工具链，覆盖设计、仿真、验证、版图、签核等全流程。该领域长期由美国公司绝对主导，技术附加值极高，是创新的源头。

第一，半导体IP和EDA在技术实现上有许多难点：

（1）生态锁定：IP与EDA深度耦合，一旦SoC（SystemonChip）选用某家IP，整套工具通常必须同厂配套。这种深度绑定使得国产EDA和IP工具在进入市场时面临较大的生态障碍，难以与现有的国际IP和EDA生态系统兼容。（2）算法壁垒：先进工艺（如5nm及以下）需要进行Monte-Carlo仿真，10%级以上节点的EDA内核必须重写。这要求EDA工具具备高度复杂的算法和高性能计算能力，技术门槛极高。（3）工艺协同：每代新制程诞生前3～4年，EDA工具就要提前拿到PDK（ProcessDesignKit，工艺设计套件）与代工厂联合调试。国内代工厂在先进制程方面的发展相对滞后，与国际代工厂的协同合作不够紧密，这限制了国产EDA工具在先进制程领域的应用。

第二，EDA市场呈现出高度垄断的格局，客户信任与市场惯性使得国产替代面临着巨大的挑战。

全球EDA市场高度集中，Synopsys、Cadence、西门子EDA三大巨头占据了74%的市场份额。在中国市场，三巨头的份额更超过80%，国产化率仅11.5%左右。这些国际巨头凭借长期的技术积累、完善的产品体系和广泛的客户基础，形成了强大的市场壁垒，使得国产EDA企业难以在短时间内获得足够的市场份额。由于历史原因和市场惯性，IC设计企业在选择EDA工具和IP时更倾向于采用成套或成体系的国外软件。这导致国产EDA和IP软件在客户信任方面存在一定的困难，需要付出更多的努力来赢得客户的认可和支持。

第三，国内半导体产业协同、人才储备都有待提高。

芯片国产化是一个系统性工程，涉及EDA工具、IP平台、晶圆制造、设备材料、封装测试与标准体系等多层协同。目前，国内在半导体产业链的上游环节，如材料、设备等，仍存在短板，这也在一定程度上影响了国产EDA和IP工具的推广和应用。EDA工具与工艺结合的重要支撑是工艺设计套件（PDK），PDK开发非常复杂，需要较大投入。目前国内EDA厂商都比较缺乏PDK基础，这与中国整个半导体生态不够成熟直接相关，需要半导体行业整体的进步。此外，EDA和IP行业属于技术密集型行业，对高端技术人才和经验丰富的产业工程师需求旺盛。目前，国内EDA和IP高端人才缺口超30000人，特别是具备硕士及以上学历的复合型人才占比不足1%，成为制约国产替代进程的关键因素。

二、美国出口管制倒逼EDA国产替代进程加快

（1）断供与解禁：敲响EDA国产替代警钟

2025年5月23日，美国商务部工业与安全局（BIS）突然向全球三大EDA巨头——Synopsys、Cadence和SiemensEDA发出正式信函，要求停止向中国客户提供特定类别的EDA软件和技术支持，这一决定立即引发全球半导体行业震动。美国对华芯片产业的制裁并非新鲜事，其历史可追溯至2018年，从将华为列入“实体清单”开始，逐步升级。2022年，美国商务部首次将先进EDA软件纳入出口管制，特别是针对可用于设计GAAFET（环栅晶体管）结构的工具，这被视为精准打击中国在先进制程芯片设计上的能力。2024年，管制进一步升级，新增四个ECCN分类，覆盖多重曝光、计算光刻等关键制造类EDA工具，并首次将授权密钥纳入管制范围，导致已购软件可能因无法续约而失效。而2025年5月的全面断供，更是将这种“卡脖子”策略推向了极致，意图彻底遏制中国在高端芯片领域的自主发展。然而就在全面断供实施仅40天后，美方又宣布解除5月底实施的出口限制，允许恢复相关技术服务。

断供后又解禁，一方面是中美贸易战和科技战的博弈，美国为获得稀土供应不得不解禁；另一方面美国意图通过限制先进制程EDA工具供应，遏制中国在7nm以下技术的研发节奏，同时又不想失去美国EDA厂商在中国的市场份额。由此可见，断供不仅是技术限制，更是市场博弈，断供后再解禁，更给我们敲响警钟。尽管目前限制有所放松，但长期来看，中国EDA产业仍需强化自身的研发能力和知识产权积累，减少对外部技术依赖，以应对未来可能出现的新一轮技术封锁或市场竞争加剧的情况。

（2）国产EDA企业突围：技术突破与市场落地

在中美贸易摩擦与科技竞争不断加剧的背景下，美国对EDA工具实施了更为严格的出口限制。这一举措使得“自主可控”不再仅仅是行业的口号，而是必须跨越的关键门槛。令人欣慰的是，国产EDA厂商正在加速追赶的步伐。在前端设计、后端验证、工艺适配以及生态对接等各个环节，本土企业均在持续进行技术迭代。同时，通过并购与合作的方式整合各方力量，逐步补齐短板，提升自身竞争力。

国内EDA行业的头部企业不断加大研发投入，在关键技术领域取得了一系列突破性进展。在数字电路设计、模拟电路设计以及验证等关键环节，成功推出了具有自主知识产权的EDA工具，逐步打破了国外厂商长期以来的垄断局面。从2025年上半年华大九天、广立微、概伦电子等三家国内EDA上市公司发布的财报来看，研发投入占比处于较高水平，研发投入与营收占比的平均值达到了66%，延续了近年来的高投入趋势。这种高强度的研发投入，源于美国技术封锁与国内产业升级的双重驱动因素。作为芯片产业的关键“卡脖子”环节，EDA研发的高投入不仅是应对国际竞争的必然选择，更是保障供应链安全的战略布局，为国产替代进程以及半导体产业的自主可控发展注入了核心动能。

华大九天是国内唯一实现模拟电路设计全流程覆盖的企业。截至2025年6月30日，公司已获得授权专利355项、软件著作权181项，拥有700余家国内外知名客户，构建了坚实的技术壁垒。今年8月，华大九天在存储芯片领域取得突破，其“存储全流程EDA解决方案”突破了传统设计模式在海量阵列和复杂信号处理方面的瓶颈，满足了超大规模Flash/DRAM存储芯片对存储密度、性能和交付效率的严苛要求，成为中国存储芯片大规模量产的唯一设计平台。广立微在芯片成品率提升领域打破国外垄断，其测试设备与EDA软件协同配套，性价比优于国际竞品，客户包括华虹、睿力集成等晶圆厂。基于测试设备积累的海量数据优化算法，形成技术闭环。概伦电子在器件建模和仿真领域达到国际水准。其NanoSpice仿真器通过三星3nm/4nm工艺认证，成为全球唯三支持3nm工艺的厂商之一。公司还攻克了存储器芯片特征提取技术，将参数建模效率提升3倍，产品被长江存储等企业批量采购。芯和半导体在先进封装Chiplet领域表现卓越，其提供的EDA全流程解决方案覆盖射频/毫米波、光电子、半导体封装等关键领域。芯和半导体的电磁仿真技术达到国际领先水平，支持5G、AI、数据中心等前沿应用，客户涵盖全球十大半导体企业。其先进的Chiplet解决方案有效提升了封装效率和性能，为半导体封装行业的技术进步提供了重要支持。

除上述企业外，国内其他EDA公司也在多点开花，在各细分领域实现了从无到有的突破。合见工软通过布局芯片级EDA、系统级EDA和高性能IP三大产品线，初步形成了从芯片设计验证到系统集成的完整技术链条，为构建自主可控的EDA/IP生态体系奠定了基础。其自主研发的3DICChiplet先进封装仿真平台Metis获得第二十五届中国国际工业博览会CIIF大奖，成为首家获此殊荣的国产EDA厂商。芯华章携手EDA国创中心，共同推出基于LLM（大语言模型）的数字芯片验证大模型ChatDV，拥有完全自主知识产权。鸿芯微纳将机器学习算法植入布局布线工具，使复杂芯片设计周期缩短15%。行芯科技在签核（Signoff）领域取得突破，成为连接国产晶圆厂与芯片设计公司的关键桥梁。国微思尔芯推出的芯神鼎OmniArk系统，采用AI驱动的智能编译引擎，优化了编译效率和布线成功率，减少了设计的人力需求，提高了自动化和效率。汤谷智能以双维全流程战略重塑EDA产业格局，其自主研发的Orimeta系列填补国内空白，并打造全国首个RISC-V产教融合平台，加速人才培养与生态共建，助力中国半导体实现从跟跑到并跑的跨越。

2025年10月15日，在2025湾区半导体产业生态博览会上，新凯来子公司启云方发布了两款拥有完全自主知识产权的国产电子工程EDA设计软件，这些软件在电子电路设计的重要指标方面，如超大规模、超复杂、并行设计、智能辅助等，已达到业界一流水平，是中国半导体及电子工业软件自主化发展的重要里程碑。

（3）政策护航与产业整合：国产替代加速推进

政策护航为EDA产业发展提供了坚实保障。国家层面将EDA纳入集成电路产业重点突破领域，“十四五”规划明确要求实现关键设计软件自主可控；国家集成电路产业投资基金通过资金注入引导社会资本进入，改善本土EDA企业的现金流状况；北京、上海、深圳等地建立EDA产业园区，提供场地租金减免、设备采购补贴等优惠政策，上海浦东新区针对EDA企业推出增值税即征即退政策，实际税负降低40%；科技部将EDA工具开发列入国家重点研发计划，近三年累计投入超15亿元支持关键技术攻关。教育部推动28所双一流高校开设EDA相关专业，中国科学院微电子所等科研机构与企业共建联合实验室，形成产学研协同创新机制。人才引进方面，杭州、苏州等地对EDA高级人才给予最高200万元安家补贴，北京建立EDA人才职称评审绿色通道。

“十五五”时期，中国将继续强化政策供给，为集成电路产业高质量发展提供有效资源。中央财政设立500亿元数字经济专项资金，对核心技术攻关等给予补贴。对数字经济核心产业企业减按15%征收企业所得税，研发费用加计扣除比例提高至200%。国家集成电路产业投资基金三期有序推进，科创板建设取得显著成效。28个微电子学院持续为行业输送人才。通过加计扣除政策引导企业加大创新投入。国家亦将集中力量攻关EDA设计软件等“卡脖子”技术

整合并购是推动行业整合与技术升级的重要手段。2024年9月，中国证监会发布《关于深化上市公司并购重组市场改革的意见》，明确支持EDA企业通过并购整合技术资源。在政策推动下，国产EDA厂商加速并购整合，积极布局产业链上下游，提升自身技术实力与市场竞争力。概伦电子作为国内EDA并购的先行者，已完成对博达微、Entasys、芯智联、Magwel的收购并成功进行了整合，同时投资了伴芯科技等9家EDA公司。近期，概伦电子拟并购锐成芯微及纳能微电子，进一步完善其在EDA和IP领域的布局，可为几十家晶圆厂和数百家设计公司客户提供全面的EDA和IP解决方案。广立微于2024年8月12日宣布通过新加坡全资子公司完成了对比利时硅光设计自动化（PDA）企业LUCEDA的全资收购，进一步拓展其在硅光设计自动化领域的技术实力。华大九天同样加速布局，投资阿卡思微、亚科鸿禹等多家企业，并成立两只产业基金深化布局，通过资本运作整合行业资源，提升技术创新能力。随着更多细分领域的技术型公司加入并购阵营，中国EDA产业有望复刻全球半导体行业“并购－整合－创新”的进化轨迹，真正构筑起自主可控的芯片设计基石，为我国集成电路产业的高质量发展提供有力支撑。

产业链协同效应为国产EDA提供了落地场景。国内芯片设计和制造企业龙头正在加快与国产EDA团队开展深度合作，推进国产EDA从“点状突破”向“全链协同”转型。例如，华为昇腾910B芯片凭借全栈生态优势，在政企市场市占率高达67%，单集群支持万卡训练。华大九天为昇腾芯片的设计提供了全方位的工具支持，涵盖逻辑综合、物理实现等核心流程。概伦电子则与华为携手开发低功耗接口IP，其NanoSpice仿真工具在昇腾910B芯片设计中发挥了关键作用。在小米玄戒01芯片的研发中，华大九天提供从设计到验证的全流程工具支持，使能效比提升20%，并通过国产化替代增强供应链安全性。阿里平头哥自研AI芯片转向国内代工的战略选择，与华大九天、概伦电子等本行业企业展开深度合作，共同推动RISC-V芯片在AI等前沿场景下的验证与创新。芯和半导体与银河麒麟软件（工业版）V10完成产品兼容性互认证，实现了关键EDA工具在国产操作系统上的稳定运行，帮助国内企业降低对海外EDA工具的依赖风险，提升了产业链的自主可控能力。随着更多细分领域的技术型公司加入合作阵营，中国EDA产业有望复刻全球半导体行业“协同－创新”的进化轨迹，真正构筑起自主可控的芯片设计基石。

EDA工具的进步高度依赖于实际应用场景的反馈与迭代优化，这也是本土EDA实现突破的关键所在。中芯国际，作为中国大陆规模最大的晶圆代工企业，与华大九天开展深度合作，共同构建了14nm工艺的PDK库。在此基础上，中芯国际通过“增强版”工艺节点，在14纳米FinFET工艺上实现了先进芯片的生产，并在先进制程领域持续取得突破。据DigitimesAsia2025年8月的最新报道，随着长鑫存储和长江存储加大DRAM和NAND闪存的量产进程，芯片产业的关注焦点逐渐转向芯片开发的基础环节，即用国产EDA工具替代对海外产品的依赖。

龙头企业的示范效应具有不可估量的价值。它们庞大的产能需求和对供应链安全的迫切需求，为国产EDA提供了宝贵的试炼场和迭代反馈的闭环。这种“用”出来的经验，远比实验室数据更能打磨工具的实用性。越来越多的本土设计公司和制造企业，在评估风险和成本后，开始谨慎但坚定地将国产EDA纳入其供应链选项，推动形成“国产芯片+国产EDA”的完整协同生态，逐步降低对外依赖，提升产业韧性。

三、国产EDA行业技术发展现状及未来发展方向

尽管国内已构建起较为成熟的全定制电路设计全流程EDA工具系统，但在数字电路设计、晶圆制造和封装等关键领域的EDA工具仍不够完备，且在支持先进工艺方面存在明显短板。整体而言，国产EDA产业近年来虽奋起直追，取得了一系列进展，但与国际巨头相比，仍面临诸多挑战，追赶之路依然漫长且艰巨。然而，随着国家对半导体产业的持续大力投入，以及国内企业在技术创新和市场拓展方面的不懈努力，未来有望逐步缩小与国际先进水平的差距。在后摩尔时代，集成电路产业技术的多维度发展，如工艺节点的持续演进、新兴设计方法的涌现以及新材料的应用等，为国产EDA提供了新的发展机遇。同时，随着全球半导体产业格局的演变，未来可能出现东西两个体系并存的局面，国产EDA有望在这一过程中发挥重要作用，助力中国半导体产业实现从跟跑向并跑乃至领跑的跨越

尽管国内已构建起较为成熟的全定制电路设计全流程EDA工具系统，但在数字电路设计、晶圆制造和封装等关键领域的EDA工具仍不够完备，且在支持先进工艺方面存在明显短板。例如，在数字电路设计领域，缺乏成熟的逻辑综合和布局布线工具；在晶圆制造环节，缺少成熟的工艺仿真工具；在封装方面，缺乏多物理场仿真工具。因此，国产EDA工具尚无法全面支撑国内集成电路产业的发展。目前成熟的国产EDA工具整体上可支撑到14nm，部分工具可达到5-7nm（需要与后端应用磨合），但与国外工具相比仍存在显著的代差。

未来，推动EDA技术发展的驱动因素主要有四个方面：后摩尔时代集成电路产业技术的进步、新应用场景的需求牵引、信息技术的融合以及数字孪生发展需要。

（1）后摩尔时代主要有三条提升芯片性能的发展路径：一是既有EDA工具需要进一步向埃米级节点发展，更好地支持埃米级工艺节点芯片设计与制造；二是开展新材料、新器件的理论研究，构建有效的器件模型；三是开发面向3D IC、Chiplet或异构集成的原生EDA技术和工具，实现从芯片微观层面到应用系统宏观层面的协同优化。

Chiplet技术因其独特的优势而备受企业青睐。随着传统摩尔定律的放缓，芯片设计工艺进入5纳米、3纳米时代，芯片的良率越来越低。Chiplet技术通过将一个大芯片分解为多个更小的功能单元模块，每个模块可以采用不同的工艺节点单独设计和制造，最后通过片上的高速连接总线和封装技术将它们连接在一起，从而显著提升整体良率。这种技术不仅提高了芯片的灵活性，使其能够更好地满足不同市场的需求，还能通过混合制程工艺有效降低算力芯片的整体成本。然而，Chiplet技术也面临诸多挑战。在算力密集的场合，如GPU和CPU，通常需要堆叠大量计算单元、存储单元和接口单元，这可能需要采用2.5D或3D封装技术。这些技术虽然先进，但也带来了散热、功耗和可靠性等问题。此外，Chiplet技术需要一个完整的生态系统来支持，包括全新的设计工艺和更多企业和机构的参与。目前，业内有多种封装标准和技术，如台积电的CoWoS、英特尔的Foveros 3D封装技术、AMD的3D V-Cache技术等，这些技术各有特点，但都旨在通过先进的封装技术提升芯片的性能和良率。尽管如此，Chiplet技术的广泛应用仍需整个产业链的协同合作，对EDA技术也提出不小的挑战。

（2）随着新兴应用的不断涌现，芯片的功能与复杂度不断提升，EDA呈现出平台化的演进趋势。在汽车电子方面，EDA工具需要提供高可靠性及老化仿真相关功能，并进行ISO 26262等相关认证。在AI芯片方面，需要EDA工具提供新的设计方法学，帮助AI芯片突破算力墙、存储墙、能耗墙、互联墙等技术瓶颈。在智能物联网方面，EDA需要在器件模型、功耗优化等方面提供有效支撑。在光电集成方面，相应的EDA工具平台也在不断发展。

（3）AI技术、云技术等信息技术融合有助于加速EDA发展。AI技术：AI与EDA的融合可提升设计效率和质量，但面临样本获取、模型精度和成本等挑战。国际知名EDA企业正致力于将AI技术融入EDA工具的发展中。云技术：EDA与云计算技术的融合可满足日益复杂的芯片设计与制造对算力和存储的需求，减少IT及工具管理与维护的开销，但数据安全和网络性能问题仍是关注焦点。量子计算技术：量子计算具有巨大的信息携带和并行处理能力，若应用于EDA领域，有望改写产业格局，但机遇与挑战并存。

（4）数字孪生技术正在逐步改变芯片产业的传统模式。在集成电路产业领域，数字孪生技术与现有EDA平台的结合，将实现从材料到系统应用的全链条正向数字化设计与仿真流程，并通过大量仿真和实测数据不断优化模型，实现性能、功耗、面积和成本之间的平衡，提高设计效率和产品性能，降低生产制造成本。

四、EDA相关企业的咽喉环节