芯愿景公司EDA技术的发展历程

国产EDA产业现状

EDA 是“电子设计自动化”的简称，属于集成电路设计最上游的产业。现代 EDA 工具几乎涵盖了集成电路产业的各个领域，包括集成电路设计、集成电路制造、集成电路测试分析等各环节的自动化工具，素有“芯片之母”之称。

图 1 国内外EDA公司产品领域分布

国产EDA产业的发展可以追溯到上世纪八十年代中后期。我国从1986年开始进行自有集成电路计算机辅助设计系统的研发，并在攻坚多年之后于1993年发布了国产首套 EDA 熊猫系统。虽然之后受各种因素的影响，国内EDA发展曲折而缓慢，但在过程中，仍然有一批优秀的企业在国产EDA阵营中展露生机，如华大九天、概伦电子、国微集团、广立微电子、芯愿景、芯和半导体、蓝海微科技、珂晶达、鸿芯微纳、芯华章等。

国内EDA企业通常选择在各自擅长的领域深耕，推出面向特定流程或关键环节的工具产品，力求在局部领域建立绝对优势，持续实现市场突破。这之中，芯愿景公司就是一家本土特色的EDA厂商。

EDA细分赛道的选择

       集成电路分析技术和相关软件起源于美国硅谷。20世纪90年代初，国外就出现了提供技术分析服务的商业公司，如TechInsights、Chipworks（2016年与TechInsights合并）等。

上世纪80年代，国产熊猫EDA系统研发的同时，我国也开始了集成电路分析EDA软件的研发。中科院自动化研究所、上海复旦大学、上海交通大学、哈尔滨工业大学和东南大学等科研院所和高等院校在该领域做出了开拓性贡献。这期间研发的EDA软件主要应用于特定的集成电路分析，同国外的商业化软件产品还有一定差距。

       芯愿景的联合创始人蒋卫军在中国科学院自动化所读研期间，师从洪继光研究员。洪继光研究员曾主持完成国家“七五”科技攻关项目“集成电路逆向剖析系统”，这个项目的成果“集成电路逆向剖析系统ICRES-I”在1993年获得了国家科技进步二等奖。

受导师的影响，蒋卫军萌生了将集成电路分析EDA软件向商用化推广的想法。他找到了当时在中国科学院软件所攻读博士学位的大学同学丁柯。面对国外厂商占据大部分EDA市场份额的产业情况，在有限的选择空间下，蒋卫军和丁柯思考后，决定选择集成电路分析和集成电路知识产权鉴定作为第一个技术突破口。

2002年，芯愿景公司成立，定位为集成电路EDA软件供应商。丁柯和蒋卫军带领研发团队开始研发商用化集成电路分析EDA软件，聚焦集成电路分析技术中手工密集型步骤的自动化替代和创新优化，陆续推出自主研发的EDA分析软件产品。

2009年，中国科学院自动化研究所和芯愿景联合承担并完成“核心电子器件、高端通用芯片和基础软件”国家科技重大专项“集成电路设计物理分析技术”。这个课题为后来的核心电子器件的研发提供了坚实的技术基础。

图 2 中国集成电路分析EDA技术的发展历程

商业模式创新实现EDA价值

EDA软件与集成电路上下游产业生态高度绑定，国产EDA软件突围的一个关键就是客户。国防科大计算机学院是早期的关键客户，芯愿景的集成电路分析EDA软件第一次在350纳米、30万门规模的芯片上运用取得成功。为了更好的进行产品支持，2002年到2003年期间，蒋卫军曾经在国防科大进行了长达7个月的一线技术支持研发，相关产品在功能和性能得到了重大改进。

在EDA软件技术的研发上取得突破的同时，芯愿景公司软件在市场化销售方面却进展缓慢。2003年底，中国台湾上市的EDA公司思源科技（Springsoft）董事长吕茂田来芯愿景公司，看到相关软件产品后非常惊喜，感叹道“居然大地区还有人在坚持做EDA软件”。他建议芯愿景可以通过技术服务来推广EDA软件。Springsoft（2013年被Synopsys收购）推出过两款业界知名的EDA软件：版图设计系统Laker和侦错系统Debussy/Verdi。

2004年，基于对市场需求的综合判断，芯愿景公司对自身定位、业务模式等进行战略调整，逐步过渡到以自有EDA软件为核心工具，为集成电路设计企业提供综合性技术服务，实现从软件工具开发商向技术服务提供商的转型。随后，相关业务迅速得到市场的积极反馈，芯愿景公司EDA软件产品渗透率实现逐步提升。

持续研发特色EDA工具

       经过多年的持续投入，芯愿景公司积累了大量集成电路EDA技术研发经验和成果，形成了以专用数据库引擎为核心的底层共性技术基础架构。2011年起，芯愿景开始进行集成电路设计EDA软件的研发布局。

集成电路设计从大类上可分为模拟电路设计和数字电路设计，美国的Synopsys、Cadence和Mentor Graphics（被西门子收购）三家巨头在集成电路设计的所有细分领域都有产品布局，且与上下游产业链深度绑定，生态壁垒极高。比如定制类电路（模拟/数模混合）设计一般基于Cadence平台，数字类设计一般采用Synopsys平台，设计规则验证一般采用Mentor Graphics平台。

如前所述，国产EDA公司的突围策略多是以单点工具为突破口，由点及面逐步延伸至全流程覆盖。由此，芯愿景瞄准先进工艺大规模数字电路设计中前端仿真优化、后端设计验证等关键环节，自主研发仿真和验证引擎，推出相关EDA软件产品，支持数字电路辅助优化和创新设计。目前，芯愿景公司EDA软件可支持16纳米设计及验证需求。

图 3 芯愿景推出的新一代数字电路设计优化系统 BoolSmart System

受政策和资本的双重拥簇，我国半导体产业蓬勃发展，本土集成电路设计企业的数量大幅增长，为国内EDA行业带来了巨大的市场空间。EDA国产化火热推进，越来越多的设计公司使用本土公司EDA工具。

全球最大电子行业媒体集团ASPENCORE旗下专业电子和半导体行业媒体《电子工程专辑》分析师团队于2020年初进行了第19届中国IC设计公司调查。调查结果显示，包括华大九天、芯和半导体、国微、博达微、芯愿景等在内的多家本土EDA公司软件在业内得到一定程度上的应用。华大九天、概伦电子、芯和半导体、博达微、芯愿景等公司连续入选2018-2019年、2019-2020年中国本土创新EDA公司前五名。

图 4 第19届中国IC设计公司调查结果统计

近年来，我国在载人航天、探月工程、北斗工程、超级计算、量子通信领域取得了重大突破，这些成果的背后是我国集成电路全产业链的合力创新和不懈奋斗。

图 5嫦娥五号探测器在轨工作效果图

乘风而起持续突破

经历十九年的发展，芯愿景公司始终坚持“面向市场需求打造错位竞争，依托自主数据库提供完整解决方案，与主流商用 EDA 软件全面兼容”的总体研发思路，进行集成电路EDA软件的研发和推广。

芯愿景公司的EDA软件技术研发先后得到了“核心电子器件、高端通用芯片和基础软件产品”国家科技重大专项、国家安全重大基础研究项目、国防科技创新特区项目、“十三五”全军共用信息系统装备预研专用技术项目、国防科工局技术基础研究项目、“1219”专项课题、北京市科技计划、中关村现代服务业试点项目、中关村国家自主创新示范区高精尖产业协同创新平台等多个市级和国家级重大科研项目的支持，逐步形成了成熟完善的集成电路EDA技术体系。

芯愿景公司的EDA软件目前已在超40,000多个实际集成电路项目中得到应用，累计发放授权认证超过40,000个，得到国内外30多所大学的使用和教授，全球客户数量超过1,500家。其中，全球前十大半导体企业中超过半数企业为芯愿景客户，全球前十名集成电路设计企业中半数企业为芯愿景客户，国内前十名集成电路设计企业中近3年合作项目超过8个的公司有8家。

后摩尔时代中机遇与挑战并存，EDA软件价值量进一步提升。在国产替代需求旺盛、国家扶持政策加码、人工智能和云计算技术领先等多重利好推动下，国产EDA迎来黄金发展时期。国内EDA企业应乘风追赶，持续提升和突破核心技术，共同推动本土EDA软件向集成电路产业链的全面渗透。