中国工业报 耿鹏飞
十年磨一剑，国产EDA软件正试图在巨头的围墙内凿出一束光。
近日，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EDA设计软件，再次将国产电子设计自动化工具推至聚光灯下。
EDA，被誉为“芯片之母”，是芯片设计的基石和入口。在全球EDA市场被新思科技（Synopsys）、楷登电子（Cadence）与西门子EDA（SiemensEDA）三大巨头把持超过三十年的背景下，我国EDA产业每一次动作都被广泛关注。
2024年广立微推进收购比利时LUCEDA填补硅光EDA解决方案缺口，2025年9月概伦电子以21.74亿元收购锐成芯微与纳能微，实现“EDA工具+半导体IP”深度融合的平台化整合……国产EDA正在政策推动、产业链协同与技术自研的三重驱动下，走出了一条从“点工具突破”到“全流程贯通”的艰难破局之路。
市场格局：三巨头垄断下的国产化进程
全球EDA市场呈现出高度集中的特征。根据TrendForce的数据，2024年市场Synopsys、Cadence、SiemensEDA）占据了全球EDA74%的市场份额，其中Synopsys占31％，Cadence占30％，西门子占13％。
国产EDA市场正以惊人的速度增长。据IDC预测，中国EDA市场规模将从2024年的105.2亿元人民币增长到2029年的235.0亿元人民币，年均复合增长率为17.4%。
“EDA是一个巨头垄断的产业。”Omdia半导体分析师总监何晖在接受中国工业报采访时指出，“中国近几年才开始发展国产EDA，虽然已有华大九天这样的企业，但要想弯道超车，依然任重道远。”
“国产EDA已经告别了早年的‘散点突破’，进入了‘局部贯通、重点攻坚’的新阶段。”华大九天某资深专家（以下简称“华大九天专家”）在接受中国工业报采访时说道，当前国产EDA在设计全流程中的成熟度，正呈现出一种清晰且充满动态的结构性特征，用一句话概括：“模拟基本贯通，数字重点突破，全局点线面结合。”
据中国工业报了解，华大九天2025半年报中宣布其数字EDA工具已实现近80%覆盖率，模拟工艺覆盖率年底将超80%，核心电路仿真工具ALPS获得4nm先进工艺认证。
在华大九天专家看来，年底模拟工艺覆盖率超80%是一个里程碑，这意味着在大量成熟及特色工艺节点上，国内设计公司已经能够使用九天的工具完成从电路仿真、版图设计到物理验证的近乎全流程工作，具备了强大的替代能力。这一环节被视作国产EDA的“基本盘”和“压舱石”。
模拟芯片是连接物理世界与数字世界的桥梁，广泛应用于电源管理、射频、汽车电子等领域。在这个领域，国产EDA展现了最高的成熟度。
这一成就并非孤例。根据SEMI（国际半导体产业协会）的数据，2024年，中国模拟芯片自给率已提升至约30%，其中绝大多数设计环节都离不开本土EDA工具的支撑。
数字芯片，尤其是CPU、GPU等超大规模数字芯片，是算力的核心，也是EDA技术壁垒最高的领域。在这里，国产EDA呈现出鲜明的“梯队式”格局。
华大九天专家解析道，所谓“数字EDA工具近80%覆盖”，更多是指在前端设计、逻辑综合、静态时序分析等环节具备了可用的点工具。而最令人振奋的突破在于后端——2025上半年，华大九天多款EDA工具通过关键认证。工艺节点方面，电路仿真工具ALPS获8nm/5nm/4nm先进工艺认证，晶体管级电源完整性分析工具Patron获14nm认证，物理验证工具ArgusDRC/LVS获28nm认证。
“这证明了我们在最核心的‘数字前仿、逻辑综合、布局布线、签核工具’等几个关键环节实现了从无到有的跨越，拿到了进军高端数字芯片市场的入场券。”华大九天专家说。
然而，某行业专家提醒，必须清醒地看到，在决定亿门级芯片设计成败的硬件仿真、功能验证等环节，国产EDA与国际顶尖水平的差距依然巨大。这是当前全流程中最突出的‘坎’，也是我们集中攻坚的重点。
硅芯科技市场产品总监赵瑜斌（以下简称Robin）更为宏观的向中国工业报指出，国内EDA工具方法论上总体依赖国际EDA，EDA工具从形态到功能方法大体上存在较强效仿度与路径依赖，如引用Synopsys、Cadence、SiemensEDA等公司的工具与方法论（如VCFormal、ICCompiler、VCS、DFT技术等），反映出国内EDA产业在高端工具链和生态建设上的方法和路径上依赖国外技术。
“同时，尽管本土EDA点工具在‘全链条’上基本完成布局，部分工具性能甚至对标国际标杆，但本土EDA工具厂商多以‘点工具’存在，技术力量仍然分散、集中度不足”。这导致全流程化、统一数据底座的覆盖率不足，设计流程易被割裂。”Robin表示。
Robin指出了一个严峻的现实：兼具算法、芯片设计和产业经验的高端复合型人才严重短缺。“数据显示仍有数万人的缺口。相较国际三巨头的数万技术员工，国内EDA开发的总人数至2025年仅在万人上下，人数上存在1:3到1:4的状态。”这支万余人的人才队伍，要支撑起对标全球巨头、覆盖全流程的研发重任，压力可想而知。
Robin表示，美国升级EDA出口管制，本质仍然是在高端半导体装备和工具环节牵制中国的发展，在国产EDA仍然占据较少市场份额的情况下，EDA国产替代的机遇与风险并存。一方面，EDA工具存在断供可能性，对于国产芯片生产链路犹如“达摩克利斯之剑”，国产替代EDA势在必行，成为当即的“备胎”；另一方面，EDA用户工程师长期对成熟海外工具使用习惯强依赖，这一点很“致命”。
在有限的产品上市时间和项目从部署到开发的周期和资源调配中，几乎难以有对与国产EDA的替代空间，如果国产EDA缺乏标准性，或者甚至是较为陌生的工具，工程验证成本无疑拉高。更何况存在长期使用盗版或廉价工具的情况，中小型客户对国产EDA软件付费意愿更低，影响国产更广范围的盈利和合作研发。
不仅如此，Synopsys、Cadence、SiemensEDA已与全球主流晶圆厂、设计公司构建了深度绑定的“铁三角”生态，国产工具短期内难以融入并取得信任。EDA做为极高技术壁垒和工程实践产物，国产替代天生劣势于此。
从本土市场EDA内循环的角度看，国产芯片全链条替代进程较为缓慢。EDA工具在工业软件领域是低试错和低容错技术领域，虽然中国在5G、AI芯片、自动驾驶等领域对高端IC设计有强烈需求，从理论上可倒逼EDA工具国产化，但实际上市场竞争并没有给那么多时间和空间。在国产工具成熟度和传统国际EDA头部工具还有较大差距的当下，如果没有政府持续投入支持国产工具的发展，国产工具的开发与打磨仍然速度有限。
然而，国内的“多跑道创新超车”自主意识强烈，华为、中科院、诸多高校机构已在EDA算法、AI建模、电路表征学习等方面取得多项成果，形成一定的技术积累，拟在未来几年用于国产EDA的工具创新。另外，地方政府对于EDA采购补贴也形成了助力效应，促进国产EDA在合作客户的进展，获取更多的服务合作与工具打磨。
核心攻坚：从“可用”到“好用”的惊险一跃
当工具实现了“从无到有”的“可用”之后，如何实现“从有到优”的“好用”，成为所有国产EDA企业必须面对的“惊险一跃”。
华大九天专家认为，这本质上是一次从“功能实现”转向“价值创造”的质变。他提出了三大核心转变：
第一，是从“工具孤岛”到“流程智慧”的转变。单个工具的强大只是基础。真正的“好用”，在于通过统一的数据平台和智能引擎，将点工具串联成一条能够自主协同、前瞻优化的智慧流程。“例如，我们的AI目标不仅是完成自动布局，更是要能理解设计师的最终意图，在整个设计流程中主动规避风险、寻找到人类专家都难以发现的PPA（性能、功耗、面积）最优点。”
第二，是从“被动适配”到“主动赋能”的转变。云端化不仅仅是把软件放在云上，而是构建一个开放、协同、弹性的生态系统。打造云原生平台，让芯片设计团队能随时随地调用海量算力，实现无缝协作，并通过平台积累的行业数据反哺AI模型，形成越用越聪明的正向循环。
第三，是极致的用户体验。“好用”最终体现在用户手上。这意味着更直观的操作界面、更智能的结果分析和更敏捷的反馈响应。“我们正将大量资源投入于此，让工具不仅能力强大，更要‘懂人心’，降低高级工具的使用门槛。”
追求技术领先的背后，是堪称“恐怖”的研发投入。根据华大九天2024年财报，其研发投入占营业收入的比例高达72%，远超国际巨头约30%-40%的水平。
如何破解这种高投入与商业回报之间的平衡难题？华大九天专家分享了华大九天的策略——“分层造血”与“生态共赢”。
“我们的破解之道不是简单地削减投入，而是通过‘分层突破’的产品与市场战略来实现可持续循环。”他解释道，在已实现“好用”的模拟电路和成熟工艺领域，提供稳定、高性价比的全流程解决方案，快速占领市场，形成稳定的现金流和利润。这部分收入，可以反哺在先进数字流程、AI和云端平台等前沿领域的“攻坚型”研发。
同时，探索“价值导向”的商业模式创新。“对于能显著为客户缩短设计周期、提升产品性能的颠覆性工具（如AI设计平台），我们正在探索基于SaaS的订阅制和按效益分成的模式。这能让我们的回报与为客户创造的价值直接挂钩，共享成功。”
更重要的是“与生态共成长”。华大九天与国内领先的晶圆厂和头部设计公司建立了深度联合实验室。“这种合作不仅分摊了研发风险，更确保了我们的技术路线紧贴市场最真实、最前沿的需求，让每一分研发投入都精准‘滴灌’在产业最需要的环节上。”
生态破壁：从“单点突围”到“协同进化”
EDA从来不是一座孤岛。它的价值根植于“芯片设计-制造-封装”的整个产业链中。打破国际三巨头构筑的生态壁垒，是国产EDA能否真正崛起的终极考验。
在“技术自研补短板”、“产业整合强协同”、“生态适配促落地”这三者中，华大九天专家给出了明确的优先级排序：“‘生态适配促落地’是当前阶段的先锋和基石”。
“生态是EDA的土壤。”华大九天专家强调，“一款工具即便技术指标再先进，如果不能与晶圆厂的工艺深度适配、不能得到设计公司的实际采用和迭代反馈，就只是‘空中楼阁’。”因此，优先推动工具在国产工艺和设计项目中的“用起来”，是驱动一切进步的源泉。
Robin则具体指出了生态协同的三大障碍：
工具链碎片化：国产EDA多为点工具，不同厂商工具间数据格式、接口、标准不统一，导致设计流程割裂。
先进工艺支持不足：头部晶圆厂优先为国际巨头提供PDK（工艺设计套件），导致国产EDA难以在先进制程上迭代。
固有生态壁垒：国际三巨头与全球顶级代工厂已形成“工具-工艺-设计”的坚固“铁三角”联盟，国产工具切入难。
然而，近年来，生态构建的模式发生了根本性转变。华大九天专家欣喜地看到，从过去的“被动适配”转向了如今的“主动共创”。
“过去，EDA公司多是单向适配晶圆厂的PDK。现在，我们与国内主要晶圆厂建立了联合开发机制，在工艺开发早期就介入，共同定义和开发PDK及配套EDA工具。”这意味着，国产先进工艺从诞生之初，就拥有了深度优化的国产EDA工具链支撑，实现了“工艺-工具”的协同进化。
更具里程碑意义的是，生态闭环已初步形成并得到验证。“我们已经看到，基于国产成熟工艺及部分先进工艺，由国内设计公司使用国产EDA工具，成功设计并量产了多款芯片，特别是在模拟、功率和特定领域计算芯片上。”华大九天专家说。
这个“国产工艺-国产工具-国产设计”的成功流片案例，是生态建设最有力的突破。它不仅证明了国产链条的可行性，更极大地增强了整个产业链的信心，吸引了更多设计公司加入试用和迭代，形成了“应用-反馈-迭代-提升”的正向循环。
如何构建闭环生态，Robin向中国工业报指出，本土EDA的突围，不仅从技术上，更应从构建生态闭环上需要协调众多资源做突破
首先，具有提供晶圆制造工具和技术服务的本土EDA工具拥有与本土晶圆厂（如中芯国际）形成紧密合作的优先权，共同打造自主的PDK和标准单元库，将晶圆厂工艺能力传递给芯片设计公司，吸引更多设计公司使用国产EDA工具。这些本土EDA厂商拥有优先话语权和资源整合能力。随后可深入设计公司一线，针对其特定需求（如在受限工艺下实现性能突破）提供定制化解决方案。
其二是，通过EDA产业联盟制定开放合作机制，开放接口与数据标准，利用云原生技术构建统一设计平台，整合IT、CAD、EDA、IP、PDK各项资源。
其三是利用云原生技术，将EDA工具以平台服务的形式提供。这能提供弹性算力，降低芯片设计公司的初始IT投入门槛，并使IP、PDK等资源在云上更安全、高效地流通。
Robin指出，政策与行业组织应引导国内EDA企业间的协作，减少低水平重复竞争。重点推动开放接口和数据标准的制定，为工具链的打通和全流程体验奠定基础。另外，开源EDA成为EDA和IC设计人才培养的摇篮，是EDA生态建设中教育和培养不可或缺的一环。
未来战局：龙头引领与多层次共生
展望未来3-5年，在赛迪顾问预测国产EDA市场规模将于2025年达到184.9亿元的背景下，产业将呈现何种竞争格局？是“龙头主导生态”还是“细分领域共生”？
参考全球EDA龙头发展轨迹，新思科技于2024年1月宣布以350亿美元收购Ansys，并于2025年7月完成交易，创下EDA行业史上最大并购案，通过整合多物理场仿真能力拓展汽车、航空航天等领域，巩固“从芯片到系统”优势；楷登电子2024年先后以12.4亿美元收购BETACAE，2025年9月再宣布以27亿欧元收购Hexagon的D&E业务，进一步扩容结构分析与多物理场仿真能力；西门子EDA2024年10月宣布以106亿美元收购Altair，并于2025年下半年完成交易，2025年又收购Excellicon补齐时序约束工具，深化数字孪生与设计流程协同能力。
何晖从全球产业规律出发，肯定了这一趋势。“从产业发展来说，它是一个好的现象，因为全球这么多年发展下来，也就最后只剩3家。”她指出，最近的EDA兼并案例表明，头部集中化有助于资源整合，加大研发力度，预防资源浪费。“大家把一些优质的资源，通过兼并购的方式，让他们能够更集中化，那我觉得这个未来可能在国内会是一个主流的趋势。”
华大九天专家预见，未来将是一种“龙头引领下的多层级共生”格局。
一方面，“龙头主导生态”是必然趋势，也是产业健康发展的需要。尤其在数字芯片全流程、先进工艺支撑以及AI与云平台等战略制高点上，必须由一家或几家龙头企业整合资源，进行高强度的投入，构建起覆盖广泛的基础平台和技术标准。“这好比建造一艘航空母舰，为整个国产芯片舰队提供核心战斗力。”
另一方面，“细分领域共生”具有强大的生命力。EDA工具链长且专业，在射频、光电、功率器件等特定领域，或是在良率分析、硬件仿真等专业环节，将为众多“小而美”的公司提供广阔空间。它们能凭借深度定制的技术，成为不可或缺的“隐形冠军”。
Robin则从技术维度描绘了未来图景。他认为，“AI+EDA”、3DIC（三维集成）和DTCO/STCO（设计/系统工艺协同优化）的深度绑定，将是未来3-5年本土EDA的主要趋势。
未来几年的国产EDA厂商很可能基于特定工艺节点与制造和封装厂深度绑定，提供垂直品类的工具功能组合，有效突破芯片产品创新，如在28-14nm核心工艺节点的RC寄生参数提取方案，又如结合2.5D集成方案的“多芯片-中介层/基板-PCB”快速物理实现与信号/电源完整性和热仿真的微系统设计方案。
从设计工艺或系统工艺协同(DTCO/STCO)的需求来看，EDA厂商进一步与芯片设计公司、制造厂（包括晶圆和封装）深度绑定，利于在先进工艺受限的情况下优势架构的芯片产品创新和突围。
“在2023~2024年学界相继提出大电路模型后，EDA工具各环节均有不俗的AI大模型和生成式代码与优化加持。”Robin说道，未来几年EDA厂商将推出更多的垂直模型，力求在下一代EDA中占据制高点。“不排除EDA整合具有AI/ML能力的创新技术团队强化算法，如Cadence收购Numerics，或出现更多定位AI加持EDA创新企业。”
在Robin看来，2026~2030可认为是国产EDA的“第二个五年”，在2020-2024“第一个五年”国产EDA公司数量从20家增加至130多家，但是在未来几年企业数量逐渐减少，经过市场考验和具有优势的工具和企业会逐渐集中向头部，根据工具产业化和设计功能侧重不同，趋向不同类型的垂直整合。
在应对高端市场需求方面，Robin认为，尽管面临工程师使用习惯依赖、生态壁垒等挑战，但AI芯片、GPU、自动驾驶等新兴领域对EDA工具有新的需求，尚未形成固定格局。这些领域，以及三维集成芯片等新形态，为国产EDA提供了差异化竞争的绝佳机会和历史机遇。
同时，政策支持需要更加持久和精准。正如Robin指出的，EDA是低试错和低容错领域，市场竞争并未留给国产工具太多时间和空间。因此，政策除了在研发端支持，更需要在市场应用端“扶上马，送一程”，例如通过加大采购补贴、鼓励甚至要求国家重点芯片项目优先试用国产EDA等方式，帮助国产工具在真实场景中完成最关键的“迭代-成熟”循环。
前路依然“任重道远”，但路径已经清晰。未来的国产EDA产业，将不再是一个个孤立的“点工具”，而是一个在龙头引领下，大平台与“小而美”专业公司多层次共生、协同进化的有机生态系统。
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