EDA三巨頭的三個“轉(zhuǎn)向”

過去60年，EDA行業(yè)的競爭格局幾乎是由收購規(guī)模決定的：誰掌握更多的點工具公司，誰構(gòu)建更全的工具鏈體系，誰就占據(jù)更高的市場份額。而現(xiàn)如今，EDA公司的業(yè)務(wù)重點正在悄悄發(fā)生變化：收購仍在繼續(xù)，但標的已經(jīng)不僅僅是IC設(shè)計工具；工具優(yōu)化仍在持續(xù)，但重點已經(jīng)成為人工智能技術(shù)的應(yīng)用程度；客戶擴展仍在持續(xù)，但新客戶的拓展重點已經(jīng)轉(zhuǎn)向汽車等系統(tǒng)供應(yīng)商。新思科技、楷登電子（Cadence）、西門子EDA三家龍頭企業(yè)，正以各自的方式，改變EDA行業(yè)的游戲規(guī)則。

收購轉(zhuǎn)向

EDA產(chǎn)業(yè)發(fā)展史幾乎是行業(yè)收并購的歷史。三家行業(yè)頭部企業(yè)也幾乎是靠收購奠定了基業(yè)。EDA的作用是為電子設(shè)計、制造、封裝企業(yè)提供軟件工具，這一屬性決定了，掌握更完整工具軟件的企業(yè)，更容易保證電子產(chǎn)品生命周期全流程的軟件兼容性和流暢度，因此更容易受到用戶的青睞。

由此，收購小而美的點工具公司、拓展產(chǎn)品線、實現(xiàn)更高的EDA集成度，成為EDA頭部企業(yè)通用的崛起之路。收購企業(yè)的數(shù)量和與原有業(yè)務(wù)的整合程度，最終鑄就了當(dāng)前新思科技、楷登電子、西門子EDA位列行業(yè)前三強的格局。

今天，EDA三強的收購從未止步，但收購重點已經(jīng)悄然發(fā)生了變化。

今年1月16日，新思科技宣布已就收購Ansys事宜達成最終協(xié)議，將以總價值約350億美元收購Ansys。這是一家以工程仿真軟件為主營業(yè)務(wù)的企業(yè)，其產(chǎn)品包括與IC設(shè)計相關(guān)的RF濾波器、HPC、SoC電源完整性可靠性等軟件，但也有大量產(chǎn)品面向汽車、航空航天等領(lǐng)域的仿真模型，包括流體仿真、機電設(shè)備仿真、精準材料模擬等軟件。

3月5日，Cadence宣布，將以12.4億美元的現(xiàn)金和股票收購BETA CAE Systems。這家公司的主營業(yè)務(wù)，是生產(chǎn)用于分析汽車和噴氣設(shè)計的軟件。去年10月3日，Cadence還宣布收購了ARC Group Worldwide的弗洛里達州辦事處。這家企業(yè)的主營業(yè)務(wù)與IC工具設(shè)計相去甚遠，主要為醫(yī)用金屬注射器制模和潔凈室塑料注射器制模提供解決方案，以提升客戶的設(shè)計自動化程度，并提升其生產(chǎn)效率。

從收購企業(yè)的業(yè)務(wù)分布來看，EDA企業(yè)正大舉進入汽車、飛機等系統(tǒng)產(chǎn)品的設(shè)計工具領(lǐng)域。

收購是為了更高的收益。經(jīng)過近60年的發(fā)展，現(xiàn)有的IC設(shè)計市場幾乎被瓜分殆盡，幾大EDA公司的財報也漸現(xiàn)端倪：EDA軟件收益更多來自于既有客源維護，而非新晉客戶。在這種情況下，要想實現(xiàn)有效的營收增長，需要拓展應(yīng)用場景。

新思科技CEO Sassine Ghazi說：“對Ansys的收購計劃將擴大我們的TAM（潛在市場范圍）?！盋adence CEO Anirudh Devgan也說：“收購BETA CAE使企業(yè)業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)擴展到結(jié)構(gòu)分析領(lǐng)域，從而釋放了數(shù)十億美元的營收可能。”后者在一次公開演講中說道，芯片行業(yè)的復(fù)雜性使軟件工具行業(yè)具備了能夠處理復(fù)雜系統(tǒng)任務(wù)的能力，而汽車、飛機制造等領(lǐng)域還沒有將數(shù)字化提升做到同樣的程度?！熬拖?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/%E6%B1%BD%E8%BD%A6%E8%A1%8C%E4%B8%9A/">汽車行業(yè)仍在將假人裝進車里，再一次次把車撞到墻上做測試?！彼f。由此，在Anirudh看來，將芯片行業(yè)積累的經(jīng)驗遷移到大型機械制造等更多領(lǐng)域便具備廣闊的市場前景。Cadence也將目標客戶瞄準了電氣、機械、熱力等領(lǐng)域。

轉(zhuǎn)向AI

人工智能的這波浪潮給半導(dǎo)體行業(yè)帶來了兩個最大的影響，一是與日俱增的算力芯片需求，二是逐漸“卷”起來的軟件生態(tài)。相較于制造環(huán)節(jié)，軟件工具與算法有天然的貼近性，這也使得EDA行業(yè)成為人工智能技術(shù)的演練場。

去年4月，新思科技推出“Synopsys.ai”，聲稱是業(yè)界首個全棧式人工智能驅(qū)動的EDA工具套件，涵蓋芯片從架構(gòu)到設(shè)計制造的所有階段，其中包含用于芯片設(shè)計的DSO.ai、用于功能驗證的Synopsys VSO.ai、用于硅測試的TSO.ai，旨在利用機器學(xué)習(xí)減少芯片設(shè)計耗時。且Sassine Ghazi在5月22日舉行的2024年第二財季財報說明會上稱，DSO.ai的預(yù)訂已經(jīng)給企業(yè)帶來可觀的營收。

AI套件也正在拉高企業(yè)未來的營收增長預(yù)期。Sassine Ghazi表示：“當(dāng)前仍處于AI套件應(yīng)用的早期階段，DSO.ai的觸達大概只占了潛在市場范圍的20%，未來繼續(xù)擴張的機會很大。”而他也解釋道，之所以當(dāng)前該產(chǎn)品的市場推廣程度有限，是因為客戶的采用需要依照原本產(chǎn)品的生命周期節(jié)奏，依次對原有工具升級。不僅如此，上述AI套件也正被汽車、飛機制造等行業(yè)的客戶采納，由于這些公司沒有遺留的CAD團隊、工作流程等，其采用AI技術(shù)的速度將更快。

資料來源：企業(yè)官網(wǎng)，中國電子報整理

Cadence則直接提出生成式人工智能解決方案，提供五大主要人工智能平臺，用以支持人工智能大數(shù)據(jù)分析、簡化芯片設(shè)計流程、為仿真和原型設(shè)計提供協(xié)作功能、簡化PCB組件的布局布線等。但當(dāng)前這些功能更多是在幫助IC設(shè)計企業(yè)實現(xiàn)設(shè)計優(yōu)化， 還沒有實現(xiàn)很好的設(shè)計生成。Anirudh Devgan表示，已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)對40~50頁的規(guī)格文檔自動生成RTL（一種硬件描述語言的層次，用于描述數(shù)字系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和行為）。

西門子EDA也擁有多項AI技術(shù)，包括“良率提升”“建庫”“數(shù)字驗證”等。

從三家企業(yè)推出的AI工具來看，當(dāng)前對AI的應(yīng)用基本聚焦于——借助AI加速既有工具，提高工程師工作效率。生成式人工智能大規(guī)模應(yīng)用于既有業(yè)務(wù)，還只是個美好的愿景。

西門子EDA亞太區(qū)技術(shù)總經(jīng)理Lincoln Lee曾這樣表達對AI賦能EDA工具的看法：“做芯片是需要競爭力和差異性的。如果AI學(xué)習(xí)過，我提一個要求給它，它產(chǎn)生一個東西出來，我不如去買一個IP，我覺得我們用AI不是代替人工，而是優(yōu)化人工。AI并不能真正代替工程師，而是在每一個工序里提高工作效率，更快地完成工作。”

關(guān)于提升工作效率的程度，三家企業(yè)給出了不同的表述。Lincoln Lee稱，西門子EDA通過機器學(xué)習(xí)把建庫的效率提升100~1000倍。“有了AI工具，可以很快把‘庫’跑完，以前跑過的，不需要重跑的，就不用浪費時間。”他說。Sassine Ghazi表示，一位新思科技做高速連接的客戶在報告中稱，使用ASO.ai使生產(chǎn)力提高了10倍，同時AI工具的采用使新思科技2024年第二季度設(shè)計自動化業(yè)務(wù)的收入同比增長了14%。Cadence推出的數(shù)字孿生平臺，采用人工智能、高性能計算和基于物理的模擬，將數(shù)據(jù)中心能源效率提高30%。

市場轉(zhuǎn)向

自2022年下半年開始，半導(dǎo)體行業(yè)經(jīng)歷了曠日持久的下行周期調(diào)整，但處于產(chǎn)業(yè)鏈上游的EDA并未受到太大波及。相反，在人工智能需求的強勁帶動下，在全行業(yè)經(jīng)歷下行壓力時，幾家EDA龍頭企業(yè)還不同程度上實現(xiàn)了業(yè)務(wù)增長。

新思科技自2022年第四財季至2024年第一財季持續(xù)實現(xiàn)同環(huán)比增長，2023年第四財季實現(xiàn)其最大幅度的環(huán)比增長（7.5%），同比增長也達到25%。Cadence自2022年第四季度至2023年第四季度始終保持同比正增長，其中2023年第四季度達到同比增長18.8%。西門子最新財報公布，數(shù)字工業(yè)業(yè)務(wù)收入下降11%，自動化業(yè)務(wù)下降20%，但EDA業(yè)務(wù)彌補了上述其他業(yè)務(wù)帶來的損失。

而在企業(yè)最新季度報告中，記者觀察到了增長放緩的跡象。新思科技2024年第二財季（截至2024年4月）營收環(huán)比降低11.8%，同比增長15%，不及分析師預(yù)期。Cadence2024年第一季度營收環(huán)比降低5.6%。

下一個增長點在哪兒，這是所有EDA企業(yè)都在思考的問題。

一方面，他們?nèi)晕捶潘蓪π酒袠I(yè)推陳出新步伐的跟進。一邊沿著摩爾定律繼續(xù)研究更先進制程；一邊在大模型訓(xùn)練的帶動下，為大規(guī)模訓(xùn)練集群提供更大算力的計算卡和更快的卡間互聯(lián)。

Anirudh Devgan稱，已經(jīng)感受到對人工智能用例至關(guān)重要的接口IP的強勁勢頭，特別是采用先進制程的HBM、DDR、UCIe和PCIe，并稱Cadence 2024年第一季度與英特爾代工廠合作，為其提供設(shè)計軟件和IP解決方案。Cadence去年7月收購的Rambus的IP資產(chǎn)，目標為HBM，此類IP將在今年下半年開始交貨。

Sassine Ghazi稱，新思科技正在為fast spice（電路仿真軟件）引入GPU加速，以便解決HBM3和各種新內(nèi)存設(shè)計的復(fù)雜問題。

先進封裝也是EDA公司的重要著力點。

Anirudh Devgan稱，三星采用Cadence產(chǎn)品進行早期設(shè)計和分析，用于2.5D和3D封裝的熱模擬，將產(chǎn)品開發(fā)時間縮短了30%；亞洲某移動芯片公司使用智能資源管理器AI技術(shù)和3D求解器，使設(shè)計生產(chǎn)效率提高20倍。

另一方面，EDA行業(yè)也在摸索市場的新可能。

從應(yīng)用場景來看，EDA企業(yè)當(dāng)前營收大致分為三類：半導(dǎo)體設(shè)計，PCB設(shè)計、電子系統(tǒng)設(shè)計。其中前兩類是EDA企業(yè)的市場基本盤，電子系統(tǒng)應(yīng)用屬于后發(fā)的新興市場。但根據(jù)SKYQUEST發(fā)布的報告，電子系統(tǒng)方面業(yè)務(wù)占比將逐步擴大。

從EDA企業(yè)近期的收購舉動來看，其重點也正逐漸向為非半導(dǎo)體客戶提供整體電子系統(tǒng)解決方案遷移，系統(tǒng)模擬、仿真等方面業(yè)務(wù)正逐漸加入到EDA企業(yè)的版圖中。但企業(yè)規(guī)模不能無限擴張，企業(yè)終要有所取舍。就像新思科技在5月6日宣布的決定，將以31億美元打包出售旗下SIG（軟件完整性）業(yè)務(wù)給私募股權(quán)公司，并將基于原有SIG事業(yè)部成立新公司，以便聚焦核心業(yè)務(wù)。SIG部門主要業(yè)務(wù)為面向軟件開發(fā)商提供軟件安全測試解決方案。此次出售，或為EDA大廠在產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型期“斷舍離”的開始。

作者丨姬曉婷編輯丨張心怡美編丨馬利亞監(jiān)制丨連曉東