半导体制造类EDA行业崛起：未来增长引擎何在？

本篇文章的部分核心观点、图表及数据，出自弗若斯特沙利文于2024年10月13日发布的报告《全球半导体制造类EDA行业发展白皮书》，如需获得原文，请前往文末下载。

半导体制造类EDA（Electronic Design Automation，电子设计自动化）是集成电路设计和制造过程中不可或缺的工具，它通过计算机软件实现对大规模集成电路设计、仿真和验证流程的全面优化。随着半导体技术的不断进步，尤其是制程技术的向纳米级别精度演进，制造类EDA的核心价值愈发凸显。本文将深入探讨半导体制造类EDA行业的发展驱动因素，以及这些因素如何塑造行业的未来。

关键词：半导体、EDA、集成电路、制程技术、数字孪生、虚拟晶圆厂、技术进步、市场规模

技术进步：制程技术的微观革命

随着半导体制程技术向更微观的节点发展，如5纳米、3纳米甚至更小，设计和制造的复杂性显著增加。在这样的技术背景下，制造类EDA工具的作用变得尤为重要。它们不仅能够帮助工程师在设计阶段就预测和解决潜在的制造问题，还能在制造过程中优化工艺参数，提高良率，降低成本。根据全球半导体行业预计，随着下游需求的复苏，市场规模将实现反弹，中国市场的增速将高于全球。预计到2028年，中国半导体市场的规模有望增至2990.3亿美元，显示出强劲的增长势头和市场潜力。这一预期不仅反映了市场对半导体制造类EDA工具的需求增长，也预示着技术进步将为行业带来新的增长机遇。

技术进步推动了对高性能计算、移动设备和网络技术的需求激增，TCAD和OPC工具在设计和制造过程中的作用变得越来越关键。预计到2028年，TCAD的全球市场规模将达到5.7亿美元，OPC预计增长到18.6亿美元，年均复合增长率分别达到16.1%和16.2%。这些数据表明，随着工艺节点的缩小，TCAD和OPC等制造类EDA工具的重要性将进一步上升，它们是实现高效生产和设计可制造性的关键。

政策扶持：国家战略的有力支撑

在全球范围内，半导体制造类EDA行业的发展受到了各国政府的高度重视和政策扶持。中国政府在“十四五”规划中明确指出，集成电路位列7大科技前沿领域攻关的第3位，并强调重点攻关集成电路设计工具（EDA）。美国通过CHIPS与科学法案，重点包含390亿美元用于半导体制造激励项目，支持建设、扩建或现代化半导体制造设施。韩国政府启动了“国家战略技术项目”，推动包括半导体和显示技术在内的12项国家战略技术的发展。

政策的积极支持为半导体制造类EDA行业提供了强有力的市场推动力。政府的政策扶持不仅包括资金投入，还涵盖了人才培养、税收优惠等多个层面，这些政策的实施为EDA行业的发展提供了良好的外部环境，加速了技术的创新和应用。

市场需求：新兴科技的推动力量

新兴科技的发展，如人工智能、物联网、5G通讯、自动驾驶汽车等，对高性能半导体的需求日益增长。这些技术的发展推动了半导体行业的繁荣，同时也对EDA工具提出了更高的要求。半导体产业链的倒金字塔结构显示，EDA技术因其强大的杠杆作用，被视为集成电路产业乃至全球数字经济的基石。据SEMI数据统计，2022年全球EDA软件行业市场规模约为134.47亿美元，支撑着数千亿美元的半导体产业以及数万亿美元的数字经济。

新兴科技的推动力量不仅体现在对半导体性能的要求上，还体现在对制造效率和成本控制的需求上。虚拟晶圆厂的概念应运而生，它通过数字孪生技术，将实际晶圆制造工厂的物理实体和操作转化为数字模型的虚拟表示。这种技术的应用可以极大地降低设计和流程优化的试错成本，让试错成本几乎为零。预计到2030年，全球虚拟晶圆厂相关软件市场规模将达到1517.1亿人民币，中国虚拟晶圆厂市场规模将达到493.2亿人民币，显示出市场需求的巨大潜力。

总结

半导体制造类EDA行业的发展受到技术进步、政策扶持和市场需求三方面的共同推动。技术进步带来的制程技术革命为EDA工具提供了新的应用场景和需求；政策扶持为行业的发展提供了强有力的外部支持；新兴科技的发展则为EDA工具创造了广阔的市场空间。未来，随着技术的不断进步和市场需求的持续增长，半导体制造类EDA行业将迎来更多的发展机遇，成为推动全球数字经济发展的重要力量。