中国EDA市场崛起之路：自主可控技术如何破局？

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（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，它涵盖了电路设计、功能验证、布局布线等核心步骤，对提升芯片制造良率和效率起到关键作用。随着全球半导体产业的发展，EDA行业已成为衡量一个国家集成电路产业竞争力的重要标志。中国作为全球最大的半导体市场，其EDA行业的发展状况对全球产业链具有深远影响。

关键词：半导体制造、EDA工具、技术自主化、虚拟晶圆厂、数字孪生技术

一、中国EDA行业的自主化之路

在全球半导体产业链中，EDA工具是连接设计和制造的桥梁，其重要性不言而喻。随着全球供应链的重构和地缘政治的影响，中国EDA行业正面临前所未有的挑战和机遇。一方面，中美贸易摩擦使得中国企业在获取国外先进EDA工具方面遭遇障碍；另一方面，这也为中国本土EDA企业的成长提供了窗口期。

中国EDA市场规模在过去几年中保持了快速增长。据数据显示，2019年中国EDA市场规模为5.4亿元人民币，预计到2028年将达到42.2亿元人民币，年均复合增长率达到21.2%。这一增长不仅反映了中国半导体产业的蓬勃发展，也显示了中国在EDA领域自主化进程的加速。

在技术层面，中国EDA企业正通过加大研发投入，推动技术创新，逐步缩小与国际巨头的差距。例如，培风图南作为国内唯一提供制造EDA全品类工具的厂商，其TCAD软件在7nm以下的工艺节点已实现突破，部分应用场景下性能加速和内存降低达到国际领先水平。此外，概伦电子等企业也在器件建模、电路仿真验证等关键技术领域取得了显著进展。

二、虚拟晶圆厂：中国EDA行业的新赛道

随着半导体工艺节点的不断缩小，开发更小尺寸半导体的工艺成本呈指数增长。在此背景下，虚拟晶圆厂的概念应运而生，它通过数字孪生技术极大降低了设计和流程优化的试错成本，成为行业发展的新趋势。

虚拟晶圆厂的核心在于利用计算机模拟和数字孪生技术，模拟和优化半导体晶圆制造过程。这种技术的应用不仅可以提高芯片设计的准确性和效率，还能减少实际生产中的缺陷率，提高产能和降低成本。对于中国而言，虚拟晶圆厂的发展不仅能够推动本土EDA工具的创新，还能为半导体制造提供新的解决方案，增强产业链的自主可控能力。

据预测，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。这一市场规模的快速增长，为中国EDA企业在虚拟晶圆厂领域的布局和发展提供了巨大的市场空间。

三、数字孪生技术：中国EDA行业的新引擎

数字孪生技术是构建虚拟晶圆厂的基石，它通过创建物理实体的虚拟模型，模拟、分析和优化物理实体的行为和性能。在半导体制造领域，数字孪生技术的应用可以覆盖从设计、制造到封测的全流程，为芯片制造提供全面的预测性仿真。

中国在数字孪生技术方面的研发和应用正逐步深入。例如，培风图南的3D TCAD软件套件Mozz 2024.6版本已通过头部客户技术验收，成为国内唯一全面支持先进逻辑器件的三维TCAD仿真工具。这不仅标志着中国在数字孪生技术领域取得了重要进展，也为虚拟晶圆厂的发展奠定了坚实的技术基础。

随着大数据、人工智能等技术的融合，数字孪生技术的应用将更加广泛和深入。它将帮助中国EDA行业实现从单一工具向平台化、集成化方向发展，提升整个半导体产业链的竞争力。

总结

中国半导体制造类EDA行业正站在新的历史起点上。面对全球供应链的重构和地缘政治的挑战，中国EDA企业正通过加大研发投入、推动技术创新，逐步实现自主化和国产化。虚拟晶圆厂和数字孪生技术的应用，为中国EDA行业提供了新的增长点和竞争优势。随着技术的不断进步和市场的扩大，中国EDA行业有望在全球产业链中扮演更加重要的角色，为全球半导体产业的发展贡献中国智慧和中国方案。