芯片设计，用的是啥工具？

设计先行，芯片设计与制造，相辅相成，都至关重要！

设计决定芯片功能、性能和应用，而制造则是实现过程。如何在指甲盖大小的面积上堆叠数十亿乃至百亿个晶体管，必须依靠科学的设计工具。

在全球芯片设计领域，电子设计自动化（Electronic Design Automation，简称EDA）工具扮演着至关重要的角色，它们是连接芯片设计理论与实际制造的桥梁。

美国在EDA领域的市场份额达到68%，在这一领域占据主导地位，几乎垄断了全球EDA软件市场，这不仅体现了其在芯片设计环节的技术领先地位，也反映了其在全球半导体产业链中的战略优势。

宛如指甲盖大小、却规模宏大的芯片结构

EDA工具，本质是计算机辅助设计软件（CAD）的一种，严格意义上应该说是PCB软件，涵盖了芯片设计的各个环节，电路功能设计、仿真验证、版图设计，物理设计（包括布局、布线、版图等）及验证等，这些工具能够帮助设计工程师实现从概念到产品的转换，极大地提高了设计效率和质量。

小编在学校读书期间，曾使用过EDA工具有：Altium Designer，外号“AD”，是一家澳大利亚公司Altium推出的EDA软件，我当时几乎一度认为AD是世界上最好的EDA软件，它上手容易，界面友好！（此处非广告，只是怀念下青春！）

美国Cadence、Synopsys和Mentor Graphics，被称作“EDA三巨头”，几乎控制了全球EDA市场的绝大部分份额，它们提供的工具和解决方案，覆盖了从消费电子到高性能计算、从汽车电子到航空航天等各个行业领域。

其中，Cadence是由SDA Systems和ECAD两家公司于1988年兼并而成，其产品不仅仅在高速PCB邻域有着几乎统治的地位，在芯片设计邻域也是中流砥柱。

我一直想要去学习Cadence，但是介于它的用法完全跳出了我的舒适区，就一度停留在了AD上面。直到有一天，当我工作了被告知只能用Cadence的时候，我就真的全心投入到了Cadence学习和使用上面。

言归正传，美国在EDA领域的强势地位，不仅源于其在软件开发和技术积累上的优势，也得益于其完善的产业链生态和强大的市场影响力。美国芯片设计公司如高通、英伟达、博通等，与EDA工具供应商形成了紧密的合作关系，共同推动了芯片设计技术的创新和应用。

此外，美科研机构和高校在芯片设计和EDA工具的研发上投入巨大，培养了一大批高水平的科研和技术人才，为美国在这一领域保持领先提供了源源不断的智力支持。

然而，美国对EDA市场的垄断也引发了全球范围内的担忧。

随着中美科技竞争的加剧，美国对华的半导体出口管制政策，EDA工具的限制对全球半导体产业链稳定性和安全性构成了挑战。中国芯片设计公司，如华为海思、紫光展锐、海光、飞腾、申威等，虽取得突破，但在高端芯片设计上想要摆脱美国EDA的掣肘，还有很长一段路要走。

面对这一挑战，中国正在积极寻求突破，加大对本土EDA工具的投入和研发，推动产学研合作，以期在未来能够减少对外部技术的依赖。

华大九天、概伦电子和广立微这三家已上市的企业各有所长。

• 华大九天承继了“熊猫系统”的使命，其模拟电路设计EDA全流程是该领域全球领先的解决方案之一；

• 概伦电子在存储器、模拟和混合信号电路设计领域拥有部分国际领先的核心技术；

• 广立微则在国产化替代方面实现了重大突破，打破了集成电路成品率提升领域长期由国外产品垄断的局面。

同时，中国也加强了与其他国家和地区的合作，探索建立更加开放、多元的芯片设计工具生态系统，以降低技术封锁带来的风险，保障芯片产业链的稳定性和安全性。

对于先进制程芯片设计，EDA工具其实也面临着卡脖子问题。

在全球化的大背景下，芯片设计工具的开放合作，不仅有利于促进技术的交流和创新，也有助于构建更加稳定和可持续的全球半导体产业链。美国在EDA领域的主导地位，虽然短期内难以撼动，但通过加强国际合作，推动技术的多元化发展，可以为全球半导体产业的稳定和繁荣创造更加有利的条件。

在全球科技竞争日益激烈的今天，芯片设计工具的自主创新和开放合作，将成为推动全球半导体产业发展的关键动力。