热头条丨半导体行业：AI赋能EDA工具新发展 国产替代行则将至

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2023 年6 月7 日，九峰山-华大九天联合实验室“神舟实验室”正式揭牌。“神舟实验室”由九峰山实验室与华大九天共同组建。以产业实用为牵引，迭代优化EDA工具，将针对化合物半导体EDA 软件中电路设计和PDK 模型中难点及痛点进行集中攻关。构建物理模型建设生态，建立人才生态圈，为推动化合物半导体EDA 软件从底层物理模型到芯片仿真设计生态完整性作出贡献。

AI+EDA，超大规模集成电路设计如虎添翼。随着芯片复杂度及设计效率需求提高，要求人工智能技术助力EDA 工具升级、辅助降低芯片设计门槛、提升芯片设计效率。2017 年美国国防部高级研究计划局（DARPA），提出实现“设计工具在版图设计中无人干预能力”，即通过人工智能和机器学习等方法将设计经验固化，进而形成统一版图生成器，以实现通过版图生成器在24 小时之内完成SoC（系统级芯片）、SiP（系统级封装）及印刷电路板（PCB）版图设计。2020年，新思科技推出业界首个AI 自主芯片设计解决方案DSO.ai，设计结果改善高达25%，设计效率提升10 倍。2023 年4 月，新思科技推出Synopsys.ai 整体解决方案，涵盖设计、验证、测试和模拟电路设计阶段，Synopsys.ai 在减少功能覆盖率漏洞方面实现10 倍提升，IP 验证效率提高30%，IBM、英伟达、微软等公司已率先采用该解决方案。

中国集成电路设计企业突破3,000 家，带动国内EDA 软件需求。在工业自动化、汽车电子、航天航空、生物医疗、AI、5G 等新兴下游产业带动下，国内IC 设计产业创新与发展活力不断释放，叠加政府对半导体行业大力支持，使得中国集成电路设计公司数量保持高速增长。设计公司通过晶圆厂提供PDK、IP 及标准单元库，基于预期功能进行IC 设计，并对设计成果进行电路仿真及验证，若仿真及验证结果符合设计要求，则进行物理实现，若不符合预期，则反复优化设计直至仿真及验证结果符合预期。根据中国半导体协会数据，2022 年我国集成电路设计企业数量达3,243 家，同比增长15.41%，未来随着国产替代及国家持续政策支持，集成电路设计企业有望持续增长，带动国内EDA 软件需求空间增长。

国内厂商提供全流程成熟制程模拟芯片设计EDA 工具、部分数字芯片设计EDA工具达到国际领先水平，高端EDA 软件暂无替代，EDA 国产化行则将至。华大九天可提供模拟电路设计全流程EDA 工具，其中包括原理图编辑工具（28nm）、版图编辑工具（28nm）、电路仿真工具（5nm）、物理验证工具（28nm）、寄生参数提取工具（28nm）、功率器件可靠性分析工具（28nm）及晶体管级电源完整性分析工具（14nm），为用户提供了从电路到版图、从设计到验证一站式完整解决方案。在数字芯片设计中，华大九天可提供单元库/IP 质量验证工具（5nm）、高精度时序仿真分析工具（5nm）、时序功耗优化工具（5nm）、版图集成与分析工具（5nm）、时钟质量检视与分析工具（5nm）及单元库特征化提取工具（7nm）等工具。在3nm 领域中，2022 年8 月，美国商务部工业和安全局宣布对用于GAA FET 架构集成电路所必须ECAD（EDA）进行出口管控（Fin FET 技术最多能做到3nm，GAA FET 可以实现3nm 及以下制程），美国通过限制EDA 出口以减缓中国制造先进芯片能力，目前国内暂无厂商提供相关软件替代。

投资建议：EDA 工具保证各阶段、各层次设计过程准确性，降低设计成本、缩短设计周期、提高设计效率，现今复杂数字芯片内包含数百亿晶体管，其设计过程中需持续模拟及验证，故在集成电路设计领域EDA 已成刚需。建议关注国内EDA 软件全流程覆盖或部分点工具处于国际领先水平厂商。

风险提示：半导体景气度不及预期；EDA 软件开发进程不及预期；EDA 软件国产替代进程不及预期。

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