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四川麻将血战到底4人换三张 :【新鼎资本研究】国家芯片产业基金投资项目之十——华大九天

时间:2020-02-25  来源:新鼎资本

血战到底麻将下载换三张 www.mqtqx.com.cn 北京华大九天软件有限公司

企业简介

北京华大九天软件有限公司(简称“华大九天”)成立于2009年,致力于面向泛半导体行业提供一站式 EDA电子设计自动化(Electronics Design Automation)及相关服务,是目前国内规模最大、技术实力最强的EDA龙头企业。
 

在EDA方面,华大九天可提供模拟/数?;旌螴C设计全流程解决方案、数字SoC IC设计与优化解决方案、晶圆制造专用EDA工具和平板显示(FPD)设计全流程解决方案,拥有多项全球独创的领先技术。
 

围绕EDA提供的相关服务包括设计服务及晶圆制造工程服务,其中设计服务业务包括集成电路IP、设计服务等,晶圆制造工程服务包括PDK开发、模型提取以及良率提升大数据分析等。
 

华大九天总部位于北京,在南京、成都和深圳设有全资子公司,并在上海、日本、韩国、东南亚等地设有分支机构。
 

行业介绍
 

EDA是电子设计自动化(ElectronicsDesign Automation)的缩写,在20世纪60年代中期从计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助测试(CAT)和计算机辅助工程(CAE)的概念发展而来的。
 

EDA技术就是以计算机为工具,设计者在EDA软件平台上,用硬件描述语言VerilogHDL完成设计文件,然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真,直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。EDA技术的出现,极大地提高了电路设计的效率和可操作性,减轻了设计者的劳动强度。
 

利用EDA工具,电子设计师可以从概念、算法、协议等开始设计电子系统,大量工作可以通过计算机完成,并可以将电子产品从电路设计、性能分析到设计出IC版图或PCB版图的整个过程的计算机上自动处理完成。
 

EDA的概念范畴很宽。包括在机械、电子、通信、航空航天、化工、矿产、生物、医学、军事等各个领域,都有EDA的应用。目前EDA技术已在各大公司、企事业单位和科研教学部门广泛使用。例如在飞机制造过程中,从设计、性能测试及特性分析直到飞行模拟,都可能涉及到EDA技术。

EDA设计可分为系统级、电路级和物理实现级。
 

EDA工具软件可大致可分为芯片设计辅助软件、可编程芯片辅助设计软件、系统设计辅助软件等三类。
 

目前进入我国并具有广泛影响的EDA软件是系统设计辅助类软件和可编程芯片辅助设计软件:Protel、Altium Designer、PSPICE、multisim12(原EWB的最新版本)、OrCAD、PCAD、LSIIogic、MicroSim、ISE、modelsim、Matlab等等。这些工具都有较强的功能,一般可用于几个方面,例如很多软件都可以进行电路设计与仿真,同时还可以进行PCB自动布局布线,可输出多种网表文件与第三方软件接口。
 

按主要功能或主要应用场合,分为电路设计与仿真工具、PCB设计软件、IC设计软件、PLD设计工具及其它EDA软件。
 

设计流程

(1) 前端设计(系统建模RTL 级描述)后端设计(FPGAASIC)系统建模。

(2) IP复用。

(3) 后端设计。

(4) 系统描述:建立系统的数学模型。

(5) 功能描述:描述系统的行为或各子??橹涞氖萘魍?。

(6) 逻辑设计:将系统功能结构化,通常以文本、原理图、逻辑图、布尔表达式来表示设计结果。

(7) 仿真:包括功能仿真和时序仿真,主要验证系统功能的正确性及时序特性。
 

市场概况 
 

随着EDA行业的发展,相关软件产品的增多,同时在全球芯片制造中的需求加大,行业市场规模不断提高,但整体增速较低。根据电子系统设计联盟(ESD Alliance)数据显示,2018年全球EDA行业市场规模为97.04亿美元,较2017年同比增长4.49%。2019年第一季度行业收入为26.06亿美元,同比增长12.89%。

在EDA软件方面,现在公认的三大巨头就是新思科技Synopsys(美国)、楷登电子科技Cadence(美国)、明导国际Mentor(美国)。
 

目前全球EDA产业竞争格局主要由Cadence、Synopsys和西门子旗下的MentorGraphics垄断,三大EDA企业占全球市场的份额超过60%。其中,Synopsys是全球最大的EDA企业,2018年的市场份额已达到32.1%;Cadence仅次于Synopsys,2018年市场占有率为22.0%;MentorGraphics在被收购之前也能保持超过10%的市场占有率。

全球EDA行业的总收入中有近70%被这三家公司瓜分。这三巨头都是在市场上经过残酷而激烈的竞争后走到今天的,是在经过多伦优胜劣汰后幸存下来的佼佼者,并已形成了强大而牢固的产业链、专利壁垒和人才优势。所以,后来者要进入该行业并谋求扩大市占率,绝非是件容易办到的事情。
 

而国内EDA市场,有95%以上的份额是被国际供应商占据。正如华大九天董事长刘伟平所说:“国际上三大EDA厂商在国内占据超过90%的市场份额,剩下的市场还有ANSYS等国外公司来分。”国内虽然也有从事EDA软件开发的公司,像华大九天,但是从技术水平上来说,国内的EDA公司都没法和这三大巨头相提并论。

相比三巨头,国内厂商第一个短板就是工具不够全。刘伟平介绍,只看集成电路产业所需的EDA工具,华大九天已有的产品线占集成电路所需工具的三分之一左右。“还有三分之二的东西我们没有,这是最大的问题,”刘伟平呼吁,在补齐工具链方面,国内厂商应相互配合,一起把工具做全,“如果做不全,就没有能力支撑产业。”

2019年,SYNOPSYS、CADENCE、MENTOR三家EDA巨头宣布,由于美国政府的禁令,对华为禁售和停止更新已有软件。(但美国给予华为的临时通用许可证仍在持续续期中)
 

历史沿革
 

华大九天具有三十年的技术积累,其前身是中国华大集成电路设计集团有限公司的EDA部门。
 

公司的发展历史要追溯到1986年,我国集中上百多位业内专家学者,举全国之力进行技术攻关,在1993年正式发布了中国大陆第一款具有自主知识产权的EDA工具——熊猫ICCAD系统,并获得了国家科技进步一等奖,打破了国外对中国大陆的EDA软件封锁,使中国成为国际上为数极少的几个可以提供自主知识产权EDA工具的国家之一。
 

2009年,由中国华大集成电路设计集团有限公司与几个自然人(创始团队)共同投资,将华大EDA部门独立出来,成立了华大九天,注册资本4000万元。

2010年引入国投高科技投资有限公司,同时华大集成增资,华大九天的注册资本增至8500万元。
 

2015年,公司股权结构进行了调整,一是原华大集成电路(华大集成电路为中国电子的二级子公司)持有华大九天的股份转由中国电子信息产业集团有限公司持有,同时成立公司管理层和员工持股平台北京九创汇新资产管理合伙企业,至此,华大九天的股东变为中国电子、国投高科和员工持股平台。

2018年1月,华大九天获得亿元融资,本轮由深创投与国中创业投资管理有限公司领投,中国电子等跟投。
 

2018年9月,华大九天完成了由国家集成电路产业投资基金领投的新一轮融资工作,另外中国电子、建元投资(由隧道股份发起,为上海国资)、苏州疌泉致芯(苏州创投)、深创投、中小企业发展基金等跟投。

产品
 

自熊猫系统之后,2001年发布九天Zeni系统并进入海外市??;

2006年发布SoC时钟分析与优化工具ClockExplorer;

2008年发布时序优化工具TimingExplorer;

2010年,推出面向平板(FPD)的AetherFPD解决方案;

2011年发布海量版图高效处理平台Skipper、高效版图验证解决方案Argus、寄生参数提取分析工具RCExplorer;

2012年,推出FPD全流程解决方案,并被京东方全面采用;

2014年发布模拟电路EDA全系统工具;

2015年发布设计库一致性检查工具Qualib;

2016年发布高精度大容量并行spice仿真工具ALPS;

2017年发布Silicon-aware时序签核及大数据分析工具XTime和完整的时序ECO优化解决方案XTop;

2018年发布GPU-Turbo异构电路仿真系统Empyrean ALPS- GT、超快速Monte Carlo分析方案Empyrean Mcfly及AI-Powered IP质量智能验证方案Empyrean Qualib。
 

目前,华大九天提供全流程数?;旌闲藕判酒杓葡低?、SoC后端设计分析及优化解决方案、FPD全流程设计系统、IP以及面向晶圆制造企业的相关服务,尤其是在液晶平板显示领域,华大九天是全球唯一可提供全流程EDA设计解决方案的提供商。
 

华大九天的成果,主要体现在三方面。首先,华大九天有一套完整的模拟电路(或者说全定制电路)设计平台。“做模拟电路设计,用我们这套系统,基本可以从头到尾做下来,”刘伟平表示,华大九天的模拟设计平台上电路仿真模拟工具(Spice)性能非常出色,比三巨头的工具还要“快很多,性能好很多,客户用了我们的产品之后很惊讶。”
 

第二,华大九天为SoC设计提供优化工具平台。不像在模拟与混合信号领域有全流程工具,华大九天的数字电路工具尚不完整,不过华大九天可以提供优化平台,为用户设计完成时序与功耗优化,“这套平台有很多想法与概念是我们最早在产业里面提出来的,现在一些国外大公司,也开始采用类似的概念来实现。这套工具我们做得还不错,国内市场占到80%。”
 

第三,华大九天有针对显示器面板的全流程设计工具。“面板要用薄膜晶体管来控制每个像素的工作状态,所以面板是一个大的晶体管阵列结构形态,有点像存储器的结构,这个市场比较特殊,全世界就华大九天专门针对这个市场做了全流程工具。京东方、华星光电、熊猫、彩虹、天马、惠科,还有维信诺,以及群创、友达等都是我们的客户。”
 

这是华大九天在局部形成的突破,但与全球领先的三大EDA厂商相比,国产EDA厂商差距非常大,而且差距并不只是体现在销售额上,用刘伟平的话说,国内EDA厂商还“没有能力全面支撑产业发展。”
 

其次,国内EDA厂商与先进工艺结合比较弱。“设计与工艺对接的纽带就是EDA,如果EDA和工艺结合不够好,就很难起到纽带的作用。”在与工艺结合方面,三大EDA公司有天然优势,它们在新工艺开发阶段就与晶圆制造厂合作,因此对工艺理解很到位,反过来可以更好地改进工具以支持先进工艺,而国内EDA厂商只能在工艺开发完以后拿到部分数据。另外,EDA工具与工艺结合的重要支撑是工艺设计套件(PDK)。作为工具基于工艺开发的一整套基础支撑环境,PDK包含了器件的模型、结构、设计规则检查以及库等,开发非常复杂,需要较大投入,目前国内EDA厂商都比较缺乏PDK基础。国内EDA产业与先进工艺结合不够的原因,与中国整个半导体生态不够成熟直接相关,“我们的生产技术还在突破14纳米,人家都已经做到7纳米了。”
 

第三个因素是缺人。据刘伟平估算,国内做EDA研发的人大约有1500人,其中约有1200人在国际EDA公司的中国研发中心工作,真正为本土EDA做研发的人员,只有300人左右。“我们有150个人,国内还有还有一些小的EDA公司,以及高校与研究所,总共只有300人,全球最大的EDA公司,研发人员大约有7000人,其中5000多人做EDA工具。”刘伟平强调,人才缺乏是所有问题的根本,“几十倍的差距,力量对比悬殊!”
 

缺人背后的主要原因是投入不足。从成立到现在,近十年时间,华大九天总投入不到5亿人民币,而“全球最大的EDA公司一个月投入就是5亿,一年投入11亿美元,差距确实很大。”投入不足,在招人留人方面就难以发力。
 

销售情况
 

作为EDA领域国家队的华大九天,承担着国产EDA软件研发与推广的重任,依托本土市场,迅速成长,尤其是近五年,公司年均复合增长率均超过50%。
 

公司客户覆盖国内集成电路细分领域的众多企业,如晶圆制造领域的中芯国际、华力微电子、华虹宏力等,IC设计领域的华为海思、中兴微电子、紫光展锐等,国内主要的CPU设计企业飞腾、兆芯、龙芯、华芯通等,以及液晶平板显示领域的京东方、华星光电、维信诺、咸阳彩虹、熊猫电子、重庆惠科等?;缶盘斓目突б丫哺枪谇笆驣C设计企业。除此之外,三星、海力士、Marvell、Sandisk等国际知名IC企业也是华大九天的客户。
 

现在,华大九天开发的数字SoC设计优化系统、高精度高速电路仿真系统已经覆盖国内85%以上的主要集成电路企业。目前华大九天在国内FPD(Flat Panel Display平板显示器)市场占有率超过90%,客户包括京东方、华星光电和重庆惠科等大型液晶平板显示企业。