小編之前發過淺談過EDA工具的文章之後，有部分圈內朋友對於EDA巨頭比較有興趣，小編秉著學習和傳遞半導體行業信息，整理了部分行業報告及網絡資料，詳細介紹下EDA三巨頭的情況
EDA 三巨頭 Synopsys、Cadence 和 Mentor Graphics
EDA三巨頭主要指EDA市場份額佔據前三位的三家企業Synopsys、Cadence和Mentor Graphics（被西門子收購）。
三巨頭的具體情況
EDA三巨頭明細
Synopsys(新思科技)成立於 1986 年，由 Aart de Geus 帶領通用電氣公司微電子研究中心的工程師團 隊創立，在 2008 年成為全球排名第一的 EDA 軟件工具領導廠商，為全球電子市場提供技術先進的集成 電路設計與驗證平臺。Synopsys 在 EDA 行業的市場佔有率約 30%，它的邏輯綜合工具 DC 和時序分析 工具 PT 在全球 EDA 市場幾乎一統江山。
Cadence(鏗騰電子)是 EDA 行業銷售排名第二的公司，在 1988 年由 SDA 與 ECAD 兩家公司兼併而 成，Cadence 通過不斷擴展、兼併、收購，到 1992 年已佔據 EDA 行業龍頭地位，但到 2008 年被 Synopsys 超越。
Cadence 產品涵蓋了電子設計的整個流程，包括系統級設計、功能驗證、集成電路綜合及佈局佈線、IC 物理驗證、模擬混合信號及射頻集成電路設計、全定製集成電路設計、PCCE 設計和硬件仿真建模等 致力於為客戶提供電子設計自動化、軟件、硬件以及解決方案等服務，旨在幫助其縮短將電子設備打入 市場的時間和成本。全球知名半導體與電子系統公司均將 Cadence 軟件作為其全球設計的標準。Cadence 的 Virtuso 工具歷經 27 年不衰，成為業內傳奇。
Mentor Graphics(明導國際，2016 年被德國西門子收購)1981 年成立，90 年代遇到經營困境，軟件 的研發嚴重落後於進度，大量長期客戶流失，難以與其他兩家公司競爭。直到 94 年公司組織結構大調 整後，才重新崛起。
Mentor Graphics 是一家 EDA 軟件和硬件公司，也是電路板解決方案的市場領導者，主要提供電子設計 自動化先進系統電腦軟件與模擬硬件系統。Mento 的工具雖沒有前兩家全面，沒有涵蓋整個芯片設計和 生產環節，但在有些領域，如 PCB(印刷電路板)設計工具等方面有相對獨到之處。
三巨頭間的優劣勢比較
EDA 公司提供給 IC 公司的一般都是全套工具，因此 EDA 集成度高的公司產品更有優勢。三巨頭基本都 能提供全套的芯片設計 EAD 解決方案。
Synopsys 最全面，它的優勢在於數字前端、數字後端和 PT signoff。模擬前端的 XA，數字前端的 VCS， 後端的 sign-off tool，還有口碑極好的 PT、DC 和 ICC 功能都很強大。Synopsys 有壟斷市場 90%的 TCAD 器件仿真和壟斷 50%的 DFM 工藝仿真,這是其在 EDA 產業競爭中的一把利器。
Cadence 的強項在於模擬或混合信號的定製化電路和版圖設計，功能很強大，PCB 相對也較強，但是 Sign off 的工具偏弱。
Mentor Graphic 也是在後端佈局佈線這塊比較強，在 PCB 上也很有優勢，它的優勢是 Calibre signoff 和 DFT，但 Mentor Graphic 在集成度上難以與前兩家抗衡。
此外，除了賣 license 以外，EDA 企業還可以提供 IP 授權(硬核和軟核)，這個對於很多中小規模的設 計公司是很有吸引力的。授權的 IP 通常有 memory，Serdes 和 Power management 之類的研發成本或 門檻相對較高的硬核。
Mentor 在 IP 業務上和 Synopsys 與 Cadence 幾乎沒有競爭力，目前 Synopsys 企業的 IP 業務全球排名 第二，Cadence 企業的 IP 業務銷售額也在逐年增加。
各自特點
Synopsys 提供的產品與服務主要分為四類:EDA、IP、製造解決方案、專業服務與其他，其中 EDA 產品佔 Synopsys 總收入中的一半以上。
Synopsys 是 EDA 三大巨頭之首。佔據統治地位的產品為邏輯綜合工具 DC(design compiler)，時序分 析工具 PT(prime time)。
通過這兩大產品 Synopsys 建立了完整的芯片 ASIC 設計 FLOW 包括，verilog 仿真工具 VCS，邏輯綜 合工具 DC，物理佈局佈線工具 ICC，形式驗證工具 formality，時序分析工具 PT，參數提取工具 STAR-RC，版圖檢查工具 Hercules。DFT 工具直接插入 DC 工具中，還有 ATPG 工具 TetraMAX，可以說是集:廣、 大、全於一身。
Synopsys 的 EDA 和 IP 客戶通常是半導體和電子系統公司，Synopsys 的解決方案幫助這些公司開發電 子產品、降低設計和製造成本。除此之外，Synopsys 還為包括電子、金融服務、媒體、汽車、醫藥、 能源和工業等不同行業客戶提供軟件安全解決方案。
Intel 是 Synopsys 最大客戶，2016-2018 三年公司總營業額中分別有 15.9%、17.9%、15.4%來自 Intel。除此之外，公司沒有佔總收入份額超過 10%的客戶。
Cadence 將主營業務分為五類，分別是驗證、數字設計、模擬、PCB、IP，其中前三項的地位更為重要， 佔主營業務收入的份額在 75%左右。
Cadence 為 EDA 業界第二廠商，工具集中在模擬電路，PCB 電路，FPGA 工具。Cadence 也有一套完整的 ASIC 設計工具，但在與 Synosys 競爭中處下風。但在全定製設計中 Virtuso 仍然非常強大，Cadence 之所以穩居第二，決定於其強大的模擬電路設計工具。
主要產品明細
Mentor 公司為業界第三，雖然排行第三，但體量比前兩家要小不少。Mentor 在 EDA 廠商中始終佔有一 席之地的原因是其點工具做得非常好，比如 Mentor 的 PCB 設計工具，全面而且信號分析準確。比如 ASIC 流程中的 Calibre 在版圖 LVS，DRC 中佔有率超出其他兩家，比如 DFT 工具 DFTAdvisor 在 DFT 工具中絕對佔據優勢地位。但由於 Synopys 的銷售策略，在 DC 銷售時免費搭 DFT compiler，對 DFTAdvisor 造成一定的市場衝擊。但 Mentor 平臺並非像前兩家一樣大而全，雖然點工具做的很精緻， 但在 Synopsys、Cadence 的競爭壓力下，發展空間日漸狹小。
三巨頭在華佈局情況分析
Cadence 是上述三家企業中在華佈局進行最好的，1992 年 Cadence 進入中國大陸及香港市場，然後陸 續建立了北京、上海、深圳、香港四個辦事處以及北京研發中心、上海研發中心，Cadence 在北京和上 海都有 R&D 團隊，進行數字和模擬方面的產品研發，包括現在新的與 AI 相關的產品都是在國內研發的。
2017 年 11 月 13 日，Cadence 與南京市浦口區人民政府正式簽署戰略合作備忘錄以及投資協議，宣佈 在南京江北新區成立新本土化公司南京凱鼎電子科技有限公司。據 CEO Lip-Bu Tan(陳立武)先生表 示南京公司是 Cadence IP 方面對中國公司提供密切服務的第一步。Cadence 與南京公司以後專注的方 向是互補的:Cadence 專注於尖端的技術和先進節點，而南京公司主攻成熟技術的需求。
Synopsys 僅次於 Cadence，自 1995 年進入中國市場以來，Synopsys 已在北京、上海、深圳、西安、 武漢、南京、廈門、香港、澳門九大城市設立機構，員工人數超 1200 人，建立了完善的技術研發和支 持服務體系。2017 年 11 月 10 日，Synopsys 區域總部宣佈落戶南京江北新區。
Mentor 中國總部設立於上海金茂大廈，分別在北京和深圳設有銷售辦公室。
EDA 三巨頭幾乎在所有細分領域都有產品涉及，而 EDA 行業入門門檻高，成本彈性大，對性能依賴性強，其他的 EDA 公司若想突圍十分困難。
EDA 三巨頭成功因素:內生、外延、國家政策扶持三管齊下
EDA 企業若想保持核心競爭力需要靠技術支持，與其他高新技術企業相似，EDA 企業獲取技術優勢的途徑有:收購兼併其他企業的成熟技術、高研發投入和政府扶持。
內生：高額的研發投入
除大量收購有潛力的公司以外，Synopsys 和 Cadence 還一直重視新技術的開發，每年投入大比例資金 用於研發，研發費用是公司最大的營運開支。尤其是 Cadence 公司，近兩年研發支出佔總營收的比例 超過 40%。
外延：頻繁併購
經過多年的收購兼併以後，集成電路 EDA 領域只剩下了 Synopsys、Cadence 和 Mentor 這三個巨頭。市場的影響力也日益集中。
自 1986 年成立以來，Synopsys 通過發起幾十餘項併購交易，不斷尋找那些已經被市場證明成功的產品 及其企業，通過滾動併購操作達到了擴大業務規模、進行技術整合的目的。
2002 年，Synopsys 以 8.3 億美元收購與 Cadence 結束專利訴訟的 Avanti 公司，和自由工具 PC 結合 在一起整合為強大的 ICC，直接銜接 Synopsys 前端和後端工具，使得 Synopsys 成為 EDA 歷史上第一 家可以提供頂級前後端完整 IC 設計方案的領先 EDA 工具供應商，公司坐穩第二的位置，並在 2008 年 超越 Cadence 成為全球最大的 EDA 工具廠商。
2016 年 11 月 14 日西門子和 Mentor Graphics(明導國際)聯合發表聲明，德國西門子將以每股 37.25 美元的價格收購美國 EDA 公司 Mentor Graphics，總收購價格為 45 億美元，價溢價 21%。
西門子方面表示，西門子的願景是擴大客戶基礎，打造“數字化企業”所需的世界級完整軟件解決方案， Mentor 的整套 EDA 產品對於實現這一願景至關重要。在收購 Mentor 後，西門子將增強在電子系統的 設計、測試和仿真領域的軟硬件實力。
政策扶持:
縱觀半導體產業發展的幾十年，可以清晰看到美國在產業發展中的巨大作用。目前，集成電路在摩爾定 律的驅動下，面臨物理和經濟極限;拐點臨近，電子技術的進步將進入下一創新階段。在 這 種 背 景 下 ， 美國又一次走在了世界前列，推出了一項為期 5 年、總值 15 億美元的電子復興計劃(ERI)，用以支持 芯片技術的開發。美國國會也增加了對 ERI 的投入，每年額外注資 1.5 億美元。
ERI 的目標是不再依賴摩爾定律的―等比例微縮‖道路，繼續推進電子器件性能的大幅提升，保持美國的 領先地位，滿足國防部需求的同時推動半導體產業發展，被業界譽為將開啟下一次電子革命。ERI 計劃 將專注於開發用於電子設備的新材料，開發將電子設備集成到複雜電路中的新體系結構，以及進行軟硬 件設計上的創新。
2018 年 7 月 23-25 日，DARPA 為 ERI 計劃召開了首次年度峰會，在會上，DARPA 公佈了 2017 年 9 月首批啟動的 6 大項目合作研究團隊，旨在扶持和培養在材料與集成、電路設計和系統架構三方面的創新性研究
美國 EDA 巨頭下一代技術發展前沿
隨著 IC 設計複雜度的提升，新工藝的發展，EDA 行業有非常大的發展空間，目前產業兩大發展方向: 人工智能、雲計算等技術應用在 EDA 軟件，目前 Cadence 領先。
雲計算+EDA
2018 年，Cadence 推出了第一個能夠廣泛用於電子系統和半導體開發的廣泛雲產品組合——Cadence Cloud Portfolio。雲技術的應用主要有三大優點:快速部署可提高工程效率並加速項目完成;通過靈活 的解決方案和大規模可擴展的雲就緒工具實現無痛採用;經過驗證的解決方案據有很好的安全性，被許多客戶信賴和使用。
人工智能+EDA
芯片敏捷設計是未來發展的一個主要方向，深度學習等算法能夠提高 EDA 軟件的自主程度，提高 IC 設 計效率，縮短芯片研發週期。據 Cadence 的報告顯示，機器學習在 EDA 的應用可以分為四個方面:數 據快速提取模型;佈局中的熱點檢測;佈局和線路;電路仿真模型。Cadence 致力於研究將機器學習應 用在 Virtuoso 平臺上，並參與了 ERI 中智能設計芯片項目。新思科技也在利用人工智能加速時序驗證。
看過巨頭們的發展史，近幾年在國家及地方政府的支持下，國內EDA的企業也在不斷的追趕著，想起上週參加一個半導體峰會國內EDA大廠的一位高管說過的一段話，國際EDA巨頭也都是不斷和IC設計公司一起成長，不斷試用，根據場景情況反饋修正，更新，有更多的應用和適用才能更快速成長，前面的山很高，道路也很曲折，希望更多的國產企業能夠在這一波浪潮中快速成長，我們都很期待。
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