在11月4日结束的EDA（电子设计自动化）领域国际会议ICCAD 2021上，华中科技大学计算机学院吕志鹏教授团队获得了CAD Contest布局布线算法竞赛的第一名。EDA被誉为“芯片之母”，是我国“卡脖子”关键技术之一，难点主要在于算法，其核心问题在算法上通常具有极高的计算复杂度。据悉，今年是该团队首次参加ICCAD竞赛。

据行行查分析师反馈，EDA的定义：EDA是Electronic design automation的简称，即电子设计自动化，本质上是用于芯片设计的基础工具，是指利用计算机辅助设计软件，来完成超大规模集成电路芯片的功能设计、综合、验证、物理设计（包括布局、布线、版图、设计规则检查等）等流程的设计方式。工程师利用EDA工具，将芯片的电路设计、性能分析、设计出IC版图的整个过程交由计算机自动处理完成。运用EDA技术形成的工具称为EDA工具，打开芯片的封装外壳，在高倍显微镜下对其表面进行观察，将会看到无数规则摆放的器件和连线，是芯片的版图。设计和制造这个版图的各个环节都需要用到相应的EDA工具。EDA工具是集成电路设计、制造、封装、测试等工作的必备工具，是贯穿整个集成电路产业链的战略基础支柱之一。
EDA技术：EDA 技术是以大规模可编程逻辑器件为设计载体，以硬件描述语言为系统逻辑描述的主要表达方式，以计算机、大规模可编程逻辑器件的开发软件及实验开发系统为设计工具，通过有关软件，自动完成用软件的方式设计电子系统到硬件系统的逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合及优化，逻辑布局布线、逻辑仿真。完成对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射、编程下载等工作，最终形成集成电子系统或专用集成芯片的技术。EDA软件是涵盖多种“点工具”的软件工具集群。
全球EDA市场规模超70亿美元，2018-2020年全球EDA市场规模由约90亿美元增长至115亿美元。EDA作为集成电路产业的第一环，所产生的间接效益远超现有的自身市场规模，我国EDA市场发展速度远超全球水平；另一方面，国内EDA行业相较于集成电路市场规模所产生的杠杆效应达到130-150倍，也远超全球60-70倍杠杆效应的平均水平。我国EDA企业数量每年会新增EDA企业，市场参与者快速增多。
EDA作为集成电路产业链的命脉，自始至终连接和贯穿着芯片制造和科技应用的发展。EDA软件是集成电路领域的上游基础工具，贯穿于IC设计、制造、封测等环节。作为集成电路产业创新的关键技术、设计和制造芯片不可或缺的核心工业软件，是当前国内集成电路产业链里急需自创新的核心技术。
产业链上游是EDA和半导体IP分别为IC设计与制造提供所需的自动化工具和搭建SoC所需的核心功能模块；半导体材料和设备则主要提供IC制造环节所需的核心生产资料。
产业链中游包括IC设计、IC制造、封装、测试。
IC设计通过电路设计、仿真、验证和物理实现，最终形成可交付制造的晶体管级版图信息；
IC制造将版图信息制成光罩，将光罩上的电路图形信息蚀刻至硅片上，在晶圆上形成电路；
封装是将晶圆片进行切割、焊线、封装，使芯片电路与外部器件实现电气连接，并为芯片提供机械物理保护；
测试是对封装完毕的芯片进行功能和性能测试，测试合格后，芯片成品即可使用。产业链下游是各应用领域的制造商或系统厂商，将各类芯片集成到终端产品上，并销售给客户。
EDA是广义CAD的一种，是细分的行业软件。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，完成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。按照功能和使用场合，可以分为电路设计与仿真工具、PCB设计软件、IC设计软件、PLD设计工具等。
Spice即仿真电路模拟器，EDA的仿真工具，是一个解非线性常微分方程的工具，主要用于IC，模拟电路，数模混合电路，电源电路等电子系统的设计和仿真。Spice是电路模拟核心算法，各软件厂商推出的Vspice、Hspice的仿真核心均为Spice，半导体巨头惠普HP、泰克等自研的CAD系统中同样是包含了对Spice程序的改编。基于Spice核心算法，软件厂商、芯片厂及开源社区均推出了相应的产品，此外，适用于晶体管级的FastSPICE、融合了数字仿真的数模混合仿真、电路板仿真相关的系统级仿真产品成为三大主要趋势。
EDA主要功能与芯片设计流程对应。将复杂物理问题用教学模型高度精确化表述，在虚拟软件中重现芯片制造过程中的各种物理效应和问题。在确保逻辑功能正确的前提下，利用教学工具解决多目标多约束的最优化问题，求得特定半导体工艺条件下，性能、功耗、面积、电气特性、成本等最优解。验证模型一致性问题，确保芯片在多个设计环节的迭代中逻辑功能一致。
全球EDA市场份额集中，Synopsys、Cadence、Simens EDA三巨头凭借技术优势占据近八成市场份额。我国的EDA行业起步晚，并经历了从二十世纪末到二十一世纪初近15年的缓慢发展阶段，目前我国EDA市场仍然以外资品牌为主，与全球市场相似，基本被Synopsys、Cadence、Simens EDA三家外资巨头所垄断。2020年三家公司仍占据了国内EDA行业的主导地位，三巨头的技术水平、产品完成度和丰富度仍旧大幅领先国内相关企业。从国内企业来看，国产EDA企业逐步发力，2020年华大九天在国内EDA市场以6%的市占率排名第四，已经超过另外两大海外大厂Ansys和Keysight；概伦电子也初步打入市场。
数据来源：行行查，行业研究数据库 www.hanghangcha.com