电子设计自动化（EDA）行业是一个成熟行业，但同时也是一个不断变化的行业。每个工艺节点和封装技术的进步都对现有工具提出了新的要求和限制。此外，设计问题和范式的变化也改变了设计团队的工作方式和目标。
对于一个相对较小的行业来说，EDA在研发方面的投资需求巨大。在行业早期，大部分研发工作是在大学或初创公司中完成的。但在20世纪90年代和21世纪初的艰难岁月里，随着设计项目数量迅速下降，行业萎缩至仅剩几个大型玩家。几乎所有的初创公司要么倒闭，要么被收购，创新生态系统消失殆尽。同时，在这一时期，问题陈述也开始演变。“20年前，当EDA行业已经存在40年时，它就已经是一个成熟的业务了，”Quadric公司首席营销官Steve Roddy表示，“20年前和现在的区别在于EDA工具本身的复杂性和互联性。20年前，用户可以为设计流程的每个主要步骤挑选最佳的‘点工具’，至少在复杂的数字系统级芯片（SoC）领域是如此。”随着半导体行业的再次变化，它现在需要更多的专业化，这也导致了设计项目数量的反弹。最复杂的设计所需的电路超过了单个芯片所能容纳的范围，这导致了制造工艺的重大变化。随着问题领域的转变，行业发现自己无法做出充分应对。这反过来又激发了更多的内部创新，但这些创新仍然无法完全填补空白。在其他行业，这一问题可能会通过新兴初创公司的出现来解决。但这些行业的失败成本并不相同。如果一个芯片失败，其财务和机会成本可能是巨大的。“半导体行业之所以保守，是因为将新芯片或产品推向市场需要大量的资本支出，”Innergy Systems公司创始人兼首席执行官Ninad Huilgol表示，“犯错的惩罚很高。这导致利益相关者在做决策时非常谨慎，而这可能意味着新工具的销售周期更长。这意味着产品具有粘性，而且更难考虑替代解决方案。”这对初创公司和老牌企业来说都是一个问题。老牌企业更倾向于关注更容易部署的渐进式创新。它们投资于总可寻址市场最大、盈利时间最快的领域。“核心EDA技术受到了主要EDA公司的大量开发关注，这使得初创公司难以涉足，”西门子EDA技术解决方案销售副总裁Paul Brownlee表示，“传统上，初创公司专注于利基市场和新开发应用，这些应用与这些核心EDA技术相辅相成。”但这使初创公司的问题更加严重。“初创公司不仅要应对技术挑战，还要说服保守的行业参与者采用新解决方案，”Rise Design Automation公司联合创始人兼首席执行官Badru Agarwala表示，“这可能是一个缓慢而艰难的过程。”初创公司独立成功的几率很低。“大多数集成电路（IC）和系统公司都限制自己对EDA初创公司的投资和依赖程度，”西门子的Brownlee表示，“这意味着许多初创公司只有在被大型玩家收购后才能实现规模化发展。”但这并没有削弱它们的重要性。“如果你看看整个生态系统——学术界、初创公司、中型公司、大型EDA公司和半导体公司——我们在这个团队中扮演着不同的角色，每个角色都至关重要，”Cadence公司战略与新业务集团总监Rob Knoth表示，“初创公司真的非常关键，因为它们传统上会承担不同的风险，这种认真程度是团队中其他玩家无法比拟的。”这影响着每一个人。“EDA初创公司的成功越少，意味着潜在企业家的参与度越低，创新也越少，”Innergy的Huilgol表示，“大型EDA公司因不得不更多地依赖内部开发的解决方案而受到影响。这也影响了它们的估值，因为华尔街正在寻找由新的、创新的解决方案驱动的更快收入增长。”如今，正在发生几项变化。首先，新的关注点在于系统而非硅。系统市场从未有过封闭的工具市场。其次，更专业化的设计可能会导致工具市场更加碎片化，使初创公司相比需要在看到更大的市场机会后才会投资的大型EDA公司具有优势。曾经作为EDA创新肥沃土壤的大学研究，其对行业的影响力也有所下降。“这一转变部分是由于资金减少，以及将学术研究转化为可行商业产品的复杂性和时间增加，”Rise的Agarwala表示，“学术研究与初创公司之间的联系日益减弱，这可能是当前创新差距的原因之一。此外，我们还看到，学术界培养的新人才正涌向软件领域，利用开源进行创新，而软件领域具有更大的潜在市场，收购目标/估值非常高。”从大学走向初创公司需要资金。“考虑到EDA业务的整体规模一直在稳步增长，但仍只有数十亿美元的总收入，想想进入EDA业务所需的前期技术投资规模之大，”Quadric的Roddy表示，“有多少风险投资家愿意为创业者提供数亿美元的初创资本，而最终可能只赢得不到100亿美元市场中的一小部分。此外，退出路径仅限于卖给三大行业巨头之一。或者，有无数的SaaS和AI公司也在争取同样的风险投资美元，它们热衷于快速实现数十亿美元甚至更多收入的潜力，而这样的市场规模达到1000亿美元甚至更多。在2024年创办一家EDA公司确实是一项艰巨的任务。”Innergy的Huilgol对此表示赞同。“即使在今天，投资者在听到过去几年半导体再次成为热门话题后，对投资EDA仍然非常谨慎。理由是EDA市场规模小，销售周期长，而且不被认为很吸引人。因此，在EDA领域筹集资金很困难，这意味着初创公司真的很难起步。虽然任何行业都需要市场验证，但在EDA领域，获得客户的青睐尤其重要。”从大学出来的初创公司还面临着另一个巨大的障碍。“在销售和营销方面，行业老手几十年来一直在与领导者交谈，”Rise的联合创始人Allan Klinck表示，“我们了解问题，我们了解遇到问题的人，我们了解解决方案，我们了解行业的变化。如果你没有现成的网络，那将非常困难。即使你有一个好主意，要将其部署到大公司也非常困难。这几乎是不可能的。”但是，半导体设计中的变化足够多，为开辟一些新的机遇提供了可能。“随着3D-IC的出现，市场已经发生了转变，”Ansys公司产品营销总监Marc Swinnen表示，“正在向系统领域发展，带来了大量的活力和新功能。3D-IC打开了许多传统上不属于EDA的领域，比如麦克斯韦方程求解器。它曾经只用于天线和雷达设计，现在被用于分析芯片。它被用于中介层和3D-IC，对大型中介层结构进行电磁分析。这为大学的研究开辟了新的领域。”此外，还有可能为大学提供框架，让它们在其中进行创新。“我们通过高级综合和开放的中间表示（IR）来培养一个协作生态系统，”Agarwala表示，“这允许来自各个领域的用户和合作伙伴——包括学术界、初创公司和老牌企业——在真实场景中试验和验证他们的想法。他们可以探索添加设计功能、开发新的领域特定语言，甚至从自己的工具中生成IR，以充分实现硬件实现的好处。这种方法使他们能够专注于自己的专业领域，同时加速创新过程。”尽管如此，虽然这可能会催生更多的初创公司，但它只解决了部分问题。初创公司仍然需要找到一种方法，成长到足够大的规模，以获得可观的价值。“前三大EDA公司的规模确实使得初创公司难以产生足够的收入，从而在整个大局中产生有意义的影响，”西门子的Brownlee表示，“初创公司需要关注相邻领域和令人信服的空白，而不是建造一个更好的捕鼠器。在创新方面，大型EDA公司仍然会做出自制或购买的决定，而购买的决定往往涉及在已建立EDA公司核心能力领域之外的、经过验证的初创公司。”新问题，新机遇
尽管如此，变化创造了机遇。“你需要解决大玩家尚未解决的问题，或者拥有他们没有的独特技术，”Agarwala表示，“你还需要能够将其带给已经建立了流程和工作流的客户，你的技术必须既适应这些流程和工作流，又对其进行改进。理想情况下，它应该是推动半导体行业增长所需要解决的问题。”
这通常意味着要找出弱点。“只有当初创公司做出与现有解决方案不同或更好的事情时，才有意义，”Verific Design Automation公司首席运营官Michiel Ligthart表示，“它们需要具有颠覆性。最近，国际贸易关系成为了一个驱动因素，我们在过去五年中看到中国EDA初创公司的数量突然增加。竞争也促进了创新。”创新正在不同于过去的地方发生。“人工智能革命正在重新注入我们失去的一些魔力，并为新的初创公司创造土壤，”Cadence的Knoth表示，“我看到我们的一些大型合作伙伴正在这样做，他们真正在推动人工智能在半导体领域所能做到的极限。这些商业公司中的一些正在引进研究人员，引进更多类似初创公司的想法。这并没有消除对初创公司的需求。初创公司仍然是工程师锻造的熔炉，这是非常重要的。仅仅将它们嵌入到EDA公司或半导体公司内部，是无法复制这种熔炉的，但这确实有助于解决这个问题。”初创公司往往更加灵活。“初创公司可以非常灵活，可以更快地开发和融入新技术，创造新的架构，”Agarwala表示，“这种灵活、快速和解决复杂挑战的能力是独特的，而且往往需要初创公司的环境。”然而，可能需要重置期望。“在数字设计方面，大家都同意同一种做事方式，但在模拟设计方面，有大量的事情需要做，”Ansys的Swinnen表示，“范围如此广泛，一家公司不可能拥有所有的部分。有这样一个完整的生态系统，小本经营的商店开发出用于分析史密斯圆图等的小型实用程序。只需要一两名开发人员开发，他们就可以将其卖给所有的射频工程师，从而做成一笔不错的小生意。我假设Cadence对进入那个微小市场不感兴趣，但它们可以通过（Cadence的）SKILL为客户提供服务，在那里你可以获得这些实用程序，并将它们集成到工具中。这表明这样的系统在EDA中是存在且可行的，而SKILL使其成为可能。”接口使许多事情成为可能。“接口对创新很重要，但接口会减慢速度，”Knoth表示，“接口会有损失。有准确性损失、速度损失，以及各种问题，但它们仍然至关重要。但我们不应该希望过去重现。我们应该看看我们现在在哪里，并展望未来，以过去为指引。”我们依靠大学进行创新。“我们需要重新点燃大学中合作和成长的努力，以帮助解决我们看到的新人才严重短缺的问题，”Agarwala表示，“行业必须探索新的方式来促进创新，这包括大学和初创公司。在大型EDA公司、初创公司和学术界之间建立合作伙伴关系。来源：EETOP编译整理自semiengineering
欢迎关注我们，并“设为星标” 可第一时间收到我们的推送消息================================
全球领先系统 IP 提供商SoC设计资料包
片上网络（NoC）互连 IP 和 SoC 集成自动化技术
