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2025年EDA行业深度：发展历程、竞争格局、国产替代、未来趋势及相关公司深度梳理（附下载）

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2025-11-09 18:05

一、EDA 概述

1.什么是 EDA

EDA（Eletronic Design Automation,电子设计自动化）是一种利用计算机辅助技术完成集成电路（IC）设计、仿真、验证等全流程的工具链总称。作为半导体产业链上游的核心基础技术，EDA 可显著提升芯片研发效率、降低设计复杂度，其技术水平直接决定芯片性能与产业创新能力。

国外企业早期以内部自用 CAD 工具开展设计，伴随技术迭代，逐步催生商用化产品，并推动行业形成系统设计自动化的格局；国产 EDA 虽起步较晚，但依托国家政策支持与企业自主研发，正加速向全流程自主化目标迈进。

2.EDA 分类

EDA 工具按应用场景可分为三大类，包括前端设计、后端设计、制造衔接类。根据设计对象的不同，可以分为数字电路设计工具、模拟电路设计工具、射频电路设计工具、晶圆制造工具、仿真工具、封装设计工具等。

3.EDA 工具贯穿 IC 设计/制作全流程，复杂多样且高技术壁垒

完整的集成电路设计和制造流程主要包括工艺平台开发、集成电路设计和集成电路制造三个阶段，每个阶段均需要对应的 EDA 工具作为支撑，包括用于支撑工艺平台开发和集成电路制造两个阶段的制造类 EDA 工具以及支撑集成电路设计阶段的设计类 EDA 工具：集成电路设计阶段：芯片在流片验证过程中可能需要花费数十甚至数百万美元委托晶圆厂进行小批量的芯片制造，为减少反复进行流片验证耗费的时间和成本，企业需在设计阶段通过电路仿真和验证 EDA 工具尽可能真实地模拟芯片工作的过程。在满足精度要求的前提下，能否对更大规模电路进行仿真及其仿真速度是衡量电路仿真及验证 EDA 工具的关键指标。集成电路制造阶段：晶圆制造过程中，需确保各类半导体器件能实现大规模制造且特性能够到达预定指标后进行电学特性的测试，并利用器件模型建模 EDA 工具建立晶圆制造所需的各种半导体器件的模型。晶圆制造 EDA 工具包括器件模型提取工具、存储器编译器开发工具等，为晶圆制造厂提供了重要的技术支撑。

其中，支撑集成电路设计阶段的 EDA 工具主要包含模拟电路设计 EDA 和数字电路设计 EDA：模拟电路 EDA 工具系统：模拟电路的设计从原理图设计开始，原理图中包含抽象化的器件符号及连线（符号表示晶体管、电阻、电容等），设计师通过电路仿真工具模拟电路的功能、性能。随后，通过版图设计工具将每个器件放置到合适位置，并用图形将各个器件进行正确的连接。接着进行物理验证以确保版图与原理图一致并且符合晶圆制造的要求。最后对版图进行寄生参数提取，并通过后仿真来验证电路实际工作的各项功能和性能。而 EDA 工具贯穿上述模拟电路设计全过程的各个环节。

数字电路 EDA 工具系统：数字电路设计主要分为数字前端和数字后端两部分。数字前端设计从用硬件语言对芯片功能进行描述编码开始，通过仿真工具进行逻辑仿真，然后通过逻辑综合将设计代码映射到电路结构，输出描述数字电路结构的电路网表文件；数字后端设计首先用布局布线工具形成电路网表和版图，随后进行寄生参数提取，再进行时序分析和优化、物理验证等工作，最后进行版图集成，形成最终交付晶圆代工厂生产的版图。而 EDA 工具同样贯穿上述数字电路设计全过程的各个环节。

二、EDA 发展历程

1.国外

国外 EDA 起源早，从早期企业内部自用 CAD 工具，后发展为商用及电子系统设计自动化阶段。国外 EDA 行业起源于 20 世纪 60 年代，初期以芯片设计企业内部自用的 CAD 工具为主，用于加速设计流程；伴随集成电路复杂性的提高，80 年代中后期商用 EDA 工具市场崛起，Mentor Graphics（1981 年成立，后被德国 Siemens 收购）、Synopsys（1986 年成立）、Cadence（1988 年成立）等企业通过竞争逐步确立市场地位；90 年代行业进入电子系统设计自动化阶段，头部企业通过技术迭代与并购整合进一步扩大市场优势；2000 年至今，Mentor Graphics、Synopsys、Cadence 等凭借全流程工具链布局与持续技术壁垒构建，形成高度集中的垄断格局。

2.国内

国产 EDA 起步虽滞后于国际，却依托国家政策赋能与企业自主研发，向全流程自主化加速迈进。国产 EDA 工具行业正处于快速发展阶段，市场规模持续扩大，国产化率稳步提升，但与国际巨头相比，在先进制程覆盖、全流程工具完整性和全球市场份额方面仍有显著差距。从下游应用来看，国产 EDA 工具如模拟电路设计、器件仿真等已取得不错的成果，但点工具偏多，无法形成全流程生态。在先进制程布局上，由于技术积累时间较短，和海外龙头相比仍存在一定程度的差距。

20 世纪 80 年代巴统禁运 EDA 工具，中国于 1988 年启动“熊猫 ICCAD”研发（1993 年成功研发）。 1994 年巴统解除禁令，Synopsys、Cadence 等外资巨头抢占中国市场，本土 EDA 陷入工具依赖。 2008 年，EDA 被纳入《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020）》十六大重大专项，同年 “核高基”（核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品）专项启动。在此政策赋能下，华大九天、概伦电子等国产 EDA 企业成立，聚焦模拟设计、器件建模等领域，突破全流程工具链技术。 2011-2019 年，国产 EDA 在细分领域加速突破。武汉九同方深耕射频电磁仿真 EDA 工具，破解 5G 芯片设计验证难题；青岛若贝聚焦前端设计与验证环节，以 RTL 级逻辑仿真、时序分析工具保障数字电路功能正确性；深圳鸿芯微纳与杭州行芯锚定后端设计，研发物理实现 EDA 工具推动逻辑设计向可制造版图转化。 2020 年以来，国产 EDA 进入政策赋能与产业协同攻坚阶段。国务院 2020 年发布《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展若干政策的通知》（8 号文），以财税扶持与投融资政策为集成电路及EDA 研发提供保障；2023 年，华为 EDA 团队聚合国内 EDA 产业力量，攻坚突破 14nm 以上工艺所需 EDA 工具国产化。

2020 年以来，虽然我国 EDA 工具已取得了重大技术突破，但国产替代率仍不高。2024 年国内 EDA 市场约为 120 亿元人民币，国内市场替代率不足 15%。分情况来看，目前模拟芯片设计工具国产化率最高，已突破 40%，制造测试类工具国产化率也突破 25%。而数字后端工具仍为国际巨头主导，2024 年国内市场替代率不足 20%，5nm 以下先进制程国产化率甚至低于 5%。总体而言，我国 EDA 工具的国产替代现出结构性发展的特点。从主要公司的研发进度来看，华大九天实现模拟电路设计全流程自主可控，其物理验证工具 Argus 性能超越西门子 EDA 的 Calibre，支持 FinFET 工艺并通过三星认证。概伦电子作为国内器件仿真工具的领军企业，2024 年推出的 Nano Spice 系列仿真器已成功通过三星 3/4nm 工艺认证。在制造端配套技术广立微开发的 WAT 测试方案已达到国际先进水平，在 3DNAND 和先进逻辑制程中展现出优势。此外，面对异构集成发展趋势，芯华章科技计划于 2026 年推出支持 Chiplet 设计的验证平台。在 AI 领域布局上，合见工软的 NL-to-GDSIIAI 平台、中科麒芯的 Chip Lingo LLM 大模型等可推动设计效率提升 2 倍以上。 2025 年 5 月，面对海外巨头的 EDA 断供，国内采取了技术攻坚+生态重构的双轨策略。技术上，国内 EDA 企业除了加强自主研发外，更加快了并购的脚步，如华大九天收购了芯和半导体，补齐了射频设计工具的短板。在生态重构上，除了国家引导的生态协同外，国内厂商一方面参与 RISC-V 开源生态，推动国产 EDA 工具接口标准化，降低对美系工具的依赖。另一方面则注重对人才的培养，目前 EDA 高端人才缺口超 30000 人，特别是具备硕士及以上学历的复合型人才占比不足 1%，成为制约国产替代进程的关键因素。此外，合见工软于 2025 年 6 月开放 UniVista 仿真器等工具的免费试用，覆盖 200 余家设计企业需求，以应对短期冲击。EDA 企业也需进入高校、研究所等，构建产学研联盟，从高校到产业培育工程师使用习惯。

三、EDA 竞争格局

国际三巨头主导 EDA 行业，市场高度集中化。EDA 软件行业主要受技术驱动，具有较高的技术、人才储备、用户协同、资金规模等壁垒，市场集中度较高。目前全球 EDA 市场主要由 Synopsys、Cadence、 Siemens EDA 三大巨头占领，呈现高度集中化格局。国内华大九天等企业位列全球 EDA 行业的第二梯队。第三梯队的企业主要聚焦于某些特定领域或用途的点工具，整体规模和产品完整度与前两大梯队的企业存在明显的差距。

1.EDA 全球市场保持高速增长，前三大龙头企业市占率高达 74%

观察者报告网和中商情报网数据显示，2024 年全球 EDA 市场规模约为 157.1 亿美元(同比+8.1%)， 2017-2024 年复合增长率达 11.1%，预计 2026 年将达到 183.3 亿美元，相较于 2024 年增长 16.7%。据 Trend Force 数据，2024 年 Synopsys、Cadence、西门子分别占据全球 EDA 市场的 32％、29％、13％，前三大企业市占率达到 74%。

具体来看，Synopsys、Cadence 及西门子 EDA 三家技术各有侧重： Synopsys：以数字设计工具见长，拥有 VCS 仿真器、Design Compiler 综合工具、ICC2 布局布线工具等黄金标准产品，覆盖数字设计全流程；其硬件平台如 Palladium、Zebu、HAPS 在原型验证领域占据主导。 Cadence：模拟设计工具 Virtuoso 全球领先，数字后端工具 Innovus 亦具优势；IP 领域表现突出，尤其在 DDR 内存 IP 和 Tensilica 处理器 IP 方面技术领先。西门子 EDA：以 OPC（光学邻近校正）和 DTF 工具为核心竞争力，在芯片制造签核（signoff）阶段不可替代。

2.EDA 中国市场持续攀升，华大九天凭借技术优势加速抢占本土市场份额

据相关数据，2024 年中国 EDA 市场规模为 135.9 亿元（同比+13.3%），2019-2024 年复合增长率达 13.3%。中国 EDA 市场份额前五的厂商分别为 Synopsys（32%）、Cadence（29%）、西门子 EDA （17%）、华大九天（6%）、Ansys（5%）。

对于国内 EDA 市场，目前仍由国际三巨头占据绝对主导地位。中国 EDA 市场同样由 Cadence、 Synopsys、Siemens EDA 三大巨头垄断，前三大企业占比超 70%。目前，我国本土企业华大九天超过了另外两大国外企业 Ansys、Keysight，市场份额占比达 5.9%。

四、EDA 国产替代必要性