1. 日蚀之阴——写在前面的话
2016 年 3 月,从某 EDA 国际巨头流出的一封针对中兴通信的内部邮件,掀起了一次小小的波澜,拉开了公众对中兴事件和 EDA 的关注。但 EDA 在这一事件中的身影,很快被产业其他方面的新闻所吸引,毕竟 2016 年的芯片行业,依然多姿多彩,芯片市场依然欣欣向荣。暗流涌动下的中国芯片市场,貌似一片平和。
2018 年中兴通讯再生曲折 ;2019 年 5 月 16 日华为事件爆发,产业情绪被推向高潮。到如今,近 147 家中资企业被列入实体清单,其中不乏芯片企业,EDA 作为芯片产业链最上游的技术,是可以 " 一剑封喉 " 的大杀器,成为最好用、最高效的 " 卡脖子 " 工具。于是,这个被美资三巨头高度垄断,全球只有 2 万从业人员,小众到从业人员家人都不太了解的产业,急剧窜红,开始进入公众视野。
资本立刻抓住了这其中的机遇,迅速向 EDA 聚集。长期以来在研发中艰难前进且默默无闻的国产 EDA 终于等到了属于他们的春天。据产业界朋友告知,已有接近 50 家大大小小的 EDA 企业如雨后春笋般拔地而起,这还不包括那些正在暗中积蓄力量准备成立的。这个窄众的产业出现了前所未有的红火。
但红火之下必有隐忧。EDA 是一个市场规模虽然小但技术流程很长的产业,需要种类繁多的软硬件工具相互配合从而形成工具链,以三巨头之一的 Synopsys 为例,其完整覆盖芯片全设计流程的工具链号称有 500 多种。但是, " 忽如一夜春风来 " 的国内 EDA 公司只是在 " 点工具 " 上有所突破,做得相对较好了也只是突破了多个 " 点工具 ",仅有几家公司初步形成了较为完善的工具链,但也尚不足够先进,整体来说国内 EDA 技术积累很浅。
从三巨头中的 Synopsys 和 Cadence 的财报来看,这两家公司每年花费在研发上的投入达到了营收总额的 35% 以上,Synopsys 的研发投入更是惊人的十亿美金级别。非常明显,研发资金和技术是一家 EDA 企业能够正常运转的两个轮子,缺一不可。目前国产 EDA 公司技术积累较浅的问题应该如何破局 ? 很多的朋友跟我讲,资本可以,因为参考国际三大 EDA 巨头的发展史,就是一部并购史。只要有了钱,就可以并购技术,于是资本和技术两个轮子就有了,企业就可以往前走了。笔者不是投资人,也没有深度关注资本市场,我无法从投资的角度来表示这种说的对错,我只是想以我所了解的 EDA 行业和技术,跟大家分享一些信息,供大家闲暇之余讨论的时候,提供一些素材。
2. 它山之石——三大家发展历程中的并购史
诚然,EDA 的发展史就是一部并购史,就连三巨头之一的 Cadence,都是再 1988 年由 ECAD Systems 和 SDA Systems 两个公司合并而成。以 Cadence/Synopsys/Mentor 为代表的 EDA 企业,从 80 年代开始一直发展到今天 ( Mentor 于 2016 年 11 月被西门子收购 ) 确实经历了大量的并购过程。有人统计过,在过去的 30 年中,发生在 EDA 行业的并购近 300 次,鼎盛时期一年发生过 20 次左右。笔者简单地统计了三大 EDA 公司的并购事件,因为篇幅和时间的关系,并没有穷举。即使是一次不完全统计,也可以看到一窥并购是 EDA 发展史上重要的组成部分。图 1、图 2、图 3 分别展示了三大 EDA 公司主要并购历程且 ( 并购历程立足 EDA,仅对 IP 以及软件安全公司部分抽取 ) 。
Synopsys 的部分并购:


Cadence 的部分并购:


Mentor 的部分并购:


EDA 巨头并购的深层次原因无外乎有二,其一是通过并购补全自己的工具链、另一个则是将潜在的挑战者 " 扼制 " 在萌芽状态。在众多并购中不乏改变 EDA 历史走向和产业格局的案例,其中最经典的无外乎 Synopsys 在 2001 年底以 7.8 亿美金收购 Avanti。当然,也许众多的人更感兴趣是 Cadence 和 Avanti 发生在硅谷丛林的那场世纪诉讼,但很少人会特别关注到 Synopsys 通过收购 Avanti,一举补齐了数字集成电路 EDA 全流程所需要的团队和技术,并一举获得了芯片后端布局布线近四成的市场。正是这场收购改变了传统上 "Synopsys 占前端,Cadence 占后端 " 的格局,让 Synopsys 在进入到后摩尔定律时代之前完成基石技术的布局。不知道后面是否有人问过当年主导这一事件的 Cadence CEO, Joe Costello 作何感想,如果他当年在胜诉以后收购 Avanti,是不是历史会因此而改变 ?
历史没有如果,但至少 Synopsys 在 2004 年起诉 Nassda 以后,以直接收购了 Nassda 来了解这场官司,没有留给 Cadence 或 Mentor 机会。纵然 2004 年的 Synopsys 产品列表中 SPICE 仿真器家族已经人满为患,纵然 Nassda 的技术、团队对 Synopsys 的意义没有那么重大,Synopsys 依然毫不犹豫地拿下了 Nassda,因为他们要的是 Nassda 的几个代表性客户来来拓展业务。这两个发生在 Synopsys 公司身上的例子分别体现了 " 补全产业链 " 和 " 在萌芽状态消灭潜在竞争者 " 两个并购最主要的目的,也有力的证明了并购在 EDA 行业中发挥产业整合能力。
3. 明珠暗投——那些并不成功的并购案例
但是,当认真回顾那些并购,能够为企业带来荣光的、实现 1+1>2 的案例其实屈指可数。毫无疑问,前面谈到的 Synopsys 收购 Avanti 是整个 EDA 历史上最成功的一起并购。Cadence 在 2011 年收购 Altos 应该也是不错的并购,将 Cadence 的流程与 Foundry 进一步捆绑,为后续 Cadence 在先进工艺上的发力提供了不小的帮助。
然而纵观历史,除了光鲜的买买买,并购之后的整合却大多一地鸡毛。并购后技术良性发展的例子少之又少,无疾而终者占很大一部分,更不乏极为失败的案例。如 Cadence 在 2005 年收购 Verisity,就是典型的失败案例。Cadence 希望通过该收购在下一代高级语言上领先产业,重塑 Cadence 在前端验证的荣光。从收购 Verisity 的主要工具 Specman 支持的 E-Language 就知道,该公司在此领域的野心不小,认为 E 语言是要比 C 语言高不止一阶的高级语言 ( C 和 E 中还隔着一个 D 呢 ) 。但是,事实证明——没有最好的语言,只有最适合的语言,SystemVerilog 最终成为事实上的产业标准语言。随着 SystemVerilog 的尘埃落定,让 Synopsys 的 VCS 仿真器结合 VMM 后一骑绝尘。而 Cadence 收购 Verisity 以后在 E 语言上的纠缠不清,浪费了收购成本不说,还赔上了巨大的时间成本。时至今日,Cadence 为了打破 VMM 的垄断依然做着不屈的努力,为改变这一事实而努力奋斗着。
Synopsys 在模拟领域的拼搏也有目共睹,然而直到现在,Synopsys 在模拟领域的市场占有率依然极其微弱。即使当年以一己之力,凭 Laker 将 Cadence Virtuoso 平台打得丢盔弃甲的 Spring Soft,被 Synopsys 收购之后也销声匿迹了。到如今,还有多少人记得 Synopsys 在 2012 年的收购大年中,还收购过的当时被寄予厚望的掩膜校准仿真功能工具 Rsoft 和模拟 EDA 工具 Ciranova? 当年被誉为 SPICE 仿真器界一股清流的 BDA,在单核时代踢馆 Hspice 和 Spectre,几乎未有败绩。但在 2014 年并入 Mentor 以后,产业满以为 Mentor 会借多核并行计算的东风,能让 BDA 达到更高的高度,但现实却让人唏嘘。
4. 欲速不达——中国 EDA 软件厂商现阶段大规模并购的危害
EDA 在过去 30 年的并购史,是否可以参照作为国产 EDA 的成功之路 ? 也许深究国际 EDA 巨头并购背后的原因,对比我们现在的产业环境,可以给我们一些启示。
在前面的论述中,我们提到国际 EDA 的并购无外乎两方面的原因,一是获取技术和团队来补全自己的工具链 ; 二是获取市场和客户来预防潜在的竞争对手做大。那我们可以从这两个方面来对当前国产 EDA 的状态做一些分析和探讨。
( A ) 现阶段中国 EDA 公司能够买得到好的技术吗 ?
应该说 2016 年以前,我们确实买到一些技术。但随着地缘政治的恶化,西方国际社会已经对出口管制一再的收紧,最近的一次跨国收购,福建宏芯收购德国企业爱思强 ( Aixtron ) 被美国直接叫停。很显然,再想从国际上直接引进技术或者是购买公司的难度进一步扩大,任何海外有价值的标的,都会因为西方社会的政治干预而引入极大的不确定性。虽然名义上留有可以申请的渠道,但是审批的时间和可能的结果,将会是中国 EDA 企业难以承受的成本。在此形势下还能够合法购买的,一定是那些被西方国家认为 " 无足轻重 " 的技术。在 EDA 这个技术高度集中的产业,这些 " 无足轻重 " 的外围技术到底有多少收购的价值,是一个非常值得商榷的话题。因此,在当前的产业环境下,中国 EDA 企业想靠并购尤其是并购欧美背景的企业来快速发展自身,肯定会遇到一个窘境:看上的标的没有渠道可以并购,而能并购的标的又没有太大的并购价值。
那么直接并购国内的企业是否可行呢 ? 数据显示,全球 EDA 从业人数在 2 万人上下,而国内从事 EDA 软件开发的工程师约 1500 人,其中多数集中在国际 EDA 公司的中国研发中心,真正为本土 EDA 做研发的人员不到三分之一。近年来,随着 EDA 产业受到政策的倾斜和资本关注,越来越多的创业公司涌入该领域。但人才不是一日之功,越来越多的新兴公司其实在客观上进一步分散了本来就捉襟见肘的研发力量,新兴的公司会形成一个个 " 小舢板 " 而非 " 航空母舰 "。把小舢板绑在一起是否能形成 " 航空母舰 "? 1800 多年前的赤壁之战给出了答案。
( B ) 现阶段中国 EDA 公司买得到的技术有客户吗 ?
Synopsys 总是盯着细分领域的第四名进行并购,背后其实就是客户的因素,收购这样的公司能够带来直接的市场和收入。该公司在 2012 年掀起并购浪潮,次年的营收一跃而上,抵达 20 亿美元的台阶,这其中毫无疑问有大肆并购的贡献。除此之外,客户是检验技术的唯一真理,一个技术或产品,有产业客户导入,意味着已经有人进行了评估并认可了技术的成熟程度。EDA 是一个高度依赖产业迭代的技术,没有客户的技术是没有未来的。很遗憾,国内并没有哪个 EDA 技术和产品获得了很好的市场份额。
( C ) 现阶段中国 EDA 公司有整合并购技术的能力吗 ?
国际 EDA 巨头有底气进行数量庞杂的产业并购,其实还有一个很大的原因,也是最容易被我们忽略的原因,就是他们强大的技术和人才整合能力。
EDA 经过近三十四年的发展,Synopsys/Cadence/Mentor 早已经形成了全流程的平台性技术。任何的新技术在他们内部早已有团队在研发,有同类型的产品已然在市场迭代,同时还有强大的平台型技术基础,还有对口专业性人才。当基于市场或技术的考虑,着手并购外部的公司和团队以后,他们有成熟的基础来整合并购。即使技术整合失败了,他们本来也还有成熟的内部技术存储和相近的技术路线,不会伤筋动骨。现阶段我们中国的 EDA 公司是否已具备这项能力 ? 我认为华大在模拟技术领域是有能力并购的,因为华大九天已经拥有了相对完整的模拟集成电路全流程解决方案。而除华大以外,绝大部分的国产 EDA 公司都是局部解决方案或点工具提供者,他们在并购的时候需要好好考虑自身的整合能力。
5. 正道的光——写在最后的一点建言
知名的科普工作者袁岚峰老师在一档科普节目中,谈及要如何发展我国集成电路时,提到了一个词—— " 走正道 "! 节目中其他内容不在文中赘述了,但这个理念笔者深表认同。
把 " 小舢板 " 强行组成 " 航空母舰 " 不可为,只有把 " 小舢板 " 发展壮大,成为 " 驱逐舰 "、" 巡洋舰 " 甚至于 " 航空母舰 ",才有可能去组成 " 航母战斗群 "。
在此时刻,各大国产 EDA 公司应该走 " 正道 ",更为努力的夯实内功,加快自身的技术研发和产品发展,推进自身的内部建设和成长。在 " 正道 " 上快步疾走,而不要奢望抄 " 近道 "。" 近道 " 在硬科技研发领域,往往荆棘丛生。
关于作者
黄乐天,电子科技大学电子科学与工程学院,副教授 , 电子科技大学博士。主要研究方向为计算机系统架构与系统级芯片设计,已在 IEEE Transactions on Computers ( CCF A 类期刊 ) 等高水平期刊和 CODE+ISSS、FCCM、ASPDAC、ISCAS 等顶级会议上发表高水平论文 50 余篇,申请专利 11 项,出版学术著作 1 部。参加工作以来主持和参与过国家自然科学基金项目重点项目、装备预研重点项目、国家科技重大专项、国家 "863" 重点研究计划等国家级重点科研项目,曾荣获 Altera 公司 ( Intel PSG ) 金牌培训师、 第七、第八、第十二届研究生电子设计大赛优秀指导教师、电子科大网络名师等称号。先后担任过国际会议 ICICM 2016 年 Publicity Chair, ISOCC 2016 年 Session Co-Chair、APCCAS2018 Special Session Chair 等学术职务。