EDA Tool Study

20240123 Synopsys併購Ansys對全球EDA產業之影響

電子設計自動化（EDA）龍頭新思科技（Synopsys）斥資350億美元收購老牌工業模擬軟體公司Ansys。事實上，新思成立30多年已完成80多次購併案，而在EDA市佔前三大業者中，新思更以「購併王者」著稱，由於晶片EDA技術壁壘高，整個產業購併興起，這也是新思能在EDA產業持續領先的原因。

隨著晶片系統化趨勢提高，模擬軟體的重要性，日益凸顯，例如目前熱門的小晶片（Chiplet）技術應用，就需要更多模擬軟體的介入，所以工業模擬軟體將從整機設計，走向晶片級應用，而作為全球EDA龍頭新思洞察趨勢和商機果斷出手併購。

Ansys雖然在EDA市佔率不高，但依然是全球第四大EDA廠商，Ansys所開發的電腦輔助工程（CAE）／多物理場（Multiphysics）工程模擬軟體則是廣泛應用在航太、汽車和工業界中。藉著收購Ansys，不但有助於新思擴大客戶群及產品陣容，也有助於新思由晶片設計領域進入到更大的系統設計解決方案領域，以因應不斷成長的系統複雜性對更高運算效能和效率的需求。

然而，近年新思持續為EDA產業龍頭業者，2022年佔有45.8%市場，遠高於益華電腦（Cadence）的32.1%與西門子（Siemens）的13.6%，合併後新思與Ansys雙方的市場比重恐接近50%，半壁江山盡在新思掌握將是未來EDA的新格局。因收購Ansys，新思預期整體潛在市場規模（TAM）會是目前的1.5倍，並且2023~2028年TAM還會以年複合成長率（CAGR）11%的幅度成長。

以中國EDA市場而言：國際EDA業者在中國佔據上看90%左右的市佔率，中國EDA業者在全球佔比不到10%，自給率非常低，可說是中國晶片產業鏈當中，最為薄弱的一環。中國本土EDA上市企業華大九天，佔據中國EDA市場約6%的市佔率，並且華大九天的營收佔據了本土EDA企業總營收的一半，可以說是佔據了本土EDA企業的「半壁江山」。只不過，中國的半壁江山，難以比擬國際EDA的龍頭新思。

根據中國半導體產業協會的數據顯示，預計到2025年，中國EDA產業在全球市佔率上看22%。然而，中國先進邏輯晶片的供應鏈仍有待發展，具備國際競爭力和完全的本土替代能力者，幾乎付之闕如。

以併購的啟示而言：據The Next Platform指出，這筆交易是完全可以預測得到的，新思科技聯合創辦人、前任執行長兼董事長Aart de Geus於2022年IEEE國際固態電路會議開幕演講中，揭示他所稱的「SysMoore時代」，要在超越摩爾的前提下，讓摩爾定律（Moore's Law）以電晶體設計和當前的封裝技術相結合，以加速各種裝置與系統的運算能力大增1,000倍。

SysMoore的意思是一種功能擴展，類似於業界習慣從製程微縮和電晶體設計當中，擴展的功能，至於SysMoore時代的這種設計則來自晶片封裝。De Geus是一個樂觀主義者，自從37年前聯合創始新思以來，他一直是晶片設計的先驅之一，可以預見的是，能夠模擬一個完整的系統，而不僅僅是一個晶片，將是未來的潮流。這是從設計中提煉每一個可能的效率的唯一方法，而在AI的幫助下進行模擬，將可望協助各種類型的系統，得以縮短設計完成和開始製造的時間。

隨著晶片設計愈來愈複雜，製程微縮不斷接近物理極限，實體層模擬對晶片設計和製程開發的價值，變得愈來愈重要，掌握了實體層模擬利器，對新思針對3D封裝和1奈米以下製程的設計，將可望具有更明顯的優勢。

而在IC設計領域的模擬變得愈來愈重要之後，不僅可望大幅提升新思在這方面對於IC設計業者的服務水準，甚至會有機會改變先進製程晶片設計的思路。

從工具鏈的角度，EDA+模擬驗證+電腦輔助工程（CAE）+資訊安全，將是未來新思「從晶片到系統」的重要補充。

其它EDA巨擘角度：隨著新思出手購併，其他EDA巨擘估計將跟隨，未來業界對模擬軟體會日益關注，工業模擬軟體領域，預計將有一系列收購發生。EDA的全流程設計是新思的核心業務，而隨著複雜晶片設計對功耗和可靠性驗證方面的要求愈來愈高，Ansys在晶片功耗和可靠性驗證方面的優勢，將成為新思面對競爭對手Cadence重要的殺手鐧，進而擴展新思在設計工具鏈的涵蓋範圍。

值得注意的是，新思昔日的對手Mentor被西門子工業軟體（Siemens Digital Industries Software）收購後，重點擴展EDA與工業流程系統融合。如今，面臨西門子EDA（Siemens EDA）的來勢洶洶，隨著新思的管理層更迭逐漸完成，新管理層將瞄準開疆擴土的目標，鎖定高階工業軟體，可說是最理想的選擇。

新思與Ansys的這筆收購案之後，勢必也讓市佔第二的Cadence承受更大壓力，是否必須跟上節奏，推進高階工業軟體市場，以及更深入實體層模擬驗證領域亦或是將有另一波併購潮，值得關切。

20230321 類比EDA Tool 還要多久才能趕上數位EDA Tool?
今天讀到一篇文章關於類比EDA Tool之路[1]，心中不免覺得好奇？若是沒有類比EDA Tool的幫助下，那一般是要怎麼做出類比訊號的設計呢?數位和類比的概念，絕大部分的人都相當清楚，但是文中舉了一個SOC的核心為類比，比以PLL為心臟不同的跳動來表達此重要性。文中也說類比的運作方式和我們人類大腦類似，這點該如何想像呢?這有點抽象!

Key：

• 電子設計自動化（EDA）龍頭新思科技（Synopsys）斥資350億美元收購老牌工業模擬軟體公司Ansys
• 新思成立30多年已完成80多次購併案，而在EDA市佔前三大業者中，新思更以「購併王者」著稱
• Ansys是全球第四大EDA廠商，Ansys所開發的電腦輔助工程（CAE）／多物理場（Multiphysics）工程模擬軟體則是廣泛應用在航太、汽車和工業界中
• 新思2022年佔有45.8% EDA市場，益華電腦（Cadence）的32.1%與西門子（Siemens）的13.6%，合併後新思與Ansys雙方的市場比重恐接近50%
• 因收購Ansys，新思預期整體潛在市場規模（TAM）會是目前的1.5倍，並且2023~2028年TAM還會以年複合成長率（CAGR）11%的幅度成長。
• 國際EDA業者在中國佔據上看90%左右的市佔率，中國EDA業者在全球佔比不到10%，自給率非常低，可說是中國晶片產業鏈當中，最為薄弱的一環
• 中國本土EDA上市企業華大九天，佔據中國EDA市場約6%的市佔率，並且華大九天的營收佔據了本土EDA企業總營收的一半
• 預計到2025年，中國EDA產業在全球市佔率上看22%
• SysMoore的意思是一種功能擴展，類似於業界習慣從製程微縮和電晶體設計當中，擴展的功能，至於SysMoore時代的這種設計則來自晶片封裝。

Reference:

[1][20230320]類比EDA工具：下一步路在何方？
https://www.eettaiwan.com/20230320nt31-eda-tools-for-analog-where-do-i-go-from-here/?utm_source=EETT%20Article%20Alert&utm_medium=Email&utm_campaign=2023-03-21

混合訊號和射頻(RF)等設計工具在最近幾年來持續快速成長並達到兩位數的年成長率，但也還未能發展到媲美數位設計工具範圍的爆發成長規模。

「數位設計自動化的關鍵推手在於能夠使用標準化電子元件的抽象表現，以綜合並模擬設計。對於數位設計來說，這已經是一種公認的標準做法，但對於類比設計來說卻相當困難。」這是因為，根據定義，類比運算並不能僅以0和1來表示，這賦予設計更大的靈活性，但也意味著更複雜的分析。

因此，EDA產業尚未成功開發出充份可行的方法，以實現類比設計技術所需要的更高抽象級。

「類比設計不再局限於區塊式(block-level)設計，如運算放大器(op amp)、資料轉換器和濾波器等。所以，如今它在人工智慧(AI)方面得到了更廣泛的應用，因為類比更接近大腦的運作方式。」

類比是SoC的核心

儘管數位電路主要負責日常運算，而且是現代晶片的核心，但類比電路仍然是晶片系統(SoC)成功運行不可或缺的一部份。以時脈為例，SoC的「心跳」節奏就來自於鎖相環(PLL)—它主要就是一種類比和混合訊號設計。