Автоматизация электронного проектирования (EDA) Перспективы развития полупроводниковой промышленности

Автоматизация электронного проектирования (EDA) Перспективы развития полупроводниковой промышленности

<Секторы

автоматизации электронного проектирования (EDA) и полупроводниковых ИС были отмечены за их высокий рост и стратегическую важность в эпоху ИИ.

Большие технологические компании демонстрируют хорошие результаты, но некоторые полупроводниковые компании все еще сталкиваются с проблемами.

Это компании, которые раньше были лучшими в мире, а теперь испытывают серьезные трудности.

Эти компании сейчас сокращают свою операционную и финансовую деятельность, то есть не нанимают сотрудников, сокращают штат и инвестиции.

Эти компании раньше имели продукты мирового класса и тратили много денег на EDA, но в ближайшие несколько лет они собираются значительно сократить свои расходы.

Компании-вендоры сталкиваются с неопределенностью.

В сентябре 2015 года акции Synopsys и Cadence упали более чем на 20 процентов за один день после того, как они отчитались о квартальной прибыли.

Отрасль EDA развивается, но IP-бизнес, как сообщается, испытывает трудности: основные клиенты теряют контракты, а операционная маржа сокращается.

Приведем несколько сценариев того, что может произойти:

    • Cadence продвигается в смежные области со своей стратегией "Intelligent System Design",
    • Synopsys недавно приобрела компанию Ansys, занимающуюся физическим моделированием, чтобы создать портфолио, охватывающее все сферы - от проектирования чипов до мультифизического моделирования.
    1. Intel была ведущей полупроводниковой компанией в мире еще несколько лет назад.
    2. Intel заключила множество контрактов на EDA/IP с различными EDA-компаниями (особенно с Synopsys)
    3. Intel не справляется и сокращает свой бизнес.
    • Synopsys имеет сильные стороны в логическом синтезе, физическом проектировании, IP-ядрах, подписании и верификации,
    • Cadence имеет сильные стороны в аналоговом/смешанном сигнальном проектировании, PCB и инструментах упаковки, а также цифровом размещении и маршрутизации (P&R).
    • Synopsys - производительность интеграции Ansys:
      • После приобретения компании Ansys, которое было завершено в сентябре 2025 года, Synopsys добавила в свой портфель инструмент физического моделирования мирового класса. Ansys имеет сильную клиентскую базу в неполупроводниковых секторах, включая аэрокосмическую, автомобильную, оборонную промышленность и промышленные устройства.
      • Synopsys может удвоить свою клиентскую базу за счет перекрестных продаж своих существующих клиентов, занимающихся разработкой полупроводников, клиентам Ansys, использующим инженерное программное обеспечение. В частности, полупроводники для автономных и электрических транспортных средств - это не только производительность самого чипа, но и его тепловая/механическая надежность, и комбинированное решение Synopsys-Ansys идеально подходит для такого проектирования на уровне системы.
      • В среднесрочной перспективе приобретение Ansys не только сразу увеличит доходы Synopsys (годовой доход Ansys оценивается примерно в 2 млрд долларов), но и географически увеличит европейский доход (у Ansys много европейских клиентов) и диверсифицирует продукты. Это снижает нашу зависимость от Intel или конкретных клиентов, не имеющих фабрик.
    • Рост автомобильных и промышленных полупроводников:
      • Эра электромобилей (EV) приводит к взрывному росту содержания полупроводников в автомобилях. Чипы искусственного интеллекта и высокоскоростные SoC используются в передовых системах помощи водителю (ADAS), автономном вождении, автомобильных коммуникациях и т. д., и этот спрос на автомобильные чипы быстро растет.
      • Компании EDA заранее готовятся к сертификации автомобильной безопасности (IP и инструменты) и референции автомобильного дизайна с литейными заводами, такими как TSMC. В результате многие разработчики автомобильных полупроводников внедряют EDA и IP.
      • По мере того как в ближайшие год-два будет наращиваться массовое производство автомобильных 7-нм/5-нм чипов, ожидается, что доходы от EDA будут расти пропорционально.
      • Кроме того, на EDA также ориентированы системные полупроводники высокой надежности, такие как чипы для промышленных IoT и инфраструктуры 5G. Этот новый спрос может с лихвой компенсировать снижение продаж в традиционных областях, таких как Intel и ПК/мобильные устройства.
    • Расширение проектирования микросхем и системного уровня:
      • Полупроводниковая промышленность внедряет чиповую архитектуру и 3D аддитивные технологии, чтобы преодолеть ограничения интеграции одной матрицы. Для реализации этих изменений требуются средства проектирования и верификации системного уровня.
      • Компании EDA уже имеют наборы инструментов для проектирования 3DIC и возглавляют разработку ИС, участвуя в консорциуме UCIe, ведущем стандарте соединения чиплетов.
      • Разрозненные микросхемы все чаще интегрируются на уровне корпусов, особенно в процессорах для центров обработки данных, ускорителях искусственного интеллекта и т. д., что создает рынок программного обеспечения для проектирования мультидисков.
      • РуководителиEDA называют эту возможность "от кремния до систем" и считают ее драйвером будущего роста компании.ранние победы в этой области, это не только заменит утраченное Intel, но и откроет полностью новый рынок для EDA.
    • Расширение числа облачных малых и средних клиентов:
      • Многочисленные стартапы без фабрик, основанные в период бума ИИ, получают ранний доступ к инструментам через облачные EDA платформы компаний EDA.
      • Synopsys только в 2023 году заявила, что у нее более 100 клиентов-стартапов в облаке. Некоторые из них вымрут по мере роста конкуренции, но победители могут стать следующими крупными заказчиками.
      • Например, когда топовые стартапы по разработке чипов с искусственным интеллектом активизируют разработку чипов с десятками миллиардов долларов инвестиций, использование и доходы Synopsys EDA значительно возрастут.новыми основными клиентами для Synopsys, если они будут созданы, и наличие преимущества перед этим пулом потенциальных клиентов является хорошим предзнаменованием для Synopsys в будущем.

Сценарий A: крупный заказчик полностью отказывается от контрактов на EDA и IP или сокращает их.В заключение мы считаем, что компании EDA сталкиваются с риском волатильности, связанным с существующими клиентами в краткосрочной перспективе, но имеют потенциал роста в долгосрочной перспективе благодаря диверсификации продуктового портфеля и спросу на ИИ и полупроводники нового поколения.

Основные сведения: тенденции развития отрасли EDA

Мировая индустрия EDA переживает устойчивый рост на фоне повышения сложности проектирования полупроводников и увлечения разработкой чипов с искусственным интеллектом.

Структура отрасли высококонцентрированная: на американские компании Synopsys и Cadence приходится более половины доли рынка, а на Siemens EDA (приобретенную Mentor Graphics) - около 13 процентов к 2021 году, что формирует ландшафт Big3 EDA.

Тройка-четверка крупнейших компаний EDA контролирует более 70 процентов мирового рынка, при этом Synopsys сохраняет позицию 1 компании EDA по объему выручки.Инструменты EDA должны продолжать развиваться, чтобы идти в ногу с тенденцией к микрофабрикации полупроводников и использованию искусственного интеллекта в проектировании микросхем.Крупнейшие игроки, такие как Synopsys и Cadence, реинвестируют в НИОКР для разработки новейших инструментов проектирования и включают в свои программы автоматизации проектирования возможности искусственного интеллекта для сокращения времени проектирования и повышения производительности труда. (Хотя выручка Synopsys выше, Cadence имеет более высокий доход на одного сотрудника.)В частности, Synopsys использует свою Synopsys.AI, которая применяет обучение с подкреплением и генеративный искусственный интеллект для оптимизации проектирования, а Cadence развивает аналогичные возможности проектирования с помощью искусственного интеллекта.​

또 다른 블루오션: Цифровой двойник с EDA

Эмуляторы для верификации аппаратного обеспечения и виртуальные прототипы, бывшие когда-то вспомогательными продуктами, стоимость которых превысила $1 млрд, теперь становятся новыми источниками дохода для EDA-компаний.

Silicon to System

Компании EDA выходят за рамки простых инструментов проектирования микросхем и переходят на уровень инженерного программного обеспечения системного уровня.

Мы хотим стать компанией, которая может выполнять все научные и инженерные моделирования, а не только моделирование полупроводников.

Этот шаг интерпретируется как стратегия, направленная на удовлетворение спроса на проектирование на системном уровне в автомобильной, аэрокосмической и других отраслях промышленности, а также на расширение рынка сбыта до всеобъемлющей инженерной экосистемы. Однако, по общему мнению, Synopsys заплатила за Ansys слишком много.

Synopsys и Cadence хотят быть не просто компанией № 1 в области EDA; они хотят быть достаточно хорошими, чтобы стать ведущей американской компанией.

Геополитические проблемы

Недавние геополитические проблемы также повлияли на отрасль EDA. Недавно принятые правительством США меры по контролю за экспортом продукции в Китайскую Народную Республику временно запретили компаниям Synopsys и Cadence вести бизнес в этой стране, но они возобновили поддержку китайских клиентов, когда ограничения будут сняты в 2025 году.

Китай - важный рынок, на который приходится более 10 процентов мирового дохода от EDA, поэтому существует волатильность спроса в ответ на изменения в регулировании.

Китайское правительство также поощряет разработку собственного ПО EDA, поэтому возникновение китайских собственных компаний EDA может стать фактором конкуренции для мировых игроков в долгосрочной перспективе.

Кроме того, в области EDA для передовых процессов технологические барьеры высоки, что, вероятно, сохранит за Synopsys и другими компаниями доминирующее положение в обозримом будущем.​​

Intel–NVIDIA 협력, Новый генеральный директор Intel Лип-Бу Тан, ранее работавший в Cadence

Одним из самых пристальных событий в полупроводниковой индустрии в 2025 году стало объявление о стратегическом сотрудничестве Intel-NVIDIA.

В сентябре 2025 года NVIDIA объявила, что приобретет долю в Intel примерно за 500 миллионов долларов, и что компания и Intel будут совместно разрабатывать будущие чипы для центров обработки данных и ПК.
В рамках этого сотрудничества Intel будет разрабатывать собственные x86 CPU и совместно создавать интегрированный AI суперчип, соединенный высокоскоростным интерконнектом (NVLink) с GPU от NVIDIA.

Инвестиции NVIDIA немедленно подняли цену акций Intel, а отраслевые обозреватели назвали это "союз Intel с NVIDIA для выживания в эпоху ИИ".В то же время сотрудничество рассматривается как источник напряженности для конкурентов, таких как AMD и TSMC, поскольку Intel обладает EDA, IP и литейными производствами.Если рассматривать последствия этого сотрудничества для EDA, то здесь есть как положительные, так и отрицательные аспекты.

Nvidia-Intel: Что ждет компании EDA

Если поддержка Nvidia повысит финансовую стабильность Intel и устойчивость ее литейного бизнеса, это может снизить вероятность того, что Intel разорвет сделку по EDA/IP с Synopsys.Если вливания NVIDIA ослабят давление на Intel, вынуждающее ее сокращать бюджеты на инструменты проектирования, то это может предотвратить кризис для компаний, поставляющих Intel EDA и IP.Также есть много возможностей для использования инструментов EDA и IP в следующем поколении чипов совместной разработки Intel-NVIDIA.К примеру, Synopsys может поставлять высокоскоростные SerDes IP или PCIe контроллеры IP, необходимые для NVLink интерконнектов.

Nvidia-Intel: Что стоит на кону для компании EDA

Об истории и изменениях в стратегии Лип-Бу Тана, нового генерального директора Intel. Лип-Бу Тан - магнат индустрии EDA, который был генеральным директором Cadence Design Systems в 2009-2021 годах, а затем занял пост генерального директора Intel в марте 2025 года.Пока не ясно, увеличит ли сделка NVIDIA-Intel совокупный спрос на EDA/IP.Его назначение - знак того, что Intel ценит полупроводниковую экосистему проектирования и привнесет в нее опыт EDA, но в то же время, если Лип Бутан сможет использовать свои отношения с руководством Cadence для получения более выгодной сделки, это может оказаться несколько болезненнее для Synopsys.В реальности контрактная борьба между Synopsys и Cadence довольно жесткая, и если какой-то инструмент немного не дотягивает до технического уровня, они атакуют ценой.Кроме того, во время работы в Cadence Лип-Бу Тан развил Cadence, возглавив слияния и поглощения и расширение нового бизнеса, так что вполне возможно, что Intel также стремится к внутреннему развитию своих возможностей проектирования, либо путем разработки собственных инструментов EDA, либо путем покупки сторонних компаний.Напомним,Для инвесторов Synopsys есть две противоположные возможности:1. Риск потерять долгосрочные контракты в случае неудачи Intel2. Риск того, что даже если Intel добьется успеха, она даст шанс Carence, а не Synopsys

У Synopsys высокая концентрация клиентов: около 12,6 процента ее доходов в размере 6,1 миллиарда долларов в 2024 году приходятся на одного клиента.

В отчетном квартале выручка Synopsys не оправдала ожиданий более чем на 120 миллионов долларов, поскольку доход подразделения IP-проектирования снизился на 7,7 %, а руководство компании признало, что "ожидаемые сделки по IP-проектам не были заключены из-за трудностей с одним из крупных заказчиков-литейщиков".

SEC: Synopsys annual report

Кроме того, влияние запрета США на массовый экспорт в Китай нарушило продажи там, усугубив спад в сфере ИС.Генеральный директор Synopsys Сассин Гази (Sassine Ghazi) пояснил: "Наш бизнес в области ИС не оправдал наших ожиданий, поскольку:1) новые экспортные правила задержали начало проектирования в Китае,2) замедление работы крупного заказчика литейного производства существенно повлияло на наши результаты за весь год,3) некоторые из наших решений по дорожной карте и распределению ресурсов не принесли желаемых результатов"Генеральный директор Synopsys Сассин Гази сказал.Сразу после этого заявления акции Synopsys упали на 36% за один день, что стало самым сильным падением за один день с момента выхода компании на биржу.

Что еще хуже, Synopsys прогнозировала прибыль на акцию в 4 квартале 2025 года на 40% ниже предыдущего прогноза.
Synopsys Selloff Highlights Risks of Guidance Miss in Semiconductor Software | Investing.com
Анализ рынка по покрытиям: Intel Corporation, Oracle Corporation, Cadence Design Systems Inc, Synopsys Inc. Читайте анализ рынка на Investing.com
Synopsys воспринимается как стабильная компания, которая была дойной коровой на протяжении десятилетий, поэтому руководство было воспринято инвесторами как тревожный знак.

После этого события инвесторы начали переоценивать средне- и долгосрочную историю роста Synopsys:1. Несмотря на то, что бум искусственного интеллекта стимулирует высокий спрос в отрасли EDA, это ставит под вопрос, насколько устойчивыми могут быть доходы Synopsys к внешним потрясениям, таким как послеаварийная чистка стартапов в области чипов с искусственным интеллектом или крупные сокращения бюджетов клиентов.2. Судьба доходов, связанных с Intel, в частности, станет ключевым фактором волатильности доходов Synopsys и переоценки цен на акции в ближайшие 1-2 года.3. Чтобы разрешить противоречия между инвесторами и руководством, Synopsys необходимо дополнить историю своего роста диверсификацией клиентов и освоением новых рынков, а также более прозрачным управлением рисками.

Конкурентный ландшафт

Рынок EDA фактически представляет собой дуополию Synopsys и Cadence.

Две компании являются взаимодополняющими конкурентами с точки зрения портфеля своих продуктов:Продажи Intel снижаются, но другие новые продажи растут, так что общая картина может оказаться растущей.

Ключевые области нового бизнеса/возможностей для EDA

Enjoyed this article?

Get deep-dive semiconductor analysis and career insights delivered weekly. Free forever — no paywall, no upsell. Funded by sponsorships with a strict editorial firewall (Editorial Standards).

Work with me

Consulting · Collaboration · Support

Paid 1:1 technical consulting, speaker invitations, collaboration proposals, or just want to say thanks — all welcome.

View options →
VLSI Korea Free forever · No paywall · Weekly semiconductor insights from practicing engineers
Support