「チップの母」EDAの國(guó)産化への道

チップ設(shè)計(jì)に必要なソフトウェアツールとして、EDA（電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化）は「チップ産業(yè)の王冠上の真珠」であり、IC設(shè)計(jì)産業(yè)の最上流、最上位の一環(huán)とされてきた。

現(xiàn)在、世界のEDA市場(chǎng)は主に米國(guó)の大手3社が8割近くのシェアを占めており、ビッグスリー間のシェアは毎年やや変動(dòng)するが、寡占の傾向はほぼ形成されている。

対照的に、國(guó)內(nèi)EDA會(huì)社のスタートはやや遅れているが、ここ數(shù)年、華為海思、中興マイクロエレクトロニクスを含む先導(dǎo)的な國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)計(jì)會(huì)社が続々と強(qiáng)くなり、産業(yè)生態(tài)間の共生が土壌を共有するようになったことに伴い、関連EDA會(huì)社もここ2年來、科學(xué)イノベーションボードへの上陸を続々と準(zhǔn)備し始めた。

SEMI電子システム設(shè)計(jì)連盟が発表したデータによると、中國(guó)企業(yè)のEDAの売上高の世界シェアはかつてより非常に小さく、現(xiàn)在は北米との差を急速に縮小しており、後者は依然として最大の市場(chǎng)である。

客観的に言えば、會(huì)社の設(shè)立時(shí)期だけから計(jì)算すると、現(xiàn)在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)シェアが最も高い華大九天は2009年に設(shè)立されたが、前述のビッグスリーの設(shè)立時(shí)期は1980年代だった。重ね合わせムーアの法則は數(shù)十年間のプロセスプロセスの急速な反復(fù)の進(jìn)行を支えており、これは我が國(guó)がこの分野で依然として大きな追いかけ空間を持っていることを意味している。ポストムーアの法則時(shí)代に入って新技術(shù)路線を探索することは、國(guó)內(nèi)企業(yè)が追い上げを加速させる可能性があるとされている。

大手獨(dú)占EDA

EDAが重要なのは、従來のソフトウェアとは異なり、設(shè)計(jì)や使用中にバグを修正し続けることができるからです。チップ製品は一度製造されると変更できないので、EDAソフトウェアを利用する必要があります。

EDAソフトウェアで仮想的に設(shè)計(jì)、シミュレーション、シミュレーションなどの一環(huán)を行うことにより、間違いがないことを確認(rèn)してから、正式な流體片になる。一方、チップ設(shè)計(jì)者はEDAツールを利用して數(shù)十萬乃至數(shù)十億のトランジスタを設(shè)計(jì)することが多く、これによりチップ設(shè)計(jì)と製造全體の資金と時(shí)間コストを削減することができる。

賽迪智庫(kù)の統(tǒng)計(jì)によると、我が國(guó)のEDAツール市場(chǎng)の競(jìng)爭(zhēng)構(gòu)造を見ると、新思科技（Synopsys）と楷登電子（Cadence）はそれぞれ30%前後のシェアを占め、シーメンス傘下の會(huì)社はこの3年間で約15%前後のシェアを占めている。このうち、楷登電子の國(guó)內(nèi)シェアはここ2年間で1～3%程度上昇し、市場(chǎng)全體のシェアは新思をやや上回った。

TrenForce集邦コンサルティングアナリストの姚嘉洋氏は、21世紀(jì)の経済報(bào)道記者に対し、新思科技、楷登電子の2社のここ數(shù)年の運(yùn)営戦略には少し異なる點(diǎn)があり、新思はSoftware integrity Product（ソフトウェア統(tǒng)合型製品）の発展を強(qiáng)化し始め、傘下の各製品ラインの製品実力を平均的に発展させているため、買収合併の動(dòng)きが頻繁になっていると話した。同時(shí)に収益表現(xiàn)を強(qiáng)化することもできる、逆に楷書登を見ると、買収合併の動(dòng)きは相対的に少なく、EDA関連分野での収入も安定的に成長(zhǎng)している。

「この點(diǎn)から、EDAに登場(chǎng)する楷書の製品ラインの実力は比較的しっかりしており、徐々に顧客の信頼を得ていることがわかるだろう」とさらに記者に指摘した。そのため、EDAの収入の表現(xiàn)だけで見ると、楷書の登場(chǎng)は新しい考えにやや勝っている。しかし、総収入で言えば、新思科學(xué)技術(shù)小勝楷登である。

姚嘉洋氏は、EDA業(yè)界では海外の大手3社の経営はすでに年を取っており、全體の業(yè)界の発展もかなり成熟しており、技術(shù)が大きく突破できなかった場(chǎng)合、3社のシェアの差は小さく、互いの間に絶対的なシェアを持つ寡占企業(yè)が現(xiàn)れることはないと考えている。

しかし、これらのヘッド企業(yè)の現(xiàn)在の発展はEDA業(yè)界自體に限らない。産業(yè)の一環(huán)として見ると、EDAは自身の規(guī)模は高くないが、巨大な下流チップ市場(chǎng)をこじ開けることができる重要な細(xì)分化業(yè)界であるため、その粗金利は非常に高く、約90%前後が一般的である。

EDA自體が大きな業(yè)界ではないだけに、國(guó)際的な上位2社の新思科學(xué)技術(shù)と楷登電子は、今ではEDA+IP並列のモデルに発展している。

クラウドキャピタルの李俊超上級(jí)マネージャは21世紀(jì)の経済報(bào)道記者に、EDA+IP発展モデルを採(cǎi)用したのは、EDA社が直面している下流の顧客がチップ設(shè)計(jì)會(huì)社やウエハ工場(chǎng)であり、上流にある異なる一環(huán)、例えばEDAやIP會(huì)社であり、異なる能力を統(tǒng)合すれば、強(qiáng)い相乗効果をもたらすだろうと伝えた。

「2つの産業(yè)段階が共同で介入することで、市場(chǎng)空間と売上高を拡大することもできる」と同氏は続けるが、新しい産業(yè)段階に入ることができたのも、単一の會(huì)社の自生技術(shù)が蓄積されたからではなく、例えば、新思科技はIP類會(huì)社を大量に買収することで現(xiàn)在の2つの業(yè)務(wù)の並行発展路線を?qū)g現(xiàn)した。將來的には、國(guó)內(nèi)EDA社のさらなる発展に伴い、類似の経路を辿りたければ、自己研究と業(yè)界統(tǒng)合を並行するルートで推進(jìn)することもできる。

國(guó)産EDA直追

歴史資料によると、我が國(guó)のEDA分野でのスタート時(shí)間は遅くはなく、開放的な市場(chǎng)環(huán)境の下で、國(guó)內(nèi)でEDAを育成する土壌は深くなく、一定の時(shí)間の停滯期があった。

華大の9日間の株式募集書は、國(guó)內(nèi)のEDA産業(yè)の発展過程を大まかに描いている。1970～80年代、海外禁輸規(guī)制の影響で中國(guó)は海外のEDAツールを購(gòu)入できなかったため、自主研究開発と難関突破を始め、1988年に國(guó)産EDAツール「パンダシステム」の研究開発を開始した。

90年代初め、華大9日間の初期チームの一部のメンバーは、中國(guó)史上初の自主知的財(cái)産権を持つEDAツール「パンダICCADシステム」の開発に成功した。しかしその後、國(guó)外は我が國(guó)のEDAツールの封鎖を解除し、國(guó)外のEDAツールが大量に中國(guó)に進(jìn)出し、政策と市場(chǎng)の支持を欠いた國(guó)內(nèi)のEDAツールの研究開発と応用が低迷した。

2008年から、國(guó)家層はEDA業(yè)界の発展に対してますます重視し、その後、國(guó)內(nèi)のEDA會(huì)社が続々と出現(xiàn)し、市場(chǎng)に參入した。これまでの技術(shù)蓄積に基づいて、華大は9日間で現(xiàn)在國(guó)內(nèi)最大規(guī)模、製品ラインが最も完備したEDA研究開発企業(yè)となった。

財(cái)報(bào)から見ると、國(guó)內(nèi)EDA會(huì)社の発展にはまだ一定の違いがある。華大の9日間の株式募集書によると、同社の2018-2020年の営業(yè)収入は1億5100萬元から4億1500萬元に増加し、年平均複合成長(zhǎng)率は65.86%だった。ここ數(shù)年、同社の収益の95%以上がEDAツールソフトウェアの販売と関連サービスを提供している。

概倫電子の株式募集書によると、2018年から2020年の間、會(huì)社の売上高はそれぞれ5194.86萬元、6548.66萬元、13748.32萬元だった。會(huì)社は、経営規(guī)模が小さく、會(huì)社が支えることができる研究開発、販売、買収合併などの活動(dòng)への投資総額をある程度制限していると告白した。収入構(gòu)成を見ると、製造系EDAツールの収入の割合は58%から43%に縮小し、設(shè)計(jì)系EDAツールの収入の貢獻(xiàn)は25%から29%の間で変動(dòng)した。

これまで上場(chǎng)廃止を決定していたコアビジョンの開示によると、同社は2017-2019年の間に収入の占める割合が最も高かった事業(yè)は「IC分析サービス」で、収入の約80%前後に貢獻(xiàn)した。EDAソフトウェアライセンスからの収益貢獻(xiàn)度は約3～6%です。會(huì)社のこの3年間の全體収入は約7000萬元から1億5500萬元に上昇した。

現(xiàn)段階では、EDAビジネスを通じて大きなビジネス成長(zhǎng)を?qū)g現(xiàn)することは依然として難しいが、國(guó)內(nèi)の多くの企業(yè)が新たな転換點(diǎn)を迎えていることは間違いない。

國(guó)産生態(tài)の臺(tái)頭

前述のように、今年第1四半期の中國(guó)市場(chǎng)からのEDA収入が急速に上昇したことは、國(guó)內(nèi)生態(tài)が連攜して産業(yè)間により多くの発展の助力をもたらしていることを意味している。

李俊超氏は21世紀(jì)経済報(bào)道記者に対し、今年第1四半期の中國(guó)市場(chǎng)からのEDAの売上高が高い伸び率を示したのは、國(guó)內(nèi)のこれまでの指標(biāo)の基數(shù)が低いことによるものだと述べた。これまでアジア太平洋地域では、日本、韓國(guó)、臺(tái)灣地域のEDAの調(diào)達(dá)量が大きかった。しかし、ここ數(shù)年、ますます多くのシステム級(jí)會(huì)社がチップの自己研究に參加し始めたことに伴い、國(guó)內(nèi)の先進(jìn)的なプロセスチップに対する需要量と研究開発マスはますます大きくなり、EDAソフトウェアの購(gòu)入量も自然に大幅に増加した。

「このようにして良い循環(huán)が形成されるだろう」と同氏は指摘した。現(xiàn)在、アジア太平洋地域におけるEDA社の売上高の割合のうち、中國(guó)市場(chǎng)の割合は約10%前後であり、チップ設(shè)計(jì)市場(chǎng)の急速な臺(tái)頭に伴い、將來のアジア太平洋地域における中國(guó)市場(chǎng)の需要量の割合は40%-50%に達(dá)する見込みだ。

國(guó)內(nèi)EDAソフトウェアメーカーの現(xiàn)在の発展にも不均衡な現(xiàn)象があるのは確かだ。李俊超氏は21世紀(jì)経済報(bào)道記者に対し、客観的に言えば、國(guó)內(nèi)EDAソフトウェア會(huì)社は現(xiàn)在、チッププロセスの反復(fù)要求がそれほど高くないアナログチップ分野に焦點(diǎn)を當(dāng)てており、関連會(huì)社はすでにこの分野の一部の細(xì)分化段階で一定の地位を占めていると述べた。

しかし、デジタルチップ分野のEDAソフトウェアは、國(guó)內(nèi)ではフロントエンドとバックエンドの段階で相対的に配備が不足している。これは、トップチップ設(shè)計(jì)會(huì)社やウェハ工場(chǎng)と共同で調(diào)整する必要があるため、これまで國(guó)內(nèi)では成熟した共生環(huán)境が不足していたが、現(xiàn)在では國(guó)內(nèi)の産業(yè)基盤が構(gòu)築されている。

「だからこの時(shí)は國(guó)內(nèi)EDA會(huì)社の発展に良いきっかけをもたらした」と李俊超氏は付け加えた。アナログチップとデジタルチップに用いられるEDAソフトウェアの違いは、主にプロセスの複雑さ、プロセスの調(diào)整の難しさに表れている。具體的には、アナログチップに必要なEDAプロセスは少ない、デジタルチップは各段階でEDAソフトウェアを使用する必要があり、需要量が大きく、作業(yè)量と設(shè)計(jì)の難易度も高い。

「難點(diǎn)はEDAソフトウェアによるチップ設(shè)計(jì)の過程で、大量の既存のデータをEDAツールとマッチングして調(diào)整する必要があることだ。國(guó)內(nèi)では現(xiàn)在アナログチップ分野における先進(jìn)的なプロセスデータの備蓄量にはまだ上昇の余地があるが、アナログチッププロセスの反復(fù)時(shí)間が遅いため、國(guó)際大手のペースに比較的追いつきやすい」と分析した。

具體的には、國(guó)內(nèi)EDA社のチップの異なるプロセスの分布狀況について、李俊超氏は21世紀(jì)の経済報(bào)道記者に、現(xiàn)在、國(guó)內(nèi)EDA社のチップ製造端での能力蓄積は相対的に多いが、チップ設(shè)計(jì)のEDAソフトウェアの敷居が高いため、まだ発展時(shí)間が必要だと話した。

「現(xiàn)在、デジタルチップの設(shè)計(jì)には、國(guó)內(nèi)の複數(shù)のEDAソフトウェア會(huì)社の能力と合わせて直列に完成する必要があるが、アナログチップについては、國(guó)內(nèi)のヘッド企業(yè)のソフトウェアだけで完全なプロセスを設(shè)計(jì)することができるようになった」と指摘した。より良い相乗効果をもたらし、産業(yè)間で相互の能力統(tǒng)合の話題を考えることができる。「例えば、新思科學(xué)技術(shù)も、発展が成熟した後、買収合併を通じてより豊富なEDAソフトウェアの一環(huán)を連結(jié)し、今の大手になった」。

特にポストムーアの法則時(shí)代に入って、李俊超氏は、これは中國(guó)の會(huì)社にとって、カーブで追い越すチャンスになると考えている。「ムーアの法則の下で反復(fù)的に発展し続けると、世代間格差の問題がずっと存在するだろう」と指摘したが、ムーアの法則を超えた理論の下で、Chiplet、3 Dパッケージなどの新技術(shù)路線が登場(chǎng)することは、世界的にも新しい課題であり、接近するスタートラインにあると言えるだろう。

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