EDA+CAE巨头联姻 新思并购Ansys影响几何？

（文/朱秩磊）当地时间1月16日，EDA巨头新思科技(Synopsys)和CAE工业软件巨头Ansys正式宣布，双方已经就新思科技收购Ansys事宜达成了最终协议。根据协议条款，Ansys股东每股Ansys股票将获得197.00美元现金和0.3450股新思科技普通股，按2023年12月21日新思科技普通股的收盘价计算，该收购总价值约为350亿美元。

集微咨询分析师指出，随着芯片尺寸不断缩小，3DIC的进展，和因此带来的设计挑战，精确的分析结果对于各类异构设计至关重要，新思科技需要Ansys的多物理场仿真和分析工具来满足其宣扬的“SysMoore”理念对EDA的要求，这是这起并购的最大驱动力。

EDA+CAE，在异构三维芯片时代不可或缺

2021年的新思科技全球用户大会（SNUG World）上，新思科技联合创始人、前任董事长兼总裁Aart de Geus首次提出了“SysMoore”概念，指出如今芯片创新的挑战从规模复杂性转向系统复杂性，在继续遵循摩尔定律实现物理层优化的同时，还需要从芯片到软件的协同优化，从系统级层面出发，让市场定义芯片需求。

新思科技认为，在SysMoore时代，以往用于独立分析系统每个部分的方法，将不再奏效，而是需要超融合设计流程，这一流程集成了优化的技术，可对整个系统进行统一分析。是一种全新的方法学和思维逻辑范式，将引领芯片行业从单一追求集成度增长的摩尔时代，升级至复合纬度增长的系统摩尔时代，芯片创新效率和能力的指数级增长，让市场和终端应用驱动的芯片多元化需求得以实现。

随着先进工艺已经开始朝3纳米和2纳米迈进乃至埃米迈进，工艺制程缩微带来的PPA（Power、Performance、Area）提升越来越难以满足电子产品升级换代对芯片的需求。进入后摩尔时代，异构集成的3DIC、Chiplet是电子设计从芯片设计走向系统设计的一个重要支点，也是半导体行业的重要转折点，由于设计复杂度和流片成本的急速攀升，流片及封装前通过EDA和CAE软件仿真、分析芯片的关键性能指标，有助于尽早验证性能和功耗，从而降低项目风险、减少返工，为按期投产和后续芯片销售提供保障。

国内仿真EDA领域的头部企业芯和半导体副总裁仓巍指出，无论是新思科技还是Cadence，在过去几年都在传统芯片EDA的基本盘之外，大力布局系统分析EDA，期望实现从fabless、foundry、OSAT到system的贯通和融合。其中，像Ansys这样的全球最大的仿真软件公司在多物理场仿真和系统分析方面的特长是新思科技尚不具备的。

“面向下一代系统设计全流程，系统仿真的规模、效率、协同性和扩展性成为重要的挑战。”他解释，以3DIC Chiplet来举例，它需要全面解决电源、信号完整性、热、应力等多个物理问题，需要在设计时把整个系统连在一起做仿真，横跨纳米级的芯片、毫米级的封装到厘米级的PCB板多个尺度，面临的是前所未有的计算复杂度与建模复杂度，这时多物理场仿真能力和跨尺度求解能力就变得不可或缺，而这也恰恰是Ansys擅长的领域。

事实上，自2017年以来，新思科技与Ansys已经在多个领域进行了广泛的合作，比如与Ansys的合作一直是Synopsys Fusion平台不可或缺的一部分，Ansys领先的电源完整性、热和可靠性签核工具已与新思科技的Fusion Compiler平台、3DIC Compiler平台和PrimeTime签核平台集成，为客户提供用于芯片、封装和系统级效应的黄金标准签核精度。这一切都在新思科技的设计环境中实现，并且双方多个联合解决方案已通过台积电、三星等领先代工厂认证。

除了新思科技，Cadence也通过收购Sigrity、AWR及Integrand Software等公司补齐了从芯片到系统的电磁场仿真分析的短板，成立了独立的multi-physics system analysis部门，又通过收购NUMECA、Pointwise、Future Facilities等公司具备了CFD仿真的能力，为后摩尔时代的系统分析做好了准备。被西门子并购后的Menotr，也得益于西门子本身在CAE领域的强大实力而加强了仿真分析领域的能力。

另一方面，随着人工智能和机器学习（AI/ML）在半导体领域展现出越来越多的潜能，新思科技已经在使用人工智能设计芯片方面积累了丰富的经验，将机器学习应用至芯片设计的诸多环节，包括布局、布线、验证，并在2020年推出了业界首款用于芯片设计的自主人工智能 (AI) 应用DSo.ai，它在芯片设计的超大解决方案空间中搜索优化目标，利用强化学习来改善功耗、性能和面积；随后进一步推出了业界首款全栈AI驱动的EDA套件Synopsys.ai，覆盖了先进数字与模拟芯片的设计、验证、测试和制造环节，可在从系统架构到制造的全流程中充分利用AI的强大功能，并从云端访问这些解决方案。

Ansys也不遑多让，先后推出了AnsysGPT和Ansys SimAI等解决方案，利用人工智能和机器学习的力量彻底改变工程仿真，通过大幅提高仿真速度，使客户能够在项目的上游阶段探索更多的技术可能性，并加快产品整体上市进程。这些均标志着从离散工作流程向更开放的协作式仿真方法转变的一大趋势。

如今，并购将使两个公司因AI和云方面的一致目标，而更加处于领先位置。

两大巨头强强联合，中国EDA产业如何应对

行业人士指出，越来越多的半导体客户开始进行系统设计，同时越来越多的系统厂商开始芯片设计，两者的结合越来越密不可分。半导体行业从IC设计、晶圆流片、封装到最终系统，对设计的各个环节提出了更新更高的要求。而异构、3DIC、Chiplet的兴起，对芯片设计与制造的各个环节都带来了剧烈的变革，首当其冲的就是Chiplet接口电路IP和EDA工具、以及先进封装。其中，EDA是集成电路领域的上游基础工具，贯穿于芯片设计与制造的各个环节，面对行业的变局，更加面临不小的压力和挑战。事实上，Chiplet带来的是对过往传统芯片设计方法学的颠覆，直接的体现就是要提前引入仿真验证环节。

产业亟需一个整体的解决方案来处理die-to-die连接、多物理场效应和芯片/封装协同设计问题。

北京半导体行业协会副秘书长朱晶在其朋友圈中指出，新思科技对Ansys的收购，完善了后端仿真EDA的布局，实现了芯片设计全流程工具的贯通。同时在Chiplet趋势下，Ansys多物理场仿真的优势对新思科技是巨大的贡献。

那么，一旦这两大巨头强强联合，国内EDA产业将会产生哪些影响？

中欧资本董事长、华为前副总裁张俊博士指出，新思科技在全球EDA市场中占比达32.14%，远超过第二、三名Cadence的23.4%和Siemens EDA的14%。而Ansys在仿真软件领域拥有42%的可观市场份额，同样稳坐CAE领域头把交椅。一旦双方成功整合，在马太效应的加持下赢家通吃，新思科技的市场主导地位短期内将很难被撼动。

张俊博士告诉集微网，中欧资本聚焦硬科技投资，国产替代。近段时间以来，中欧资本先后调研，尽职调查多家国内EDA企业，从初创企业到PreIPO和已上市企业都有，不过在他看来，目前国产EDA全产业链上，仍然存在很多短板。“一方面，技术方面，国产EDA仍然以单点工具为主，在产业落地方面，大多处于早期阶段，离真正的商用尚有距离；另一方面，前几年在国产替代光环和资本炒作下，EDA领域难免有些心浮气躁，估值太高，商业模式问题也普遍存在。”他指出，“尽管现在业内期待国产EDA通过并购整合来壮大的时机，但首先还是要打铁自身硬，先把自己的技术、产品打磨好，在产业链上下游‘做出一个不可替代的贡献’，一步一步地把整个EDA模块，工具链补齐，并且能够有成熟商用-商业模式，再谈收购壮大，否则就是纸上谈兵，空中楼阁。”

另外，他强调EDA做产品容易，做生态系统势比登天还难，需要几十年积累。“切记，做EDA是马拉松比赛，是持久战，是IC行业的皇冠上的明珠。中美贸易战是双刃剑，有利有弊，为国内EDA公司，赢得了千载难逢的机会-国产替代！”

一位行业专家告诉集微网，目前Chiplet EDA领域同样也是国际厂商处于领先地位，譬如Cadence Clarity，Synopsys 3DICC等，另外西门子和Ansys也有一些点工具可以支持。通常一款EDA工具从开始研发到成熟需要3~5年的时间，国内的EDA公司做国产替代的比较多，前瞻性布局的较少，在这一新兴领域有所突破的更是凤毛麟角。

据集微网了解，定位在仿真驱动设计芯和算是Chiplet EDA里走的比较靠前的一家国产EDA企业。从企业官网可以发现，芯和之前一直在做系统级封装设计，并且是国内唯一具有封装全流程设计仿真平台的厂商。该企业在5年前就开始布局先进封装，拥有多种自主创新的多物理场仿真引擎技术。2021年底全球首发了3DIC Chiplet 系统设计分析全流程EDA平台，2023年在半导体行业国际在线平台3D InCites的评选中，该平台获封2023“Herb Reiter 年度最佳设计工具供应商奖”称号。在这块CAE领域，其它国内企业非常稀缺。

目前，该笔收购尚需等待中国等全球多地反垄断监管机构的通过。

值得注意的是，国家市场监管总局新修订的发布《经营者集中反垄断合规指引》，提高了经营者集中申报标准。根据此前对外公布的征求意见稿，新规拟将参与集中经营者的全球合计营业额、中国境内合计营业额和单方中国境内营业额将由100亿元、20亿元和4亿元人民币，分别提高到120亿元、40亿元和8亿元人民币，低于此标准的经营者集中原则上无需申报。因此，有分析指出，预计新思科技对Ansys的并购可能不会触发中国的监管审查。

可以肯定的是，目前全球重点发展的HPC高性能大算力芯片3DIC Chiplet对电、热、应力等多物理场仿真要求越来越高，三维集成芯片System of Chiplets设计对系统架构探索规划越来越关键，包括供电及信号质量散热等都是个大难题，未来对射频、硅光、传感、存储、计算传输等的集成也都需要系统分析工具的支持。

国内半导体行业已经看到了这个趋势，3DIC Chiplet生态圈的建设如火如荼，也出现了一些打算进军多物理场仿真分析的EDA厂商。相信这次重要的并购，必然会促使更多产业界、资本界关注，投入到这个领域。