商業模式不斷轉變(以制造為中心到無晶圓模式),產業鏈分工繼續延伸(系統設計廠商、IP廠商),終端應用輪番推動(從PC到云端,以及最近火熱的汽車電子與物聯網),歷經多次重大轉折,半導體產業才發展到今天的樣子。

根據麥肯錫的報告,在12項破壞性創新技術中(從移動互聯網到3D打印),最有前景的前7項技術,到2025年最低可以創造16萬億美元的經濟規模,最高可達37萬億美元。形形色色地行業觀察家都在就數字技術如何影響經濟發表看法,例如硅谷大咖Jim Hogan(EDA行業元老)就認為現在已經進入認知時代(Cognitive Era)或工業革命4.0時代。在農業、機械、電氣化與電子化時代之后的有一次工業革命,將由數字技術驅動。

那么,認知時代是如何影響半導體與EDA行業的呢?為量化比較半導體數字經濟,我們可以用主要半導體廠商的營收情況來分析。根據IC Insights的數據,全球IC設計公司(Fabless)總銷售額突破1000億美元,其中前十大設計公司占比約75%。

為了更好的分析電子產業與EDA之間的關系,我們來參考Synopsys提供的數據,Sysnopsys指出,EDA與IP產業2017年營收為103億美元。

繼續分析,可以看到前四大EDA廠商(Synopsys、Cadence、Mentor和Ansys)營收之和占整個EDA市場的68%,其中Mentor的營收是估算出來的。方法是用西門子數字工廠部門(Mentor所屬業務部)2017年營收減去并購之前的該部門的營收,并考慮每季度4-5%的增長,然后轉換為美元。另外一個參考值是Mentor在被并購之前的預估,彼時Mentor預估2017年營收為12.83億美元。

研究2016年到2017年半導體公司的研發支出,可以進一步厘清EDA/IP市場狀況。根據IC Insights報告,前十大半導體公司中,除了高通和東芝,其余廠商研發支出2017年都比2016要高,平均增長6%,研發支出從340億美元增長到359億美元。

從整個產業鏈來看,2017年全球電子系統市場增長2%,半導體增長15%(譯者注:WSTS的數據是增長20以上),EDA產業增長9%。從EDA公司的業績預告來看,預計2018年前四大EDA公司平均增長率為7%(增長率范圍從5%至8%)。

近期,很多人都在為人工智能搖旗吶喊,特別是機器學習方向。在互聯網時代早期,網頁瀏覽器還很昂貴,我們還在從大型機獲取數據,但技術發展很快讓分布式計算資源取代了集中式的大型主機。

現在,無論是在數據中心,還是在終端側,數據量都在快速增長,人工智能與機器學習將大有用武之地。人工智能與機器學習對半導體及EDA產業的影響至少有兩個方面:

市場價值--通過無人汽車、智慧醫療、物聯網終端以及云和超算中心等應用,推動半導體市場規模增長。

設計方法學升級--多種以數據為中心的應用將驅動正確的設計與驗證方法改進;處理復雜交互的新方法;新的設計評估標準。

所有這些都將驅動半導體與EDA產業健康成長,雖然2018年EDA產業增長或只有個位數,但升上空間明確,增長持續。