EDA世界中的創業挑戰
2025-01-21 11:44:14 EETOP電子設計自動化（EDA）行業是一個成熟行業，但同時也是一個不斷變化的行業。每個工藝節點和封裝技術的進步都對現有工具提出了新的要求和限制。此外，設計問題和范式的變化也改變了設計團隊的工作方式和目標。
對于一個相對較小的行業來說，EDA在研發方面的投資需求巨大。在行業早期，大部分研發工作是在大學或初創公司中完成的。但在20世紀90年代和21世紀初的艱難歲月里，隨著設計項目數量迅速下降，行業萎縮至僅剩幾個大型玩家。幾乎所有的初創公司要么倒閉，要么被收購，創新生態系統消失殆盡。
同時，在這一時期，問題陳述也開始演變。“20年前，當EDA行業已經存在40年時，它就已經是一個成熟的業務了，”Quadric公司首席營銷官Steve Roddy表示，“20年前和現在的區別在于EDA工具本身的復雜性和互聯性。20年前，用戶可以為設計流程的每個主要步驟挑選最佳的‘點工具’，至少在復雜的數字系統級芯片（SoC）領域是如此。”
隨著半導體行業的再次變化，它現在需要更多的專業化，這也導致了設計項目數量的反彈。最復雜的設計所需的電路超過了單個芯片所能容納的范圍，這導致了制造工藝的重大變化。隨著問題領域的轉變，行業發現自己無法做出充分應對。這反過來又激發了更多的內部創新，但這些創新仍然無法完全填補空白。
在其他行業，這一問題可能會通過新興初創公司的出現來解決。但這些行業的失敗成本并不相同。如果一個芯片失敗，其財務和機會成本可能是巨大的。“半導體行業之所以保守，是因為將新芯片或產品推向市場需要大量的資本支出，”Innergy Systems公司創始人兼首席執行官Ninad Huilgol表示，“犯錯的懲罰很高。這導致利益相關者在做決策時非常謹慎，而這可能意味著新工具的銷售周期更長。這意味著產品具有粘性，而且更難考慮替代解決方案。”
這對初創公司和老牌企業來說都是一個問題。老牌企業更傾向于關注更容易部署的漸進式創新。它們投資于總可尋址市場最大、盈利時間最快的領域。“核心EDA技術受到了主要EDA公司的大量開發關注，這使得初創公司難以涉足，”西門子EDA技術解決方案銷售副總裁Paul Brownlee表示，“傳統上，初創公司專注于利基市場和新開發應用，這些應用與這些核心EDA技術相輔相成。”
但這使初創公司的問題更加嚴重。“初創公司不僅要應對技術挑戰，還要說服保守的行業參與者采用新解決方案，”Rise Design Automation公司聯合創始人兼首席執行官Badru Agarwala表示，“這可能是一個緩慢而艱難的過程。”
初創公司獨立成功的幾率很低。“大多數集成電路（IC）和系統公司都限制自己對EDA初創公司的投資和依賴程度，”西門子的Brownlee表示，“這意味著許多初創公司只有在被大型玩家收購后才能實現規模化發展。”
但這并沒有削弱它們的重要性。“如果你看看整個生態系統——學術界、初創公司、中型公司、大型EDA公司和半導體公司——我們在這個團隊中扮演著不同的角色，每個角色都至關重要，”Cadence公司戰略與新業務集團總監Rob Knoth表示，“初創公司真的非常關鍵，因為它們傳統上會承擔不同的風險，這種認真程度是團隊中其他玩家無法比擬的。”
這影響著每一個人。“EDA初創公司的成功越少，意味著潛在企業家的參與度越低，創新也越少，”Innergy的Huilgol表示，“大型EDA公司因不得不更多地依賴內部開發的解決方案而受到影響。這也影響了它們的估值，因為華爾街正在尋找由新的、創新的解決方案驅動的更快收入增長。”
如今，正在發生幾項變化。首先，新的關注點在于系統而非硅。系統市場從未有過封閉的工具市場。其次，更專業化的設計可能會導致工具市場更加碎片化，使初創公司相比需要在看到更大的市場機會后才會投資的大型EDA公司具有優勢。
創新鏈
曾經作為EDA創新肥沃土壤的大學研究，其對行業的影響力也有所下降。“這一轉變部分是由于資金減少，以及將學術研究轉化為可行商業產品的復雜性和時間增加，”Rise的Agarwala表示，“學術研究與初創公司之間的聯系日益減弱，這可能是當前創新差距的原因之一。此外，我們還看到，學術界培養的新人才正涌向軟件領域，利用開源進行創新，而軟件領域具有更大的潛在市場，收購目標/估值非常高。”
從大學走向初創公司需要資金。“考慮到EDA業務的整體規模一直在穩步增長，但仍只有數十億美元的總收入，想想進入EDA業務所需的前期技術投資規模之大，”Quadric的Roddy表示，“有多少風險投資家愿意為創業者提供數億美元的初創資本，而最終可能只贏得不到100億美元市場中的一小部分。此外，退出路徑僅限于賣給三大行業巨頭之一。或者，有無數的SaaS和AI公司也在爭取同樣的風險投資美元，它們熱衷于快速實現數十億美元甚至更多收入的潛力，而這樣的市場規模達到1000億美元甚至更多。在2024年創辦一家EDA公司確實是一項艱巨的任務。”
Innergy的Huilgol對此表示贊同。“即使在今天，投資者在聽到過去幾年半導體再次成為熱門話題后，對投資EDA仍然非常謹慎。理由是EDA市場規模小，銷售周期長，而且不被認為很吸引人。因此，在EDA領域籌集資金很困難，這意味著初創公司真的很難起步。雖然任何行業都需要市場驗證，但在EDA領域，獲得客戶的青睞尤其重要。”
從大學出來的初創公司還面臨著另一個巨大的障礙。“在銷售和營銷方面，行業老手幾十年來一直在與領導者交談，”Rise的聯合創始人Allan Klinck表示，“我們了解問題，我們了解遇到問題的人，我們了解解決方案，我們了解行業的變化。如果你沒有現成的網絡，那將非常困難。即使你有一個好主意，要將其部署到大公司也非常困難。這幾乎是不可能的。”
但是，半導體設計中的變化足夠多，為開辟一些新的機遇提供了可能。“隨著3D-IC的出現，市場已經發生了轉變，”Ansys公司產品營銷總監Marc Swinnen表示，“正在向系統領域發展，帶來了大量的活力和新功能。3D-IC打開了許多傳統上不屬于EDA的領域，比如麥克斯韋方程求解器。它曾經只用于天線和雷達設計，現在被用于分析芯片。它被用于中介層和3D-IC，對大型中介層結構進行電磁分析。這為大學的研究開辟了新的領域。”
此外，還有可能為大學提供框架，讓它們在其中進行創新。“我們通過高級綜合和開放的中間表示（IR）來培養一個協作生態系統，”Agarwala表示，“這允許來自各個領域的用戶和合作伙伴——包括學術界、初創公司和老牌企業——在真實場景中試驗和驗證他們的想法。他們可以探索添加設計功能、開發新的領域特定語言，甚至從自己的工具中生成IR，以充分實現硬件實現的好處。這種方法使他們能夠專注于自己的專業領域，同時加速創新過程。”
盡管如此，雖然這可能會催生更多的初創公司，但它只解決了部分問題。初創公司仍然需要找到一種方法，成長到足夠大的規模，以獲得可觀的價值。“前三大EDA公司的規模確實使得初創公司難以產生足夠的收入，從而在整個大局中產生有意義的影響，”西門子的Brownlee表示，“初創公司需要關注相鄰領域和令人信服的空白，而不是建造一個更好的捕鼠器。在創新方面，大型EDA公司仍然會做出自制或購買的決定，而購買的決定往往涉及在已建立EDA公司核心能力領域之外的、經過驗證的初創公司。”
新問題，新機遇
盡管如此，變化創造了機遇。“你需要解決大玩家尚未解決的問題，或者擁有他們沒有的獨特技術，”Agarwala表示，“你還需要能夠將其帶給已經建立了流程和工作流的客戶，你的技術必須既適應這些流程和工作流，又對其進行改進。理想情況下，它應該是推動半導體行業增長所需要解決的問題。”
這通常意味著要找出弱點。“只有當初創公司做出與現有解決方案不同或更好的事情時，才有意義，”Verific Design Automation公司首席運營官Michiel Ligthart表示，“它們需要具有顛覆性。最近，國際貿易關系成為了一個驅動因素，我們在過去五年中看到中國EDA初創公司的數量突然增加。競爭也促進了創新。”
創新正在不同于過去的地方發生。“人工智能革命正在重新注入我們失去的一些魔力，并為新的初創公司創造土壤，”Cadence的Knoth表示，“我看到我們的一些大型合作伙伴正在這樣做，他們真正在推動人工智能在半導體領域所能做到的極限。這些商業公司中的一些正在引進研究人員，引進更多類似初創公司的想法。這并沒有消除對初創公司的需求。初創公司仍然是工程師鍛造的熔爐，這是非常重要的。僅僅將它們嵌入到EDA公司或半導體公司內部，是無法復制這種熔爐的，但這確實有助于解決這個問題。”
初創公司往往更加靈活。“初創公司可以非常靈活，可以更快地開發和融入新技術，創造新的架構，”Agarwala表示，“這種靈活、快速和解決復雜挑戰的能力是獨特的，而且往往需要初創公司的環境。”
然而，可能需要重置期望。“在數字設計方面，大家都同意同一種做事方式，但在模擬設計方面，有大量的事情需要做，”Ansys的Swinnen表示，“范圍如此廣泛，一家公司不可能擁有所有的部分。有這樣一個完整的生態系統，小本經營的商店開發出用于分析史密斯圓圖等的小型實用程序。只需要一兩名開發人員開發，他們就可以將其賣給所有的射頻工程師，從而做成一筆不錯的小生意。我假設Cadence對進入那個微小市場不感興趣，但它們可以通過（Cadence的）SKILL為客戶提供服務，在那里你可以獲得這些實用程序，并將它們集成到工具中。這表明這樣的系統在EDA中是存在且可行的，而SKILL使其成為可能。”
接口使許多事情成為可能。“接口對創新很重要，但接口會減慢速度，”Knoth表示，“接口會有損失。有準確性損失、速度損失，以及各種問題，但它們仍然至關重要。但我們不應該希望過去重現。我們應該看看我們現在在哪里，并展望未來，以過去為指引。”
我們依靠大學進行創新。“我們需要重新點燃大學中合作和成長的努力，以幫助解決我們看到的新人才嚴重短缺的問題，”Agarwala表示，“行業必須探索新的方式來促進創新，這包括大學和初創公司。在大型EDA公司、初創公司和學術界之間建立合作伙伴關系。
來源：EETOP編譯整理自semiengineering
