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EDA 工具软件项目商业计划书
2022-08-02 03:16:00

EDA 工具软件项目商业计划书

主营业务经营情况

公司主要从事 EDA 工具软件的开发、销售及相关服务。EDA 工具是集成电路领域的上游基础工具,应用于集成电路设计、制造、封装、测试等产业链各个环节,是集成电路产业的战略基础支柱之一。公司主要产品包括模拟电路设计全流程 EDA 工具系统、数字电路设计 EDA 工具、平板显示电路设计全流程 EDA 工具系统和晶圆制造 EDA 具等 EDA 工具软件,并围绕相关领域提供技术开发服务。公司相关产品和服务主要应用于集成电路设计及制造领域。

公司的创新、创造、创意特征,技术创新、模式创新、业态创新和
产业融合情况
(一)创新、创造、创意特征
1、行业的创新、创造、创意趋势
近些年来,随着集成电路产业的不断升级,以及人工智能、物联网、云计算技术等新应用的不断涌现,芯片技术与功能复杂度不断提升。在设计复杂度上,集成化应用趋势让芯片的功能集成度日益增加,逻辑、模拟、存储等功能被越来越集中地集成到单一芯片中,这就要求 EDA 工具需要具备对复杂功能设计的更强支撑能力。在设计需求上,单芯片规模呈现爆发性增长,主流处理器芯片的晶体管集成规模已超百亿,对 EDA 具设计效率提出了更高的要求。上述趋势推动着 EDA 行业技术研发、开发流程和业务模式的变革。
1)后摩尔时代技术演进驱动 EDA 技术应用延伸拓展
在后摩尔时代,由“摩尔定律”驱动的芯片集成度和复杂度持续提升将为 EDA 具发展带来新需求。在设计方法学层面,EDA 工具的发展方向主要包括系统级或行为级的软硬件协同设计方法、跨层级芯片协同验证方法、面向设计制造与封测相融合的设计方法和芯片敏捷设计方法等方面。此外,在后摩尔时代,芯粒(Chiplet)技术已成为重要的发展方向。芯粒技术将不同工艺节点和不同材质的芯片通过先进的集成技术(如 3D 集成技术)封装集成在一起,形成一个系统芯片,实现了一种新形式的 IP 用。这一过程需要 EDA 工具提供全面支持,促进 EDA 技术应用的延伸拓展。
2)设计方法学创新辅助平抑芯片设计成本
EDA 工具的发展创新极大程度提高了芯片的设计效率,一直以来是推动芯片设计成本保持在合理范围的重要方式。近年来,可重复使用的平台模块、异构并行处理器的应用、基于先进封装集成技术的芯粒技术等成为驱动设计效率提升的重要方式,从而平抑了芯片设计的总体成本。
3)人工智能技术将在 EDA 领域扮演更重要的角色
近年来,伴随芯片设计基础数据量的不断增加、系统运算能力的阶跃式上升,人工智能技术应用在 EDA 领域的算法和算力需求正在被更好地满足。此外,芯片复杂度的提升以及设计效率需求的提高同样要求人工智能技术赋能 EDA 工具的升级,辅助降低芯片设计门槛、提升芯片设计效率。
4)云技术在 EDA 领域的应用日趋深入
近年来,伴随相关技术方式的逐步成熟、用户使用习惯的改变,叠加应用云技术进行芯片设计研发方面的综合成本、效率优势,云技术正在 EDA 领域获得快速发展。
2、发行人的创新、创造、创意特征
围绕 EDA 技术在集成电路产业的不断升级以及人工智能、物联网、云计算技术应用不断拓展的趋势,发行人结合自身实际情况以及客户业务需求,不断强化 EDA 工具软件研发和应用能力,并在技术研发和业务模式等方面进行了改革和创新,在 EDA 具性能升级、新技术融合与应用等方面进行一系列开拓性研究,并取得了诸多创新成果。
华大九天成立于 2009 年,自成立以来一直聚焦于 EDA 工具的研发工作。公司初始团队部分成员曾参与中国第一款具有自主知识产权的全流程 EDA 系统的研发工作。公司结合自身技术积累和持续的技术开发,研发并掌握了多项核心技术,在 EDA 领域形成了行业领先的技术优势。公司自成立以来,凭借核心技术实力以及在行业的领先地位,先后承担了诸多国家级重大科研项目,其中包括国家“核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品”重大科技专项中的“先进 EDA 工具平台开发”与“EDA 工具系统开发及应用”课题项目以及科技部重点专项“超低电压高精度时序分析技术”和“EDA创新技术研究”课题项目等。公司持续推进 EDA 领域的新技术产业化落地,目前具备了模拟电路设计全流程EDA 工具系统、数字电路设计 EDA 工具、平板显示电路设计全流程 EDA 工具系统以及晶圆制造 EDA 工具的核心技术,并已完全实现了相关产品的产业化应用。截至 2020 12  31 日,公司共拥有已授权发明专利 144 项,软件著作权 50 项。公司曾荣获“第二届集成电路产业技术创新奖(成果产业化奖)“中国半导体创新产品和技术奖”“第八届中国电子信息博览会创新奖”等多项荣誉。
(二)技术创新、模式创新、业态创新和产业融合情况
根据国家统计局印发的《新产业新业态新商业模式统计分类(2018)》,公司的主营业务属于其中规定的“050405 工业软件”和“050604 集成电路设计”。公司主营业务属于新产业、新业态、新模式。发行人通过科技创新、模式创新以及业态创新, EDA 行业乃至集成电路产业的变革升级注入新活力,加快集成电路产业与人工智能、物联网、云计算等新兴技术的融合。基于丰富的行业经验及前瞻性的市场判断,公司提前布局集成电路产业大发展背景下新型 EDA 工具软件的研发和应用。经过不懈努力,公司目前具备了模拟电路设计全流程 EDA 工具系统、数字电路设计 EDA 工具、平板显示电路设计全流程 EDA 工具系统和晶圆制造 EDA 工具等 EDA 工具软件的核心技术,并已完全实现了相关产品的产业化应用。同时,公司注重将人工智能、云计算等新兴技术与 EDA 工具软件相结合,促进了集成电路设计领域的变革、创新。公司在研发实力、创新能力上的成就获得了产业界的认可,并参与了相关领域多项国家级重点研发项目。
在通过自主研发不断突破核心技术的同时,公司积极探索将相关研发流程逐步规范化、体系化,并致力于持续打造 EDA 行业生态,促使公司进入了良性、可持续的发展阶段,在 EDA 工具领域取得了先发优势,实现了科技成果向商业价值的转换,同时商业价值的实现又拉动了公司科技成果的再积累,达到科技研发投入与产业应用实现商业回报的良性循环

(一)公司主营业务、主要产品及主营业务收入构成
1、主营业务
公司主要从事 EDA 工具软件的开发、销售及相关服务。EDA 工具是集成电路领域的上游基础工具,应用于集成电路设计、制造、封装、测试等产业链各个环节,是集成电路产业的战略基础支柱之一。
2、主要产品或服务
公司主要产品包括模拟电路设计全流程 EDA 工具系统、数字电路设计 EDA 工具、平板显示电路设计全流程 EDA 工具系统和晶圆制造 EDA 工具等 EDA 工具软件,并围绕相关领域提供技术开发服务。公司相关产品和服务主要应用于集成电路设计及制造领域。
1)公司 EDA 工具软件产品情况
①模拟电路设计全流程 EDA 工具系统
公司是我国唯一能够提供模拟电路设计全流程 EDA 工具系统的本土 EDA 企业。 

该系统包括原理图编辑工具、版图编辑工具、电路仿真工具、物理验证工具、寄生参数提取工具和可靠性分析工具等,为用户提供了从电路到版图、从设计到验证的一站式完整解决方案。该系统部分重点工具介绍如下:
A、原理图和版图编辑工具 Aether
原理图和版图编辑工具为集成电路设计师提供了丰富的原理图和版图编辑功能以及高效的设计环境,支持设计师根据不同电路类型的设计需求和不同工艺的物理规则设计原理图和版图,如电路元件符号生成、元件参数编辑和物理图形编辑等操作。同时,为便于设计师对原理图和版图进行追踪管理、分析优化,在传统的编辑环境基础上增加了设计数据库管理模块、版本管理模块、仿真环境模块和外部接口模块等。该工具可集成公司电路仿真工具 ALPS物理验证工具 Argus 和寄生参数提取工具 RCExplorer 等,为设计师提供完整、平滑、高效的一站式设计流程,显著提高模拟电路的设计效率。

B、电路仿真工具 ALPS 和异构仿真系统 ALPS-GT
电路仿真是通过数学方法来模拟电路工作行为的工程方法,是分析电路功能和性能指标的最重要技术手段。随着工艺的发展和设计复杂度的增加,电路规模越来越大,仿真时间越来越长,已成为电路设计的瓶颈。公司的电路仿真工具 ALPS 通过创新的大规模矩阵智能求解技术,突破了电路仿真的性能和容量瓶颈,支持了数千万器件规模的电路仿真,仿真性能相比其他电路仿真工具显著提升。
同时,为进一步提升超大规模电路的版图后仿真效率,公司通过技术创新,将传统的基于 CPU 的电路仿真工具拓展至更大算力的 CPU-GPU 异构系统中,根据 GPU 运算架构特点,通过适配的数据存储结构设计、矩阵求解算法以及高效的 CPU-GPU任务调度算法,开发了基于 CPU-GPU 异构系统的电路仿真加速技术,打造了更高性能的异构仿真系统 ALPS-GT。相比传统的基于 CPU 的电路仿真工具,ALPS-GT 性能进一步提升,解决了先进工艺设计的版图后仿真验证难题,已成为业界的领先产品。
ALPS  ALPS-GT 产品可集成到公司原理图和版图设计平台中,为设计师提供了一站式设计和仿真解决方案,提升了模拟电路设计的效率和质量。
C、物理验证工具 Argus
物理验证工具用于检查电路设计版图与制造加工之间的适配性以及版图设计与电路设计之间的一致性,它对于消除设计错误、降低设计成本和减少设计失败的风险具有重要作用。公司物理验证工具 Argus 是针对模拟电路设计开发的层次化并行物理验证工具,主要包括设计规则检查(DRC)和原理图版图一致性检查(LVS)。针对模拟电路设计版图图形的特点,该产品开发了基于边的扫描线技术和版图预处理技术等,显著提升了设计师检查和分析版图设计错误的效率,缩短了产品的设计周期。Argus 产品可集成到公司原理图和版图设计平台,为设计师提供了一站式设计和验证解决方案,提升了模拟电路设计的效率和质量。
D、寄生参数提取工具 RCExplorer
寄生参数提取工具根据工艺参数设置对版图中的器件、单元和互连线的寄生电阻电容等参数进行计算,从而提取出包含寄生参数的电路网表,用于电路的各项性能分析和版图后仿真。公司寄生参数提取工具 RCExplorer 支持晶体管级和单元级寄生参数提取,根据不同的精度要求,提供了三维高精度提取模式和准三维快速提取模式。同时该工具提供了基于版图的点到点寄生参数计算和时延分析功能,为设计师分析电路功能、性能和可靠性提供了技术支撑。RCExplorer 工具可集成到公司原理图和版图设计平台中,并与电路仿真工具协同为设计师提供一站式设计仿真和验证方案,提升了模拟电路设计的效率和质量。点到点寄生电阻提取 寄生参数提取三维模型
②数字电路设计 EDA 工具
公司的数字电路设计 EDA 工具为设计师提供了一系列特色解决方案
数字电路设计 EDA 工具产品部分重点工具介绍如下:
A、单元库特征化提取工具 Liberal 和单元库/IP 质量验证工具 Qualib
公司单元库特征化提取工具 Liberal 为设计师提供了一套自动提取标准单元库时序和功耗特征化模型的解决方案,用于数字电路设计的时序和功耗分析。该工具通过内置的高精度电路仿真引擎对标准单元进行仿真分析,精确地提取时序和功耗特征值,形成标准单元库特征化模型。同时,通过高效的分布式并行调度技术,进一步提升了单元库特征化提取的性能,为设计师加速单元库的设计和优化提供了重要支撑。单元库特征化提取
同时,为了进一步提升单元库/IP 的设计质量,减少因单元库/IP 的质量问题造成的设计迭代,公司推出了单元库/IP 质量验证工具 Qualib,为设计师提供了全面的单元库/IP 质量分析验证方案。该产品提供了基于规则的单元库/IP 质量检查功能、基于特征化模型的单元库性能趋势分析功能和基于仿真的可靠性、敏感性分析功能等,全面地检视和分析单元库/IP 的质量和性能,为高质量的完成设计并达成设计指标提供了重要保障。

B、高精度时序仿真分析工具 XTime
高精度时序仿真分析工具 XTime 为设计师提供了面向先进工艺和低电压设计的高精度时序仿真分析方案,有效的解决了先进工艺和低电压设计静态时序分析方法无法准确评估时序和设计可靠性的难题。该工具提供了高精度时序仿真校验功能、电压/温度灵敏度分析功能、快速工艺偏差分析功能和老化仿真分析功能等,为设计师分析电路时序可靠性提供了重要支撑。

C、时序功耗优化工具 XTop
时序功耗优化工具 XTop 针对先进工艺、大规模设计和多工作场景的时序收敛难题,提供了一站式时序功耗优化解决方案,包括建立时间、保持时间、瞬变时间和漏电功耗优化等。该工具通过创新的层次设计数据并行处理技术、动态时序建图技术和增量布局技术等,显著提高了时序和功耗优化的效率和质量。
D、版图集成与分析工具 Skipper
版图集成与分析工具 Skipper 为设计师提供了高效的一站式版图集成与分析解决方案。该工具通过基于索引的版图数据并行读取技术、版图数据内存镜像技术和图形索引技术等,实现了超大规模版图的快速处理。该工具提供了快速版图集成功能、批量版图数据处理功能、并行线网追踪功能、点到点电阻分析功能等,为高效的分析和处理超大规模版图数据提供了有力支撑。
③平板显示电路设计全流程 EDA 工具系统
公司提供了全球领先的平板显示电路设计全流程 EDA 工具系统。该系统包含平板显示电路设计器件模型提取工具、平板显示电路设计原理图编辑工具、平板显示电路设计版图编辑工具、平板显示电路设计电路仿真工具、平板显示电路设计物理验证工具、平板显示电路设计寄生参数提取工具和平板显示电路设计可靠性分析工具等。
以上工具被集成在统一的设计平台中,为设计师提供了一套从原理图到版图,从设计到验证的一站式解决方案,为提高平板显示电路设计效率,保证设计质量提供了有力的工具支撑。该系统部分重点工具介绍如下:
A、平板显示电路设计原理图和版图编辑工具 AetherFPD
平板显示电路设计专用的原理图和版图编辑工具 AetherFPD 为平板显示电路设计提供了最重要的设计开发环境。原理图编辑工具主要用于对平板显示电路设计的像素单元、控制单元等电路模块进行原理图设计。该工具不仅支持传统的平板显示电路设计的原理图编辑,还通过技术创新支持了异形屏显示设计的电路原理图设计,可根据异形形状的定义自动生成电路原理图,改变了设计师通过手工编辑异形电路原理图的设计模式,显著提升了设计效率。
版图编辑工具提供了适用于平板显示电路设计的版图编辑环境,特别是异形屏显示设计的版图编辑,满足了手表(圆形屏等)、手机(水滴屏等)、汽车仪表盘(曲线屏等)等消费电子领域对平板显示电路设计的特殊要求。该工具通过创新的旋转单元编辑技术、异形填充技术以及平板显示电路设计自动布局布线技术,帮助设计师高效完成满足异形形状和设计规则约束的版图设计,提高了异形版图设计的效率和质量。

平板显示电路设计物理验证工具 ArgusFPD 是根据平板显示电路设计特点开发的层次化并行物理验证工具。它不仅满足传统平板显示电路设计的 DRC/LVS 验证要求,还针对异形屏显示设计的特点开发了圆弧及任意角度旋转图形的高精度器件提取和规则检查技术,保证了物理验证的精度,解决了不规则电路和版图的验证难题。同时,针对平板显示电路设计高重复阵列式设计特点,通过设计规则违例识别和聚类技术,显著提升了设计师检查和分析设计违例的效率,缩短了产品的设计周期。ArgusFPD 与公司平板显示电路设计的电路原理图和版图编辑工具集成,为设计师提供了完整、高效的一站式设计和验证解决方案。 

C、平板显示电路设计寄生参数提取工具 RCExplorerFPD
平板显示电路设计寄生参数提取工具 RCExplorerFPD 为设计师提供了高精度平板显示电阻电容提取方案,包括像素级电阻电容提取、触控面板电阻电容提取和液晶电容提取等功能。该工具采用基于阵列的电阻和电容提取技术以及基于有限元方法的高精度电阻计算技术等,在保证寄生参数提取精度的同时,极大的提升了计算效率。同时,针 AMOLED 设计的金属网格和触控笔等新一代触控技术,利用三维建模技术,并通过区域分解、方程组稀疏化等算法提升了三维场求解器的速度,满足了 AMOLED 设计对电阻电容提取的需求。RCExplorerFPD 与公司平板显示电路设计的电路原理图和版图编辑工具集成,为设计师提供了完整、高效的一站式设计和验证解决方案。
D、平板显示电路设计可靠性分析工具 ArtemisFPD
平板显示电路设计可靠性分析工具 ArtemisFPD 是平板显示电路设计专用的可靠性分析解决方案。该工具主要包括电压降分析,电迁移分析和热分析等功能。针对平板显示电路设计的版图特点,该工具通过全面板热电分析技术实现了对大规模网络的电流和电压快速计算,大幅提升了平板显示电路设计可靠性分析的效率。此外,该工具还提供了数据快速装载和查询功能,用于电压、电流、温度等数据的分析查询,为设计师提供了便捷、高效的分析和调试环境。
④晶圆制造 EDA 工具
公司针对晶圆制造厂的工艺开发和 IP 设计需求,提供了相关的晶圆制造 EDA 工具,包括器件模型提取工具、存储器编译器开发工具、单元库特征化提取工具、单元库/IP质量验证工具、版图集成与分析工具以及模拟电路设计全流程 EDA 工具等,为晶圆制造厂提供了重要的技术支撑。目前公司晶圆制造 EDA 工具已得到用户的广泛认可。
公司的晶圆制造 EDA 工具中单元库特征化提取工具、单元库/IP 质量验证工具、图集成和分析工具等。
A、器件模型提取工具 XModel
器件模型是晶圆制造厂为客户提供的必备工艺库文件之一。器件模型是工艺器件功能与性能的数学表征,它利用数学方程、等效电路及工艺数据拟合等方法对器件电流电压关系等进行精确描述,是电路仿真的重要基础。公司器件模型提取工具 XModel 为设计师提供了高效的模型提取解决方案,支持硅基金属氧化物器件、硅基高压器件、分立器件和新型第三代半导体等不同类型的器件模型提取。该工具提供了器件测试数据处理和分析、典型特征模型提取、版图效应模型提取、工艺角模型提取、统计和失配模型取、模型库验证分析等功能,为晶圆制造厂的器件模型提取和验证提供了重要支撑。

B、存储器编译器开发工具 SMCB
存储器编译器是晶圆制造厂为客户提供的重要基础 IP 之一,用来生成不同容量的存储器及相关数据文件。
公司存储器编译器开发工具 SMCB 提供了电路拼接、版图拼接、特征化提取及 IP发布等功能,为设计师提供了一站式存储器编译器开发解决方案。该工具通过创新性的存储器编译器电路和版图拼接技术,显著提升了电路和版图拼接、关键路径生成以及存储器实例化的效率。同时,该工具为不同类型的存储器提供了通用的存储器编译器发布功能,为晶圆制造厂同时发布多工艺、多类型的存储器编译器提供了技术支撑。

2)公司技术开发服务情况
公司基于在集成电路领域多年的技术积累,建立了完善的自动化设计服务流程,为集成电路设计和制造客户提供技术开发服务。服务内容主要包括设计支持服务和晶圆制造工程服务,主要涉及测试芯片设计、半导体器件测试分析、器件模型提取、单元库设计及存储器编译器开发服务等

(二)主要经营模式
公司主要经营模式受行业发展情况、国家政策法规、产业技术变革、下游市场需求等多方面因素影响,在报告期内未发生重大变化。具体如下:
1、盈利模式
公司主要从事 EDA 工具软件的开发、销售及相关服务,主要盈利模式如下:1公司 EDA 工具软件主要通过授权模式向客户销售,收取授权费。公司对具体 EDA 具软件产品的授权一般以合同约定的时间周期为限;(2)公司的技术开发服务业务主要按具体项目向客户收取服务费用,一般按照项目工作量和技术难度等因素综合定价。
2、采购模式
公司作为提供工具软件及服务的企业而非生产型企业,业务流程不涉及生产环节,主要采购需求包括委托开发、房租物业、软硬件设备、外购产品、测试服务、技术服务等。公司的采购模式分为单一来源采购、询价采购和招标三种。针对某些领域仅有唯一企业能够提供相关服务的,公司选择单一来源采购;对于存在多家企业能够提供相关服务的,公司选择询价或招标两种采购模式。对于软硬件、委托开发、测试服务和技术服务等采购需求,主要由需求部门提出采购申请,经相关各级领导审批后,由具体负责采购的部门进行采购。
3、研发模式
公司的研发按照项目立项、项目开发与测试和项目发布等顺序进行: 

1)项目立项
产品部门收集汇总来自市场、客户、公司内部销售、研发部门等各方面信息,进行市场和产品技术分析,规划开发周期及预算,进行技术可行性分析和潜在竞品分析,同时分析预期市场收益及风险,形成《立项申请书》。并由产品部召集公司领导、相关产品及技术负责人、市场和销售负责人等进行立项评审,评价项目可行性。项目只有通过评审后方可立项。立项完成后,由研发经理根据产品立项需求,将产品任务进行子任务划分,组建开发团队,完成项目构建,确定项目预算并制定相应风险预案。
2)项目开发与测试
项目开发包含子任务需求确定和评审、研发设计代码开发及单元测试、模块测试、系统测试、内部α测试和客户β测试。需求确定和评审:产品工程师根据功能需求,书写《模块需求说明书》。研发设计代码开发与单元测试:研发工程师根据开发需求进行研发方案设计,书写《软件模块设计文档》,并进行评审。评审通过后,按照编程规范进行代码开发工作。编码完成并通过代码审核后,研发工程师完成单元测试。

模块测试:研发人员完成单元自测试后,交由测试工程师进行模块测试。测试工程师需制定《测试方案》,确定测试内容,包括但不限于模块功能测试、性能测试、极限测试、兼容性测试、稳定性测试、易用性测试和模块接口测试等。测试工程师根据《测试方案》完成全面模块测试并形成《测试报告》。系统测试:各软件模块开发完毕后,进行系统集成。测试工程师进行集成后的系统测试。测试内容主要包括软件模块之间的接口测试。内部α测试:公司产品验证人员模拟用户设计场景及设计流程对软件进行测试验证,包括回归测试和手动测试,必要时会委外协助测试验证。测试后形成产品的内部α测试报告。客户β测试:友好客户通过自身设计实例,在实际设计过程中对产品进行应用测试。
3)项目发布
上述测试步骤完成,工具达到质量标准后,可进行正式发布,研发流程至此完结。
4、销售模式
公司目前通过直销的方式进行销售。公司设立营销中心,负责市场推广及营销工作。公司各类 EDA 软件产品和相关技术开发服务主要应用于集成电路设计及制造领域。公司一方面通过产品质量和服务质量等方面的优势吸引客户,另一方面通过行业会议、网络、展览等渠道对产品进行市场推广。