​華為連開四槍，紅杉高瓴扣動扳機，一顆“卡脖子皇冠”撐起4400億美元市場

先知先覺的VC都在添柴加火。

文丨 張楠

來源丨投中網

2020年9月，華為創始人任正非花了5天時間，與北京大學、清華大學等高校的學生代表，以及中國科學院的一些科學家進行座談。會上任正非語重心長地感嘆，華為現在的困難是“我們設計的先進晶片，國內的基礎工業還造不出來。”

這話可能還只說了一半，現實情況是，離了國外（主要是美國）的EDA（電子設計自動化）軟體，從晶片的設計到製造，可以說是寸步難行。而現實是，Cadence（新思科技）和Synopsys（鏗騰電子）等EDA軟體都被禁止了與華為的合作。

華為為了解決EDA“卡脖子”的問題，旗下的哈勃投資自2020年底，在不到一年的時間中連續投了4家EDA公司。

不過理想和現實之間依然有著巨大的鴻溝，雖然在一些細分領域取得了技術突破與進步，但目前國內的EDA公司與Synopsys、Cadence、Mentor（西門子數字工廠旗下）等國際EDA巨頭相比，在技術、流程、人才，特別是市場佔有率等方面，坦白講仍然是“一個能打的都沒有”。

比如EDA企業華大九天招股書就顯示，其以約6%的市佔率，佔據國產EDA的過半壁，而剩餘的近90%市場，被國外EDA企業瓜分。“不敢說差50年，2、30年肯定是有的”，一位看過數家國內EDA公司的投資人黃軒（化名）對我說。

而EDA只是國內工業軟體，與國際工業軟體巨大代際差的一個縮影。工業軟體大體可分為三類：研發設計類、生產製造類、經營管理類，目前的國產化率依次遞增，其中處於工業產業鏈最核心的研發設計類EDA、CAD(計算機輔助設計)、CAE（計算機輔助工程），正是被卡脖子最嚴重的領域。

突破“卡脖子”，掌握自主研發的核心技術，顯然是科技自主的必經之路，市場需求加上政策鼓勵，先知先覺的VC焉能有不來添柴加火之理？因此從2013年開始，一向不受資本待見的工業設計軟體賽道，迎來了一波小陽春，2021年全年融資數量更暴增至接近30起，包括紅杉、高瓴、經緯、雲峰……

不過，VC之所以大舉入局，真的只看上了這些工業設計軟體公司的“科技”屬性嗎？除此之外，資本青睞工業設計軟體的原因還有什麼？對工業設計軟體越來越重視，EDA/CAD/CAE“卡脖子”的問題，究竟能不能得到根本的解決？

來源/CVSource投中資料 2000-2021年工業設計軟體融資數量一覽。

低端國產替代加單點技術突破

老兵兩年能融7輪

EDA軟體貫穿整個積體電路設計的生命週期。銀河證券認為，EDA軟體的絕對市場規模雖然不大，全球僅約有100億美元，但槓桿效應極強，支撐著全球4400億美元的積體電路市場，乃至2萬億美元的電子資訊產業，進而影響40萬億美元的數字經濟。如果說晶片是數字經濟的皇冠，那EDA就是皇冠中最亮的那顆鑽石。

工業CAD/CAE領域的情況與EDA類似，從小到一臺玩具、手機模具的設計到知道，大到汽車、飛機的幾乎每個零部件，乃至航空航天領域，離開工業設計軟體，現代工業製造將寸步難行。比如，現在已很難想象，中國第一艘核潛艇“401”艇下水器前，總設計師黃旭華帶領719所的專家團隊，從最初的方案論證，到方案設計、初步設計、技術設計、施工設計，共花了4.5萬張圖紙，連起起來有30公里長。

工業設計軟體的普及改變了這一切，計算機替代了原本只能人工計算和手繪的大部分工作，再加上從流程到生產的規範化管理，極大地提高了工業生產的精度、效率、生產力和產品品質。擅長髮現爆發節點的VC，不可能一直對工業設計軟體賽道視若無睹，之所以直到這兩年才蜂擁而入，“研發需要極大的投入和耐心，行業具備一定增速，但短期內天花板肉眼可見的低。”黃軒說。

來源/銀河證券研報

目前全國EDA\CAE市場規模不到50億元，CAD也僅為約60億元，但偏偏，這三種軟體又是研發難度最大、耗時最長的，且國外成熟軟體早已壟斷市場；而市場規模較大、起步較早、國產化率較高的生產製造和經營管理類軟體，又早已是一片紅海。因此，從VC的角度，工業設計軟體看起來似乎不符合一個“好賽道”的標準。

情況雖然是這麼個情況，但機會往往源自於對趨勢的洞察。總體來說，目前工業設計軟體的幾個發展趨勢還是比較明顯的：

一是，在低端EDA/CAD軟體領域，國產替代的機會較大。

以二維CAD軟體為例，目前國產化率僅約為10%。以CAD領域為例，在航空系統工作多年的高階工程師史超（化名）告訴我，在一些傢俱家居、建築工程等領域，目前如老牌數碼大方的CAXA，新晉者如卡倫特的CurrentCAD等，已經在軟體功能、標準化程度、精度、易用性等方面，完全不輸甚至超過了國外軟體。值得一提的是，卡倫特在去年剛獲得了來自高瓴和GGV的天使輪融資。

二是，一些本土工業設計軟體，成功在一些領域實現單點突破，實現填補國產空白，再憑藉價格優勢成功獲取了一批客戶。

比如已經登陸科創板的概倫電子，主攻製造環節工藝平臺開發階段的器件模型建模驗證工具，以及設計環節類比電路EDA中的電路模擬與驗證工具。目前其產品已覆蓋臺積電、三星電子、聯電、格芯、中芯國際等全球前十大晶圓代工廠中的九家，以及三星電子、SK 海力士、美光科技等全球規模前三的儲存器廠商。

三是，生產控制類和經營管理類的高階國產替代機會，重點是“上雲”。

根據賽迪顧問資料，2021年我國生產製造類和經營管理類的工業設計軟體市場規模都將達到450億元左右，而在高階領域，國產軟體的佔有率都僅有不到一半，且以大型國企、央企為代表的高階市場依舊是國外軟體的天下，而藉助軟體“上雲”的機會，可以藉機縮小與國外軟體大型客戶服務能力的差距，進而逐步佔領高階市場。

四是，除技術外，更看重國外工業設計軟體公司高管創始人的資源、人脈與市場能力。

藉助在關鍵技術環節進行單點突破，或在易用性（上雲）上下功夫，產品雖然沒有本質提升，沒能像國外公司形成產業閉環，但照樣可以切入相關市場，再憑藉產業VC和創始人、VC的人脈資源，進行交叉銷售。黃軒告訴我，這其實也是不少CVC投工業設計軟體的路線，“並非是單純的財務投資，甚至有時IPO、退出也不是很重要。”

如果選出符合這幾個趨勢的公司代表，那麼一定非芯華章莫屬。芯華章是一家初創的國產EDA公司，2020年3月成立，從該年8月到今年，僅不到兩年時間，芯華章共計完成了7輪融資，幾乎覆蓋了從早期到中後期的所有市場化VC，在今年1月剛剛完成的數億元戰略融資中，投資方是國家制造業轉型升級基金。

來源/CVSource投中資料

芯華章的創始人是王禮賓，擁有30多年的國際EDA開發、銷售和管理經驗。1981年王禮賓考上解放軍資訊工程學院通訊專業，之後留校從事教學和科研工作，2000年左右加入國際EDA龍頭Cadence，從開始的工程師，再到後來的銷售，為華為海思、中興、紫光展銳、智芯微、大唐電信、飛騰、大疆等企業提供技術服務和產業支援。

王禮賓熟知國內EDA軟體的弱點，因此芯華章開始就將目光瞄準了國產EDA的空白——驗證環節，目標是建立完整的高階晶片綜合性模擬驗證EDA平臺。

所以從技術單點突破能力，到產業人脈銷售能力，相比於老牌的國產EDA華大九天也不遑多讓，因此受到資本青睞也就不足為奇了。

高階根本就替代不了？

上世紀80年代，國產工業軟體一度佔到全國25%的市場份額，但囿於歷史原因，目前在CAX領域，市場佔有率只剩下了可憐的個位數。放眼全球則更加慘淡。IDC資料顯示，2019年中國工業軟體營收佔全球工業軟體營收的5.1%，而具體到CAX軟體，則只佔全球市場的0.6%。

來源/華大九天招股書 全球前五大EDA公司市場份額（內圈-外圈：2018-2020年資料）。

如前文所述，現在多數CAX軟體廠商，將目光二維CAD、國產空白領域或中低端製程的全流程EDA解決方案，但在相對高階的CAX領域如航空航天、精密製造等，只能說飯要一口一口吃，路得一步一步走，沒有堅實的基礎理論和大量的資料、實驗基礎，是絕對飛不起來的。

先說EDA方面，國信證券指出，相對國際巨頭，國產EDA差距有三方面：一是缺少數字晶片設計的核心工具模組，無法支撐數字晶片全流程設計；二是對先進工藝支撐不夠，暫未進入先進代工廠的聯盟；三是缺乏製造及測試EDA系統，無法支援積體電路封測的應用需求。

目前全球 EDA市場基本被Cadence、Synopsys、西門子EDA三家廠商壟斷，通過先發優勢再加上數十年的不斷投入和研發，再加上不斷的兼併收購，形成了各具特色的全流程解決方案，行業高度集中且替換成本很高，壁壘非常深厚。

國內EDA軟體，如芯華章等企業正在努力填補空白區域；華大九天目前已具備類比電路設計全流程EDA工具系統，其中電路模擬工具支援最先進的 5nm 工藝製程，處於國際領先水平；但其他類比電路設計EDA工具最高僅支援28nm工藝製程，與國際5nm工藝仍存差距。黃軒認為，EDA與國外差距肉眼可見，但這種情況更應該腳踏實地，VC也要避免被故事和概念所迷惑，目前的節點很關鍵，風口與否不是關鍵，重要的是多一些理性判斷。

而在CAD/CAE領域的差距，絕不僅只是體現在軟體產品上，背後的基礎科學、人才、商業化能力、生態化建設仍存在巨大的代際差，而且世界領先的CAD/CAE公司基本已經完成了各自領域的收購和兼併整合，如今全球市場環境趨於閉塞的，如中望軟體通過收購VX進而掌握三維CAD智慧財產權的類似通路，今天已經基本對國內企業關閉了視窗。

公開資料顯示，中望軟體於2010年收購VX公司，擁有了自主的overdrive幾何建模核心，是國內少有的實現商業化應用，在工業設計領域被大規模驗證過的三維幾何建模核心技術，中望overdrive核心主要應用於主要應用於中望自研的ZW3D平臺。

來源/自媒體編碼珠璣 知名國產手機、汽車、電器廠商，清一色的使用國外CAD軟體。

民用的高階CAD軟見，如上圖所示，手機行業的CAD基本被ProE壟斷，ProE是美國引數技術公司（PTC公司）的三維CAD軟體，主要用於消費電子領域。汽車行業被Catia軟體壟斷，隸屬於達索公司，在航空航天、汽車等領域的三維CAD中具備壓倒性優勢。

而在軍工、航空航天等高階領域，達索和西門子目前是跨不過去的兩座大山。“比如航空發動機裡的葉片，有一個拐角特別複雜，用國產的三維軟體根本就畫不出來，就得是用Catia才能畫。西門子的CAD軟體在設計、驗證的流程完畢後，直接用西門子的機床就加工出來了，這是一整套生態，根本沒法替代。”史超告訴我。

史超以長沙某公司生產的航空發動機變速箱齒輪為例，從CAD/CAE軟體到裝置，“清一水的達索和西門子，真不是不想用國內的，但試驗過後油耗高、航程也跟不上，就是不行。為什麼？國產軟體主要有兩個問題，一是三維複雜的曲線、曲面，軟體背後的函式能否準確的表達；二是模型不能直接用於模擬計算和精密製造加工。”

CAE（Computer Aided Engineering）是計算機輔助工程，目前全球CAE市場被前三大供應商主導，分別是ANSYS、西門子和達索，市佔率共計47%，之所以與CAD重合率非常高，主要是由於CAD/CAE密不可分，一體化趨勢明顯。史超表示，CAD出圖後，再用相應CAE對模型進行模擬分析，通過在流體力學、強度方面反饋的資料，再用CAD進行反覆修正，是必要的流程。

任正非曾提到，“波音777飛機的風洞吹風，是使用全新的空氣動力學軟體模擬模擬的，使過去需要80次風洞試驗，減少到現在的7次左右，那麼說明美國已把空氣動力學的漩渦，都變成了經典力學方程。”函式能否準確表達曲線曲面，空氣動力學旋渦變成經典方程，核心的差距還是在於數學、物理的基礎科學差距。

而即使國產軟體在技術方面，達到與西門子、達索同一高度，替代起來也有難度。一是技術人員的再學習、適應需要過程；二是多年使用西門子、達索積累的設計圖無法轉化。此外，雖然國外的工業設計軟體價格相對較高，但盜版也十分猖獗，史超就坦陳，不僅是中小型民營企業，就算是他所在的央企，也有不少人電腦中裝有盜版軟體，“盜版一方面制約了國產高階工業設計軟體的發展，另一方面也使國產替代更難了。”

但史超同時也認為，越是這種情況，越應當重視這些高階領域工業設計軟體的開發，“更希望中國不僅是工業大國，也是工業強國，跟美國、德國掰掰手腕”。黃軒也認為，在與國外差距不大的工業設計軟體領域，最好交給市場去突破；而在涉及國家安全的重點高階領域，更需要政策、資金、人才、市場等全面扶持，“Cadence這麼大的公司，還獲得了美國政府2000多萬的研究資金補助，還是得從根上真正重視起來。”

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