研發背景
全球積體電路(IC)設計競賽進入全新階段,這一階段的顯著特徵是,EDA行業的競爭制高點正從“單晶片性能最優”轉向“系統級集成與協同”(STCO)。AI大算力時代的到來,對晶片提出了更複雜的要求,也推動EDA向智慧型化快速演進。國際EDA(
電子設計自動化)巨頭已將全自動自主設計確立為下一代晶片設計範式,楷登電子、西門子EDA、
英偉達、
谷歌等巨頭已全面布局AI驅動設計範式。例如,楷登電子推出了AI驅動的“晶片到系統”平台Cadence JedAI Platform;西門子EDA發布了深度融合生成式與代理式AI技術的工具集,宣稱可實現設計生產力數量級的提升。我國EDA智慧型化水平滯後於國際先進水平,AI生成式電路設計等顛覆性技術尚處探索期,全流程自主智慧型解決方案未形成。隨著我國半導體產業自主可控戰略的深入推進,國內AI晶片廠商急需國產“晶片到系統”全棧EDA提供商。同時,國內企業如論芯科技等已在AI for EDA的特定場景(如驗證)中取得進展,證明了技術落地的可行性。全國人大代表梁偉建議推動AI與積體電路設計深度融合,以破解發展瓶頸、注入持久動能,其建議方向包括完善頂層設計、實施重點攻關與建立創新生態。
發展歷程
電子設計自動化(EDA)自20世紀60年代萌芽以來,經歷了從手工繪圖到
計算機輔助設計(CAD),再到高度集成化、智慧型化工具的演進。在
摩爾定律逼近物理極限、設計周期不斷壓縮的背景下,傳統EDA工具面臨效率與精度的雙重挑戰。
人工智慧(AI)的崛起為EDA注入了新動能。
AI EDA結合了人工智慧算法與傳統的EDA工具,通過機器學習、深度學習等技術實現對晶片設計流程的最佳化和自動化,在布局布線、時序預測、驗證加速等環節發揮作用。2023年4月,
新思科技推出了全棧式AI驅動型EDA解決方案Synopsys.ai。2024年,楷登電子(Cadence)推出了全面的“晶片到系統”AI驅動的EDA工具平台Cadence JedAI Platform,通過統一數據平台推動工具和流程的自我學習最佳化。2025年6月,西門子數位化工業軟體在DAC 2025上發布深度融合生成式與代理式AI的全新EDA AI工具集,旨在推動電子設計自動化全流程的智慧型升級。
AI與EDA的融合正處於關鍵發展階段。國際EDA巨頭已將全自動自主設計確立為下一代晶片設計範式,楷登電子將AI技術更深入地集成到設計流程中。2025年11月,伴芯科技宣布探索通過
AI智慧型體(AI Agents)套用於
電子設計自動化(EDA)。
在人工智慧(AI)的驅動下,EDA行業併購潮湧,例如2024年3月楷登電子(
Cadence)宣布12.4億美元收購BETA CAE Systems,2024年10月西門子EDA宣布以106億美元收購Altair Engineering。2025年,
新思科技以創紀錄的350億美元收購全球仿真EDA公司Ansys,以強化從晶片到系統的全鏈路分析能力。
我國EDA智慧型化水平目前以外掛程式式、助手型輔助設計為主,AI生成式電路設計等顛覆性技術尚處探索期。國內企業如合見工軟已推出全棧智慧型解決方案。
例如,2025年2月,合見工軟推出了AI智慧型平台
UDA 1.0;2026年3月,其發布的UDA 2.0版本演進為具備自主任務規劃與執行能力的Agentic AI系統。同期,芯和半導體宣布戰略升級,以專注於AI時代的系統設計,並構建AI for EDA技術。論芯科技在AI for EDA領域也取得進展,其系統能自動讀取晶片協定文檔並生成驗證代碼。
未來EDA產業發展將呈現三大趨勢:全流程智慧型化、跨尺度協同、持續的技術創新。
核心技術
AI驅動EDA的核心技術是指支撐人工智慧在
電子設計自動化全流程中實現智慧型化、自動化與最佳化的關鍵方法、算法與範式。其發展主要圍繞攻關AI-EDA全流程工具鏈、利用AI探索最優設計方案以及運用AI提升可製造性等方向展開。AI賦能EDA的發力點大致分為三類:第一是提升效率,通過對仿真或驗證過程建模學習,使預測速度比物理計算提升量級,節省疊代時間;第二是
強化學習,在晶片全流程中自主檢測設計效果並智慧型疊代最佳化;第三是
大模型套用,作為智慧型問答助手或通過API接口生成設計腳本,實現自動化設計。
支撐上述技術方向的核心算法主要包括
機器學習、
深度學習與
大語言模型。機器學習算法能夠從大量的歷史設計數據中學習模式和規律,用於對新的設計任務進行預測和最佳化,例如最佳化晶片的布局布線。深度學習通過構建多層神經網路自動提取設計數據中的複雜特徵,用於更精準的性能預測和故障診斷。大語言模型則能增強設計流程的互動性與自動化能力,例如通過自然語言指令自動生成腳本或輔助編寫代碼。在產業實踐中,國際EDA廠商已基於這些算法推出解決方案,覆蓋數字設計、驗證、製造等環節,通過機器學習、強化學習與大語言模型最佳化設計流程,提升設計生產力與自動化水平。
在技術範式層面,
AI智慧型體被視為重構EDA流程、實現晶片自主設計閉環的新範式。AI智慧型體通過自主感知、決策與執行,能夠更深度地介入並最佳化晶片設計流程,推動設計質量與PPA的自動最佳化。該範式通過整合
大語言模型與EDA工具鏈,並融入行業知識,可實現從自然語言描述生成代碼的自動化流程。業界認為,AI for EDA的長期目標是實現“自主設計”,將工程師從繁瑣勞動中解放以聚焦創新;AI智慧型體通過學習和復用經驗,可降低入行成本並促進人機協同。
發展模式
產學研合作是AI驅動EDA技術發展的重要模式之一。全國人大代表梁偉建議,由
工信部、
科技部牽頭,聯合科研院所、高校及相關企業,構建“AI-EDA創新聯合體”,聚焦核心算法、敏捷設計流程等關鍵技術聯合攻關,同時共享高性能計算集群、實驗數據,並開放典型晶片設計場景以積累高價值訓練數據。企業聯合科研院所、高校及相關企業進行聯合攻關,並依託國產工藝產線開放流片測試數據,為
AI-EDA工具的驗證與疊代提供支撐。
AI驅動EDA的商業化落地呈現多種路徑。新興企業常選擇從晶片設計流程中痛點最深的環節(如
功能驗證)切入,通過解決具體問題、證明效能來建立市場信任,再逐步向平台化擴展。國際領先的EDA廠商正通過大規模併購整合多物理場仿真與
系統設計能力,構建從晶片到系統的完整智慧型設計平台。這反映了行業向系統級集成與協同(STCO)發展的戰略轉型。AI在EDA中的角色正從局部流程的“效率提升工具”,向參與甚至驅動設計決策的“核心引擎”轉變。推動設計流程向智慧型化、自動化演進。
例如,有AI-EDA平台進入高校積體電路相關課程,作為輔助晶片設計的教學工具,用於實踐從設計需求到代碼實現的流程。此類工具在教學與科研中可用於輔助設計空間探索與想法驗證。
核心團隊
企業代表方面,
上海伴芯科技有限公司成立於2020年,專注於“Agentic EDA”技術創新,致力於通過AI智慧型體重構EDA流程。該公司已獲得
紅杉中國、聯想創投等知名機構多輪融資,並與全球前20大無晶圓廠設計公司及國內外多家頭部企業達成深度合作。其CEO朱允山博士於2023年7月13日在國際設計自動化會議(DAC)上榮獲首屆最具影響力論文獎,獲獎論文《Symbolic Model Checking Using SAT Procedures Instead of BDDs》為現代晶片驗證技術奠定了重要基礎。
另一重要企業代表是上海合見工業軟體集團股份有限公司(簡稱“合見工軟”),作為國產數字EDA與IP領域的先行者,其於2026年3月18日發布了第二代數字設計AI智慧型平台——智慧型體UniVista Design Agent(UDA) 2.0。該公司首席技術官賀培鑫博士指出,該平台的核心在於“推動數字晶片設計從‘智慧型輔助’邁向‘智慧型體自治’”。
作為國際EDA巨頭的代表,楷登電子在AI驅動的EDA領域也扮演著關鍵角色。其數字設計及簽核事業部產品驗證群總監李玉童、技術支持總監李志勇在ICCAD 2024上介紹了其全面的“晶片到系統”AI驅動的EDA工具平台——Cadence JedAI Platform,並深入探討了3D-IC技術如何助力打破AI晶片的設計桎梏。
此外,國內新興的AI for EDA企業論芯科技也展現出技術潛力。其創始人何卓論在AI與EDA的交叉領域擁有近十年的經驗,帶領團隊開發了能自動讀取晶片協定文檔並生成驗證代碼的系統,在實際驗證任務中顯著提升了效率。
學術代表方面,李興權副教授是國內開源EDA項目和AIEDA的主要推動者,主要從事晶片設計自動化與圖神經網路算法研究。李興權提出了基於離散鬆弛的三重版圖分解算法等AIEDA關鍵算法,並曾獲得國際設計自動化競賽(
ICCAD)全球第一名的獎項。
重要事件
2023年4月,
新思科技推出全棧式AI驅動型EDA解決方案Synopsys.ai,該方案涵蓋設計、驗證、測試和模擬電路設計階段,並已獲得
IBM、
英偉達等企業採用。
2024年,國際EDA行業出現重大併購,楷登電子(
Cadence)以12.4億美元收購BETA CAE Systems,西門子EDA以106億美元收購Altair Engineering。
這些併購體現了行業從追求單晶片性能向“系統級集成與協同”(STCO)發展的趨勢。
新思科技在收購Ansys時預測,系統級EDA市場的總規模將達到110億美元,相當於再造了一個傳統EDA市場。
2025年,
新思科技以創紀錄的350億美元收購仿真EDA領域的頭部企業Ansys,以補齊多物理場仿真能力,強化從晶片到系統的全鏈路分析能力。
2025年6月,西門子數位化工業軟體在2025年設計自動化大會(DAC 2025)上發布全新EDA AI工具集,包括集成自然語言互動的Aprisa™ AI、物理驗證方案Calibre® Vision AI以及為定製IC開發注入生成式AI能力的Solido™ AI,旨在實現電子設計自動化全流程的智慧型升級。
2025年11月,
上海伴芯科技有限公司在ICCAD-Expo 2025上發布DVcrew與PDcrew兩款AI智慧型體新產品。
2026年3月,全國人大代表梁偉提出以AI賦能積體電路設計、推動國產晶片自主創新的系列建議,包括構建“AI-EDA創新聯合體”、攻關AI-EDA全流程工具鏈等。
2026年3月18日,合見工軟發布第二代數字設計AI智慧型平台——智慧型體UniVista Design Agent(UDA) 2.0。該平台能夠完成RTL設計、驗證、糾錯與最佳化等任務。其工具鏈支持國產大模型,並適配國產GPU。該平台已被套用於
清華大學《數字集成系統設計》課程中。
市場影響與行業趨勢
新思科技在收購Ansys時預測,系統級EDA市場的總規模將達到110億美元,相當於再造了一個傳統EDA市場。SEMI中國總裁馮莉指出,AI硬體系統互連與驗證的複雜度呈指數上升,將帶動上游系統級EDA市場獲得超過1.5倍的行業平均增速。
據行業分析機構Semico Research預測,AI驅動的EDA工具將在2027年占據全球晶片設計市場的38%。AI技術可將晶片驗證周期大幅縮短,同時提升設計效率。
未來,AI將從輔助工具升級為EDA的核心引擎,推動設計流程從“人工編碼”向“智慧型生成”轉型。
但這並不意味著AI會完全替代人和EDA工具。一方面,EDA的構建基於嚴謹的物理模型,而AI基於機率模型,因此仍需要EDA工具對AI輸出的結果進行最後的物理驗證、仿真驗證與確定性簽核;另一方面,隨著AI的進化,對人在整體設計、架構以及創新等方面思考水平的要求更高,這是一種升級,而並非簡單的替代,事實上也會帶來大量新的崗位需求類型。