電子設計自動化(EDA)工具供應商新思(Synopsys)與明導國際(Mentor Graphics)近來捷報頻傳，除新思在2009年會計年度第一季(2008年11月1日至2009年1月31日)繳出營收成長7%的亮麗成績，並一連發布多款重量級產品外，明導也於日前完成Agility Design Solutions的收購，進一步強化在高階合成(High Level Synthesis)方案領域的產品布局；雙方頻頻出招，互不相讓，無非希望在益華電腦(Cadence)身陷營運低潮之際，一舉奪下EDA市場龍頭寶座。
在歷經2006與2007連續兩年近10%的成長後，原本備受看好的EDA產業發展卻於2008年急轉直下。根據EDA市場研究機構Gary Smith EDA在2月分公布的初步研究報告顯示，2008年EDA產業將較2007年重挫16.6%，成為近年來表現最差的1年(圖1)。而全球金融海嘯與龍頭大廠益華營運衰退，則是造成市場萎縮的兩大主因。
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| 資料來源：Gary Smith EDA(02/2009) 圖1 2006～2013年EDA市場產值分析 |
Gary Smith EDA首席分析師Laurie Balch指出，受到經濟環境急遽惡化與市場需求力道疲軟影響，儘管EDA業者已快速縮減開支，但仍受傷不輕，前四大EDA業者中，除新思維持正向成長外，其餘包括益華、明導與捷碼(Magma)營收均大幅衰退。
另外，益華在2008年會計年度(2007年12月29日至2009年1月3日)營收為10億400萬美元，較2007年會計年度的10億6,200萬美元大幅下滑，連帶使得整體EDA市場產值跟著縮水。
事實上，自2008年初開始，益華的發展即狀況頻傳，先是購併明導的計畫失利，又遭逢執行長等高階主管先後離職，以及金融海嘯與組織重整等負面消息，讓其逐漸失焦的營運，雪上加霜。Balch分析，益華購併明導的提案正暴露其核心業務發展已亮起紅燈，因而希望藉此策略重穩市場根基，但最終仍舊無功而返。如今市場排名已落於新思與明導之後，短期內恐難重振雄風。
厚實財務與研發能量爭取長期合作機會
不可諱言的，值此市場環境動盪不安與益華營運觸礁之際，無疑為新思與明導帶來絕佳發展良機，也因此，即便半導體產業景氣未見明朗，雙方仍舊傾力投入新產品開發，除強化低功耗、混合訊號與電子系統層級(ESL)等具高成長潛力的設計領域(圖2)布局外，更致力縮短晶片業者開發時程，以爭取更多客戶青睞。
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| 資料來源：EDA聯盟 圖2 2001～2007年EDA各領域市場成長情形 |
新思科技執行長Aart de Geus表示，許多客戶都認為此波蕭條將可能持續至2010年並已開始未雨綢繆，除致力降低開發風險與成本外，也藉此時機來重新評估其既有設計流程，提升其作業效率，同時更聚焦於最重要的客戶、技術與專案計畫。
此外，為了維持穩定的研發能量，避免經常更換合作夥伴，供應商的營運體質亦成為篩選時的重要考量。因此，為確保客戶端技術與支援無虞，新思除已逐步縮減開支並系統性地降低無差異領域的投資外，亦持續強化新的研發投資，以確保客戶長期的成功。
明導董事長暨執行長Walden C. Rhines亦指出，面對市場急轉直下，降低開發成本與提高產品差異化已是客戶的當務之急，因而須尋求更先進、更有效率的設計工具，以利用更少或相同的人力開發出更多樣的產品，這對長期投入先進技術研發的明導而言，不啻是如魚得水。
低功耗設計推升ESL工具需求
隨著電子產品日益普及，能源消耗的問題也變本加厲，讓半導體業界吹起綠色電子的設計風潮。Rhines表示，電子產品對電力的消耗速度正快速超越其他種類的應用，預估至2015年家用電子設備的電力消耗比重將占整體家用能源消耗的18%，較2005年增長35%以上(圖3)；因此低功耗設計將成為業者產品脫穎而出的重要關鍵。
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| 資料來源：How Small Devices are Having a Big Impact on U.S. Utility Bills & EIA’s Building and Energy in the 1980’s, June 1995; Sanchezetal,1998 圖3 1980、2005與2015年家用電子設備電力消耗比重分析 |
事實上，有鑑於低功耗設計的重要性，益華在2005年即提出通用功率格式(Common Power Format, CPF)來協助晶片設計者通盤考量整體的功耗設計並快速進行驗證。而新思、明導和捷碼則另組聯盟推動統一功率格式(Unify Power Format, UPF)，讓低功耗設計標準之爭喧騰一時，直到雙方陣營各自獲得不少支持者採用，且晶圓代工廠也多半都可同時支援兩種規格後，戰火才逐漸平息。
如今，EDA業者的發展焦點則轉移到ESL設計工具上。Rhines指出，要實現低功耗設計，須自系統架構發展階段即開始考量，若等到配置與繞線(Place and Route, P&R)的實體設計階段才著手規畫則為時已晚。
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| 圖4 明導國際亞太區技術總監張維德指出，景氣不佳讓客戶對開發風險、成本與差異性更為重視。 |
明導國際亞太區技術總監張維德(圖4)進一步強調，透過系統層級設計不僅可讓晶片獲得最大的節能效益，亦可讓晶片運作效率與尺寸達到最佳化。因此，對無線通訊、繪圖或影像處理等晶片設計而言，ESL更是勢在必行。
為搶攻ESL市場，明導早在2004年即推出Catapult C高階合成工具，至今已拿下ESL合成工具市場42%的占有率，位居同業之冠。日前更趁勝追擊，宣布購併Agility Design Solutions並取得其C合成工具的相關資產，進一步鞏固市場地位。
明導國際副總裁暨設計創新與合成部門總經理Simon Bloch表示，這項交易將使該公司成為市場上擁有最豐富ESL工具的業者，讓其持續穩坐市占龍頭的寶座。未來除將持續銷售並服務Agility的既有客戶群外，亦將與明導原有的Catapult C合成工具整合，推出新一代產品。
不讓明導專美於前，新思近期也同樣透過購併方式在ESL市場急起直追，如2008年收購現場可編程閘陣列(FPGA)合成工具知名供應商昕博(Synplicity)取得其高階合成工具Synplify DSP；此外，今年3月新思也發布新款快速原型建立平台Confirma，因應市場對系統層級設計工具與日俱增的需求。
提升數位/混訊設計驗證速度縮短晶片開發時程
驗證工具則是EDA業者攻城掠地的另一項重要武器，尤其在系統單晶片(SoC)功能日益複雜且研發成本快速增加之際，晶片驗證的速度與類比/混合訊號電路模擬的效能良窳，更是決勝關鍵。
因應此一趨勢，新思日前便推出新一代設計驗證平台Discovery 2009，不僅可提供類比/混合訊號及數位設計的整合型驗證能力，還包含多核心模擬技術，並內建設計核對(Design Checks)及低功耗驗證等功能，可快速收斂驗證，顯著提升驗證工程師的生產力。
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| 圖5 新思科技資深產品行銷總監Steve Smith(左)表示，多核心運算能力是Discovery 2009平台最大特色。右為新思類比混合訊號部門行銷總監Graham Etchells |
新思科技資深產品行銷總監Steve Smith(圖5左)指出，Discovery 2009平台主要係由VCS功能驗證方案與CustomSim電路模擬方案所共同組成；前者可在多核心中央處理器(CPU)中運作並平行處理所有驗證環境，以符合大型設計的驗證需求，達到第一次晶片設計即成功的目標。後者則將新思的NanoSim、HSIM和XA等類比/混合訊號模擬技術整合成單一的電路模擬方案，同樣具有多核心功能，可將大規模的類比/混合訊號模擬效能提升四倍。此外，Discovery 2009平台還同時提供全面性低功耗驗證功能，範圍涵蓋暫存器轉換層級(RTL)到電晶體層級等各個抽象層。
除提高數位及類比/混合訊號驗證效率外，新思亦透過完整實作平台Lynx設計系統來提供生產就緒的設計環境，降低晶片開發風險並進一步加速晶片上市時程。
Lynx設計平台主要包含全晶片生產流程、晶圓代工就緒系統、執行時間管理(Runtime Manager)與管理瀏覽介面(Management Cockpit)等四大核心功能。其中，全晶片生產流程係指全面且具彈性的RTL至GDSII設計流程，並納入65奈米至40奈米設計的先進方法論，包括多角多模(Multi-corner Multi-mode, MCMM)等低功耗設計技術，以及用於管理複雜設計的同步層階(Concurrent Hierarchical)設計。
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| 圖6 新思科技亞太區專業諮詢服務總監陳正國強調，Lynx平台已經過市場驗證，可適用於0.18微米至32奈米製程節點。 |
晶圓代工就緒系統，則是藉由預先驗證技術檔案夾及程式庫，加快晶片設計實作階段的開始。新思科技亞太區專業諮詢服務總監陳正國(圖6)強調，以往晶片開發業者必須投注相當多心力來針對特定製程或技術節點的程式庫，以及預計使用的相關周邊矽智財(IP)進行預先驗證，讓開發效率大打折扣；如今Lynx平台已預先建立好相關作業流程、工具與預先驗證的技術資料，並匯集來自新思、晶圓代工和其他IP合作夥伴的多方支援，讓開發人員能在一週之內即設置完成並進行完整運作。
執行時間管理與管理瀏覽介面則是透過圖型化介面讓設計自行啟動可配置與執行等功能，並自動連結擷取相關設計資料，以有效掌握設計進行及監測潛在的時程問題。
調整營運策略益華力挽狂瀾
面對新思與明導來勢洶洶的產品攻勢，益華一方面不斷加快新產品與新市場布局腳步，另一方面也積極改善組織架構與發展策略，力圖扭轉頹勢。
甫於今年1月走馬上任的益華電腦總裁暨執行長陳立武表示，該公司已精簡其研發投資，以充分發揮現有研發資源，因應客戶目前與未來的需求；2009年，益華將以核心產品線為主要發展重心，持續精進改善，首要任務即是透過提供最佳解決方案來解決客戶所面臨的設計挑戰，並以專業服務及支援協助其達成業務目標。
事實上，針對類比/混合訊號設計領域，益華也已推出新一代Virtuoso加速平行模擬方案，以及具可配置能力、用於先進數位與混合訊號晶片開發的Encounter數位實作系統。此外，該公司稍早也宣布與台積電共同推出業界第一款混合訊號/射頻參考設計套件(MS/RF RDK)。該款套件係採用益華Virtuoso混合訊號技術研發完成，可提供矽晶片特性行為模型(Silicon-characterized Behavioral Models)，實現更快的上市時間。
根據Gary Smith EDA研究顯示，2009年EDA市場僅將微幅成長1%，這意味著在有限的市場規模中，EDA業者的廝殺將更為激烈，而最終誰能稱王，尚難逆料，但可以確定的是，歷經2009年的洗禮，EDA市場版圖將再次呈現新的風貌。
