Analisi delle dimensioni e della quota di mercato degli strumenti di automazione della progettazione elettronica (EDA) - Tendenze di crescita e previsioni (2025-2030)

Tendenze e approfondimenti sul mercato globale degli strumenti di automazione della progettazione elettronica (EDA)

Densità dei chip in forte aumento nei nodi avanzati

I transistor Gate-All-Around, l'erogazione di potenza dal retro e il packaging multi-die producono un aumento di dieci volte dei controlli delle regole di progettazione rispetto ai processi a 7 nm. Le fonderie ora sviluppano flussi in collaborazione con i leader EDA; Synopsys e TSMC hanno certificato toolchain completamente digitali e analogiche per nodi A16 e N2P nell'aprile 2025.^{[1]Synopsys, "Le soluzioni di progettazione basate sull'intelligenza artificiale riducono i tempi di consegna", synopsys.com} Gli ambienti unificati dall'esplorazione alla firma riducono i costosi re-spin, ciascuno dei quali supera i 50 milioni di dollari a 3 nm. Anche il programma 18A di Intel si basa su flussi integrati per architetture 2.5D/3D che uniscono elaborazione, memoria e I/O su un unico substrato.

Proliferazione di acceleratori AI/ML e SoC personalizzati

I fornitori di soluzioni hyperscale ed edge commissionano sempre più silicio per inferenza appositamente progettato. Cadence ha registrato una crescita del 40% su base annua nei ricavi IP dei semiconduttori nel primo trimestre del 1, attribuendo lo slancio ai progetti di intelligenza artificiale e chiplet.^{[2]Cadence Design Systems, "Cadence comunica i risultati finanziari del primo trimestre 2025", cadence.com} NVIDIA, ASML, TSMC e Synopsys hanno segnalato un'accelerazione della simulazione litografica pari a 40 volte grazie allo stack software CuLitho, consentendo layout di reticolo che soddisfano gli obiettivi di potenza per watt dell'IA.^{[3]NVIDIA, "NVIDIA, ASML, TSMC e Synopsys gettano le basi per la produzione di chip di prossima generazione", resources.nvidia.com} Con l'aumento dell'eterogeneità degli acceleratori, il riutilizzo SIP e gli standard di interconnessione on-package intensificano la domanda di verifica IP.

Ascesa dei flussi di lavoro EDA cloud-native (EDA-as-a-Service)

Synopsys Cloud illustra un modello ibrido in cui gli strumenti con licenza si riversano su AWS o Microsoft Azure per completare le regressioni di simulazione durante la notte, mentre l'IP dorato rimane on-premise per la sicurezza. La scalabilità elastica elimina l'hardware inutilizzato e riduce di giorni i tempi di verifica per i team di progettazione più piccoli. Nonostante i vantaggi, nel 70.5 il 2024% degli utenti ha mantenuto i flussi mission-critical in data center privati, citando progetti con controllo delle esportazioni e obblighi di air gap nei contratti di difesa. Un numero crescente di startup fabless considera tuttavia il calcolo pay-per-use come l'unica strada accessibile per la progettazione a 5 nm.

Esigenze di conformità alla norma ISO 26262 sulla sicurezza funzionale nel settore automobilistico

La norma ISO 26262 impone la prova formale che i guasti hardware casuali rimangano entro i limiti di fault-in-time per l'intera durata di vita di un veicolo. I fornitori di EDA ora integrano l'automazione delle campagne di guasto, la generazione di casi di sicurezza e i kit di qualificazione degli strumenti; Z01X di Synopsys e Tessent di Siemens si integrano con l'analisi formale per dimostrare una copertura diagnostica superiore al 90% per i blocchi critici.^{[4]Siemens Digital Industries Software, "Sicurezza Tessent per la conformità alla norma ISO 26262", plm.automation.siemens.com} I veicoli software-defined amplificano la complessità della verifica, poiché singoli domain controller supervisionano più sottosistemi drive-by-wire. Gli enti regolatori si aspettano artefatti di verifica tracciabili da RTL tramite netlist a livello di gate, aumentando la domanda di flussi certificati.

Aumento dei costi di licenza per le principali suite EDA

I pacchetti aziendali annuali per l'approvazione completa a 3 nm superano ora il milione di dollari per postazione, costringendo le fabbriche di fascia media a dare priorità ai moduli degli strumenti e ad estendere i cicli di aggiornamento. L'offerta oligopolistica implica che la leva finanziaria sui prezzi rimanga in capo ai fornitori, in particolare per i pacchetti di chiusura temporale e simulazione litografica che non hanno sostituti open source.

Carenza di talenti negli ingegneri di progettazione fisica per processi sub-5 nm

Il Semiconductor Workforce Development Act statunitense prevede un divario di 67,000 ingegneri altamente specializzati entro il 2028, una carenza che si riflette anche nello stabilimento TSMC in Arizona, che ha faticato a reperire personale specializzato per nodi avanzati. I layout inferiori a 5 nm richiedono competenze in mitigazione delle cadute di tensione, reti di distribuzione dell'alimentazione (PDN) posteriori e packaging avanzato, competenze raramente trattate nei programmi di studio universitari. I fornitori ora integrano consulenti di progettazione basati sull'intelligenza artificiale per comprimere i tempi di avviamento, ma devono ancora affrontare curve di competenza pluriennali.

Analisi del segmento

Per tipo di strumento: l'intelligenza artificiale catalizza l'espansione SIP

La proprietà intellettuale dei semiconduttori (SIP) ha registrato una previsione di CAGR del 10.1%, la più rapida tra le categorie di strumenti, grazie all'aumento delle architetture chiplet che favoriscono blocchi di interfaccia verificati e core a segnale misto. Nel 2024, la SIP ha rappresentato il 18.2% del fatturato del mercato degli strumenti di automazione della progettazione elettronica (Electronic Design Automation), ma il suo tasso di associazione per progetto è raddoppiato dal 2023, poiché le fonderie promuovono strategie di die note e funzionanti. Si prevede che le dimensioni del mercato degli strumenti di automazione della progettazione elettronica (Electronic Design Automation) per le applicazioni SIP cresceranno a un ritmo significativo entro il 2030, sottolineando il passaggio dai SoC monolitici all'assemblaggio eterogeneo.

La progettazione fisica e la verifica dei circuiti integrati hanno mantenuto una quota del 36.3% grazie alla natura obbligatoria di posizionamento, routing, temporizzazione statica e DRC in ogni tape-out. Tuttavia, la pianificazione avanzata dall'intelligenza artificiale automatizza l'ottimizzazione multi-obiettivo, riducendo i tempi di consegna del 30% sui recenti progetti a 3 nm.

Nota: le quote di tutti i segmenti individuali sono disponibili al momento dell'acquisto del report

Fase di flusso di progettazione: impennate RTL front-end

Gli strumenti di progettazione front-end registrano un CAGR del 9.7%, grazie alla sintesi di alto livello (HLS) e ai generatori di linguaggio naturale in RTL che migliorano la produttività. Si prevede che il mercato degli strumenti di automazione della progettazione elettronica (Electronic Design Automation) per l'automazione RTL crescerà significativamente entro il 2030, grazie alla generazione di codice assistita dall'intelligenza artificiale che cattura l'intento funzionale in meno iterazioni. Layout, routing e chiusura temporale governano ancora il 32.7% della quota di mercato degli strumenti di automazione della progettazione elettronica (Electronic Design Automation), riflettendo la natura insostituibile della convergenza temporale del calibro di sign-off e dell'estrazione parassita 3D avanzata.

Le piattaforme di progettazione generativa ora forniscono indicazioni di posizionamento che riducono la lunghezza dei cavi dell'11% e le perdite del 9% rispetto agli script umani. Tuttavia, il passaggio di consegne finale al SOC si basa ancora su report di temporizzazione e regole elettriche certificati e accettati dalle fonderie, consolidando la rilevanza delle toolchain di back-end consolidate.

Per modalità di distribuzione: prevalgono i modelli ibridi

Le installazioni on-premise hanno generato il 70.5% dei ricavi nel 2024, una cifra in lenta erosione con la crescente accettazione del cloud. I settori attenti alla sicurezza mantengono RTL, netlist e sign-off deck di livello superiore nei data center locali, ma trasferiscono i carichi di lavoro di verifica nel cloud per le scansioni di regressione, particolarmente utile quando le finestre di sign-off coincidono con più gruppi di progettazione. I flussi basati sul cloud migliorano l'accessibilità degli strumenti per le regioni Fab-Lite emergenti, con alcune startup che segnalano riduzioni dei costi del 40% rispetto al leasing di hardware identico.

Si prevede che il mercato degli strumenti di automazione della progettazione elettronica (EDP) attribuibile alle implementazioni cloud crescerà significativamente entro il 2030, supportato da licenze in abbonamento che allineano i costi alle milestone del progetto. I fornitori integrano sempre più crediti di elaborazione scalabili negli accordi aziendali per incoraggiare la migrazione.

Per settore dell'utente finale: lead del settore automobilistico

Automotive e Mobilità registrano un CAGR del 10.3%, superando tutti gli altri settori verticali, poiché le architetture zonali e gli stack di guida autonoma richiedono nuove verifiche di sicurezza funzionale. I controller ASIL-D ISO 26262 richiedono una copertura completa dei guasti documentata su viste RTL, gate e transistor, triplicando il numero di vettori di simulazione rispetto ai processori di infotainment. Il settore delle infrastrutture di comunicazione ha mantenuto la quota maggiore nel 2024 al 27.1%, ma la crescita si attenua con la maturazione delle implementazioni macro 5G.

Anche i gruppi propulsori dei veicoli elettrici e i chip ADAS stimolano la domanda di verifica a segnale misto, collegando i circuiti di controllo digitali con le interfacce dei sensori analogici. 

Analisi geografica

L'area Asia-Pacifico ha detenuto una quota del 42.4% nel 2024 e avanza a un CAGR del 9.9% fino al 2030. Il raggruppamento di fonderie a Taiwan e Corea del Sud consolida la domanda regionale di utensili, mentre la Cina accelera gli stack EDA sovrani in risposta ai controlli sulle esportazioni statunitensi. Le iniziative sostenute dallo Stato convogliano i sussidi verso motori di posizionamento e instradamento assistiti dall'intelligenza artificiale e simulatori SPICE, con l'obiettivo di localizzare i flussi prima dell'avvio della produzione a 3 nm. L'India sfrutta un'ampia base ingegneristica; le aziende di servizi di progettazione sono cresciute del 17% nel 2024, poiché i clienti occidentali hanno richiesto un supporto RTL e DFT conveniente.

Il Nord America mantiene la sua influenza grazie alla leadership negli algoritmi di intelligenza artificiale, nei cataloghi IP e nelle infrastrutture cloud. La quota della regione si è leggermente ridotta al 29.8% nel 2024, ma rimane la principale fonte di flussi di strumenti di riferimento per i nodi all'avanguardia. I regimi di controllo delle esportazioni impongono ai fornitori di implementare il geofencing delle chiavi di licenza, aggiungendo costi di conformità ma anche bloccando le catene IP nordamericane. La collaborazione tra Intel Foundry e Synopsys sui flussi certificati 18A rafforza l'offerta degli Stati Uniti per riconquistare la quota di mercato nel settore manifatturiero avanzato.

L'Europa si concentra sulle applicazioni automotive e industriali, con la norma ISO 26262 che promuove l'adozione di strumenti di verifica di alta qualità. Il lancio del centro di progettazione TSMC a Monaco di Baviera nel 2025 mira a integrare gli ingegneri di fonderia nella catena di fornitura regionale, fornendo supporto diretto per il packaging di circuiti integrati 3D e acceleratori di intelligenza artificiale a basso consumo energetico. I finanziamenti del Chips Act dell'UE enfatizzano i crediti d'imposta R&D per i cluster di progettazione elettronica, stimolando ulteriormente l'adozione di EDA a livello regionale. Medio Oriente, Africa e Sud America rimangono in fase nascente, ma mostrano una crescita a due cifre laddove emergono progetti di fabbricazione governativi o implementazioni IoT.