Synopsys收购ANSYS是微观EDA与宏观CAE的统一
传了近一个月的Synopsys收购ANSYS案有了新的进展。当地时间1月17日，Synopsys新思科技在其官网发布公告，公布其计划以350亿美元的现金和股票方式收购工业软件公司ANSYS。此项交易预期在2025年上半年完成，但还需获得双方公司股东及监管部门的批准。
此次并购之所以受到业界高度关注，一方面是并购资金规模较大，是工业软件领域最大的并购案，规模仅次于博通690亿美元收购VMware；另一方面并购双方都是各自领域的龙头，不可避免的地将对产业格局带来影响，还需持续深入地进行观察。
在新工业网看来，此次并购开启了芯片设计软件制造商与工程软件供应商的大整合历程，是微观尺寸EDA软件与宏观尺寸CAE软件走向统一的标志。随着芯片制造工艺不断提升以及AI应用的快速发展，芯片设计、制造和封装技术越来越复杂，就像万有引力定律和相对论的统一，今后工业仿真应用将再无尺寸大小之别。
并购双方的背景
作为并购案的发起方，Synopsys总部位于美国加州山景市，是全球EDA和半导体IP领域的领导者，致力提供技术领先的半导体设计、验证平台和IC制造软件产品，协助半导体及电子相关产业的业者，进行复杂的集成电路(IC)设计、系统芯片(SoCs)等产品的开发与生产，并发展成为提供软件质量及安全测试的领导厂商。
做芯片设计离不开EDA软件，EDA产业是 IC 设计最上游、最高端的产业。随着集成电路技术发展，EDA被业界予以“芯片设计软件工具”的代名词。目前全球 EDA 产业竞争格局主要由Synopsys 、Cadence、和西门子旗下的 Mentor Graphics垄断，三大EDA企业占全球市场的份额超过60%。在中国市场占比超过70%。其中Synopsys以超过30%的全球市场份额成为行业的领跑者。
过去一年，Synopsys完成了4次并购。先是8月宣布收购的PikeTec，这是一家总部位于德国的汽车控制单元软件测试和验证解决方案提供商，根据官方声明，PikeTec 测试自动化工具可在开发和模拟环境的所有阶段（从模型在环 (MiL) 到车辆在环 (ViL)）中进行直观、灵活的测试。随着软件数量和复杂性的增加，它正在将汽车软件的测试推向产品开发的早期阶段，在虚拟环境中使用模型、软件和处理器。新思科技领先的软件在环 (SiL) 和虚拟硬件解决方案与PikeTec 的测试自动化工具和服务相结合，为汽车公司提供了强大的解决方案，使SDV更快、更安全、更有保障地推向市场。
12月，新思科技收购的英国领先的RISC-V处理器模型、RISC-V验证解决方案和软件仿真虚拟原型提供商Imperas，收购完成后，新思进一步扩展了自己的RISC-V验证和验证解决方案。
上述两家公司属于验证和原型设计领域，在芯片设计领域，2023年的新思科技低调收购中国的新创EDA企业至达科技（Maxeda），这家成立于2015年的企业，针对集成电路实体设计提供平面规划自动化、摆置最佳化、客制化摆置解决方案及专业的服务。核心技术包含混合尺寸电路摆置、资料流分析、平面规划技术，搭配探索式演算法，提供高效能电路设计自动化功能。
此外，5月新思科技还收购了位于美国加州的Silicon Frontline，它专门为制造芯片、测试芯片提供相关的模拟EDA软件，主要优势在于半导体静电放电（ESD）的预防技术，是目前业界唯一可以提供全芯片瞬态HBM、CDM ESD分析解决方案的公司。借助收购Silicon Frontline，新思扩展了设计分析产品组合的功能，构建系统级电气分析平台，还获得了鲁棒的框架，能够支持核心引擎的设计迁移，可用于3DIC、热管理和电迁移的系统级签核分析。
当然，最重磅的还当属这次对ANSYS的并购。
ANSYS成立于1970年，总部位于美国宾州 Canonsburg，产品线包括结构分析系列、流体动力学系列电子设计系列以及ANSYS Workbench和EKM等。ANSYS大型通用有限元分析(FEA)软件融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体，能与多数计算机辅助设计(CAD）软件接口，实现数据的共享和交换。在核工业、铁道、石油化工、航空航天、机械制造、能源、汽车交通、国防军工、电子、土木工程、造船、生物医学、轻工、地矿、水利、日用家电等领域有着广泛的应用。
近年，ANSYS也在通过不断的收购，完善了电磁场仿真产品和复杂IC电源仿真产品体系，从芯片到封装和系统的电、热、结构协同设计与仿真平台初具雏形，持续发力EDA，给原本波澜不惊的EDA产业格局带了诸多变数，虽然市场份额还不多，但已经稳稳地坐上了全球EDA 产业的第四把交椅。
并购因素分析
Synopsys最新财报显示，过去一年公司的总营收达到了58.43亿美元，相较上年同期的50.71亿美元增长了15.22%。归母净利润本期为12.3亿美元，相比上年同期的9.85亿美元增长了24.87%。盈利能力当前8.6分，在软件行业排名5/343，盈利能力总体优秀。股价方面更是显眼，从年初的323美元上涨到年底的573美元，涨幅达77%。进入2024年，股价虽然有所回落，但截至目前，Synopsys总市值仍然高达774亿美元。无论从哪个方面看，2023年的发展都是非常成功的。在此良好的发展形势下，我认为促使Synopsys对ANSYS并购的原因有以下几点：
首先，AI芯片设计需求的激增对更先进芯片封装技术的要求。AI芯片不同于传统通用型计算芯片，由于AI芯片要适应不同的高性能计算需求，研发设计过程中定制化程度较高，如果采取传统芯片设计和封装模式，不仅成本高、周期长，而且无法适应多样化需求。目前业界已经提出了更先进的封装技术，即Chiplet（小芯片）技术，通过将芯片功能分割成多个独立的模块，每个Chiplet都具有特定的功能，例如处理器核心、存储器或其他外围设备。这些独立的Chiplet可以单独设计、测试和生产，并在封装过程中组合在一起，形成一个完整的芯片。这种模块化的设计使得芯片开发更具灵活性和可扩展性，同时也提高了生产效率。
相比传统的单一芯片封装方式，Chiplet技术可以实现更高的整体芯片集成度，因为不同的模块可以在较小的面积上组合，同时芯片的开发周期可以更短，因为各个功能模块可以同步开发和测试，而不需要等待整个芯片的开发完成。此外，由于不同模块可以由不同的制造商提供，因此可以实现更多元化的供应链，从而提高生产效率并降低成本。
当然这也带来了一个问题，由于芯片设计的尺寸越来越小，芯片制造的显示物理的拟真重要性变得越来越高。Chiplet技术对多物理场的仿真计算，已经是避不开的事情。因为芯片在堆叠的时候会发生形变，会涉及到力、热和磁性的影响。这正是三大EDA软件都在向机械传热仿真靠拢的根本原因。Synopsys和 ANSYS之间一直有着非常紧密的合作关系，在收购之前，3D封装的物理仿真都是两家配合着去完成的。如果收购落地，Synopsys就可以向客户提供芯片全生命周期的模拟仿真，从而拉开与Cadence的差距。此外，ANSYS在2020年收购Lumerical后，为光子集成电路设计提供了解决方案，共封装光学通过将电气连接换成光学连接，使得光学I/O 离 ASIC 更近，从而降低功耗成本，被视为数据中心替换可插拔光模块的下一大互联方案，对大力布局光子设计的Synopsys而言，更是可遇不可求。
其次，芯片设计智能化已成必然趋势，EDA软件面临AI转型问题。2023年新思科技推出了业界首款全栈式AI驱动型EDA解决方案Synopsys.ai，覆盖了先进数字与模拟芯片的设计、验证、测试和制造环节。开发者第一次能够在芯片开发的每个阶段（从系统架构到设计和制造）都采用AI技术，快速处理设计复杂性并接管重复性任务，例如设计空间探索、验证覆盖率和回归分析以及测试向量生成，同时有助于优化功耗、性能和面积，使工程师能够专注于芯片质量和差异化。在EDA软件AI转型方面，Cadence、ANSYS同样都有动作，Cadence发布了JedAI平台，而ANSYS发布了SimAI等，过去需要几小时乃至几天的复杂仿真场景性能预测可以在几分钟内完成，从而加快设计进度。这种情况下，Synopsys要想获取更大的领先优势，收购ANSYS势在必行。
第三，以EDA业务为核心向外拓展新的非半导体业务。如果注意，去年8月Synopsys收购的德国的汽车控制单元软件测试和验证解决方案提供商PikeTec，目的就是为汽车制造商提供全面的虚拟化和测试解决方案，帮助企业解决在软件开发和验证方面左移时面临的挑战。同时考虑到与NVIDIA的合作，收购ANSYS后，Synopsys可以把物理拟真的参数导入到Ominverse中模拟现实世界中十年及十几年的物理变化，通过CAE和EDA工具的融合，创造新的业务模式，帮助企业缩短研发周期、提高产品的可靠性并降低成本。
写在最后
我们认为Synopsys收购ANSYS是极具战略性的决策。2023年Synopsys的EDA业务营收37.75亿美元，占总营收64.62%，是公司收入的绝对大头。IP业务营收15.43亿美元，占总营收比26.4%，已经成了全球第二大IP供应商。无论基于全球产业规模，还是行业地位，在不作出战略性变革的前提下，两大业务线持续增长空间有限。通过收购ANSYS，一方面Synopsys可以增强3D封装和AI转型方面的能力，拉大与Cadence之间的竞争差距，在EDA产业争夺战获取更多的市场份额；另一方面通过全盘接收ANSYS的非半导体业务线，全面拓展CAE业务服务能力，有能力直面西门子EDA和CAE双重业务竞争，从宏观的工程软件仿真到微观的芯片设计仿真，在智能化时代构建更加全面的产业竞争力。
