Synopsys - Ansys 交易與技術設計的未來 (1)

Synopsys 以 350 億美元收購 Ansys 是工程軟體行業歷史上最大的交易。

2025年7月17日，全球科技行業見證了新思科技（Synopsys）與安西（Ansys）標誌性併購案的完成。電子設計自動化（EDA）巨頭新思科技（Synopsys）正式收購了工程模擬軟體領域的領先專家安西科技（Ansys），總企業價值高達350億美元。這不僅是工程軟體行業歷史上最大的一筆交易，也重塑了整個半導體和系統設計行業的格局。新思科技-安西科技將成為一支能夠提供從矽片級到整個物理系統（系統）的全面解決方案平臺的力量。

歷史性的 Synopsys 與 Ansys 交易

Synopsys收購Ansys並不是一個自發的決定，而是一個經過戰略和精心計算的過程。

相關方

350億美元的Synopsys-Ansys交易涉及三方。首先是買方，總部位於加州桑尼維爾的 Synopsys公司 ，它是全球半導體行業不可或缺的支柱。Synopsys是電子設計自動化（EDA）領域的全球領導者，提供用於設計和驗證最複雜積體電路（IC）的軟體和硬體工具套件。此外，Synopsys擁有業界最大的矽驗證半導體智慧財產權（IP）組合，幫助晶片設計人員大幅加快產品開發速度。世界上大多數最先進的晶片都是藉助Synopsys工具設計的。

接下來是收購 - - 總部位於賓夕法尼亞州坎農斯堡的Ansys公司是多物理場工程模擬軟體領域的先驅和全球市場領導者。憑藉50多年的經驗，Ansys解決方案使工程師和設計師能夠建立產品的“數字孿生”，並在實際操作條件下模擬其效能。Ansys的工具集涵蓋了廣泛的物理學領域，包括力學、流體動力學、熱學、電磁學、光學，並廣泛應用於對精度和安全性要求最高的行業，例如汽車、航空航天、國防、能源和醫療保健。

最後，第三方參與方是電子設計、測試和測量解決方案領域的領導者是 德科技公司 (Keysight Technologies, Inc.)，該公司在交易獲批過程中發揮了重要作用。為了應對監管機構的反壟斷擔憂，新思科技 (Synopsys) 和安西斯 (Ansys) 被迫剝離了多項重疊業務。是德科技成為這些資產的收購方，這不僅有助於交易獲批，也鞏固了其在關鍵利基市場的地位。

關鍵里程碑

2024年1月16日 ：正式宣佈。在諸多猜測之後，新思科技和Ansys正式宣佈了最終合併協議。此次宣佈是在兩家公司建立戰略合作伙伴關係七年之後。隨著Ansys技術不斷發展，其技術已深度融入新思科技的工作流程，尤其是在先進的晶片設計解決方案領域。兩位執行長稱此舉是順理成章的下一步，展現了雙方早已形成的共同願景。

2024年1月-2025年7月 ：監管歷程。交易宣佈後，立即面臨全球反壟斷監管機構為期18個月的嚴格監管審查。鑑於其規模及其對技術供應鏈的深遠影響，該交易在主要市場受到了嚴格審查，包括美國（聯邦貿易委員會-FTC）、英國（競爭與市場管理局-CMA）、歐盟（歐盟委員會-EC），尤其是中國（國家市場監督管理總局-SAMR）。這一審查過程引發了人們對市場力量集中度及其對競爭和創新的潛在影響的嚴重擔憂。

2025年1月-2025年5月 ：克服西方市場的壁壘。為了解決競爭問題，尤其是在重疊的細分市場，新思科技和Ansys已採取積極措施，包括剝離某些關鍵資產。在雙方做出這些承諾後，歐盟、英國和美國的監管機構已批准該交易，為最終階段鋪平了道路。

2025年7月14日 ：中國開綠燈。中國市場監管總局釋出有條件批准，掃清了最後也是最具挑戰性的監管障礙。儘管市場監管總局的批准伴隨著嚴格的行為約束，但它結束了數月來由中美地緣政治和貿易緊張局勢引發的不確定性。

2025年7月17日 ：交易完成。在獲得所有必要批准後，新思科技與Ansys已完成交易，正式合併為單一實體，並有望重塑工程設計的未來。

協議細節、財務結構

這筆價值350億美元的交易採用現金加股票的組合方式，這是大型併購交易中常見的做法。這種組合方式不僅可以提供即時現金價值，還能讓被收購公司的股東有機會受益於未來的增長潛力。根據新思科技股票2023年12月21日的收盤價，交易公告發布時，該交易的企業總價值估計約為350億美元。

根據協議條款，每股 Ansys 股票將兌換為 197.00 美元現金和 0.3450 股新思科技普通股。公告發布時，該價格約為每股 390.19 美元，較 Ansys 股票 2023 年 12 月 21 日收盤價溢價約 29%，較前 60 天成交量加權平均價溢價 35%。

為了支付約190億美元的現金對價，新思科技計劃動用其現有現金資源，並結合大規模債務融資。新思科技已獲得來自金融機構高達160億美元的債務融資承諾。交易完成後，Ansys股東預計將持有合併後公司約16.5%的股份。這體現了Ansys帶來的龐大規模和價值，使其成為兩家巨頭之間的合併，而非簡單的收購。

以上這些精心的準備有助於顯著降低整合風險和文化衝突，而這些正是許多其他大型併購交易失敗的原因。

“從矽到系統”願景與人工智慧時代

以350億美元收購新思科技和Ansys不僅僅是一筆金融交易。它源於一項戰略願景，即解決現代科技時代最複雜的技術挑戰。這一願景的核心是“從晶片到系統”的概念 - - 這一變革受到人工智慧(AI)、多晶片系統和傳統行業電氣化等技術趨勢的影響。

從矽到系統

“從晶片到系統”不僅僅是一句營銷口號，它代表著一種根本性的認知：在智慧產品領域，晶片效能無法孤立地進行評估。相反，晶片必須放在其執行的整個系統背景下進行分析和最佳化。這一戰略旨在打破微晶片設計領域（Synopsys 的領域）與物理模擬領域（Ansys 的領域）之間的傳統壁壘，建立一個無縫銜接、功能全面的工作流程。

過去，設計流程通常是循序漸進的。首先，電氣工程師 (EE) 設計晶片，然後將其交給機械和電氣工程師 (ME) 整合到更大的系統中，並分析溫度或機械強度等因素。如果出現問題，設計就會被退回，這會導致成本高昂的迭代，並延長上市時間。

如今，這種方法已不再適用。晶片的效能受其封裝方式、在多晶片系統中與其他晶片的熱電相互作用以及在惡劣的實際條件下（汽車發動機飛行時的高溫、移動裝置環境中的電磁干擾或飛機機翼的振動）的執行方式的影響。邏輯設計層面的決策可能會導致物理層面的災難，反之亦然。因此，迫切需要從設計過程的早期階段就建立一個能夠協同最佳化這些元素的平臺。

Synopsys 與 Ansys 的強強聯手正是為此奠定了基礎。它使工程師能夠在整個電路和系統設計過程中，模擬和分析不同物理域（機械、熱、電、光、流體）之間的複雜相互作用，從而實現更明智的權衡並降低故障風險。

應對新技術趨勢帶來的挑戰

顛覆性技術趨勢帶來了新的挑戰，而這些挑戰可以通過“從晶片到系統”的願景來應對。首先，人工智慧處理器和高效能資料中心是極其複雜的系統。它們需要大量的計算能力，並消耗大量的電力，這帶來了嚴峻的熱管理和電源完整性挑戰。僅僅最佳化人工智慧晶片的邏輯是不夠的；設計人員必須準確模擬從晶片到伺服器機架的整個系統是如何產生和消散的。將 Ansys 的多物理場模擬功能與新思科技的人工智慧設計平臺 (Synopsys.ai) 相結合，可以實現更智慧的設計流程，並能夠同時自動最佳化功耗、效能、面積和可測試性 (PPA/T) 等多個因素。

隨著摩爾定律的放緩，業界已轉向晶片級架構（將多個更小的晶片裸片整合到單個封裝中），作為進一步提升效能的主要解決方案。然而，在緊湊的3D空間中堆疊晶片會產生熱“熱點”，並導致裸片之間訊號和電源相互作用的複雜問題。新思科技領先的3D-IC設計工具 (3DIC Compiler) 與 Ansys 的“黃金標準”電熱分析工具 (RedHawk-SC Electrothermal) 的結合，為這一問題提供了一個簡單而強大的解決方案，能夠在設計週期的早期進行分析和最佳化。

Ansys 在汽車、航空航天和製造等物理模擬至關重要的行業中擁有強大的影響力。與此同時，這些行業的公司越來越多地設計定製晶片以最佳化其產品。例如，製造商正在為自動駕駛汽車和電動汽車開發複雜的系統級晶片 (SoC)。此次收購使新思科技能夠“跨越式”發展，超越傳統的半導體領域，直接進入一個全新且潛在利潤豐厚的系統級晶片客戶群體。他們可以提供整合解決方案，使汽車公司能夠設計晶片並同時模擬該晶片在整車內部的工作方式。

擴大總目標市場

從財務和戰略角度來看，此次交易最重要的驅動因素之一是目標市場的顯著擴張。新思科技估計，此次合併將使其總潛在市場 (TAM) 增長 1.5 倍，從約 180 億美元增至約 280 億美元。此外，預計合併後的市場複合年增長率 (CAGR) 約為 11%。這一數字不僅代表著巨大的收入增長機會，也彰顯了新思科技對 EDA 與模擬技術相結合解決其核心半導體業務之外眾多行業問題的潛力充滿信心。

新思科技與Ansys的此次交易是對複雜系統數字孿生未來發展的押注，這使得新思科技能夠與西門子等工業軟體巨頭直接競爭。Ansys專注於建立物理產品的數字孿生，而新思科技則專注於建立電子電路的數字孿生。將這兩種能力結合起來，可以構建一個全面的數字孿生，從而模擬複雜產品的整體。這意味著要模擬從晶片上每個電晶體的行為方式，到晶片與印刷電路板的熱相互作用，再到整個電子系統在行駛中的汽車內部的執行方式，所有這一切都將得到模擬。這是一項戰略舉措，旨在將新思科技定位為下一代產品設計市場的領導者，在該市場中，軟體、電子和機械部件在單一虛擬環境中進行協同設計和驗證。這使得新思科技能夠與西門子長期以來追求的願景正面交鋒，西門子此前一直致力於收購Mentor Graphics並將其整合到其龐大的PLM產品組合中。

統一的 EDA 和模擬產品組合

Synopsys-Ansys 交易的真正優勢在於將兩個本已強大且完美互補的產品組合進行整合。Synopsys 精通抽象的 IC 邏輯設計領域，而 Ansys 則精通現實世界的物理定律。這兩個領域的結合有望創造出突破性的工作流程，從而解決最複雜的設計挑戰。

當 Synopsys-Ansys 產品組合並列放置時，戰略互補性便顯而易見。如果 Synopsys 回答“如何設計晶片？”這個問題，那麼 Ansys 則回答“晶片及其系統在現實世界中的表現如何？”這個問題。這種結合創造了一個寶貴的反饋迴圈。它們不再是兩個獨立的流程，而是成為一個共同設計的流程。這使得 Ansys 的深度物理分析能夠更早地直接影響 Synopsys 環境中的設計決策，從而打破兩個領域之間的壁壘。

Synopsys 產品目錄

Synopsys 提供全面的電子設計自動化工具鏈，涵蓋 IC 設計流程的每個階段。這些產品可分為以下幾個關鍵領域：

• 矽片設計與實現 ：Fusion 設計平臺及其核心工具 Fusion Compiler 和 IC Compiler II，是物理實現的核心，將邏輯設計轉化為可製造的物理版圖。Design Compiler 是業界領先的綜合工具，可將 RTL 程式碼轉換為邏輯閘。定製設計平臺則適用於類比電路和定製電路的設計。
• 驗證：驗證連續平臺包括 VCS 等模擬工具、Verdi 等除錯工具以及 VC SpyGlass 等靜態測試工具，有助於確保設計在投入生產之前按預期工作。
• 籤核 ：PrimeTime（靜態時序分析）和 IC Validator（物理驗證）等工具是確保設計滿足所有時序和製造規則要求的行業“黃金”標準。
• 半導體智慧財產權（IP）：Synopsys 擁有全球最大的 IP 組合，包括介面 IP（USB、PCIe、DDR）、平臺 IP（邏輯庫、嵌入式儲存器）和處理器 IP（ARC 系列）等成熟的功能塊。
• EDA 中的 AI  ：Synopsys.ai 平臺配備 DSO.ai（設計空間最佳化）和 VSO.ai（驗證空間最佳化）等工具，利用人工智慧自動化設計空間探索並最佳化驗證流程，幫助在更短的時間內獲得更好的 PPA 結果。

Ansys 產品目錄

Ansys 是全球領先的多物理場模擬軟體提供商，其產品可幫助預測產品在現實世界中的表現。Ansys 產品廣泛應用於各行各業，具體分類如下：

• 多物理場模擬 ：核心產品包括 Ansys Mechanical（結構分析）、Ansys Fluent 和 Ansys CFX（計算流體動力學 - CFD），可模擬複雜的物理現象。
• 電子與半導體：這是 Synopsys 業務最直接重疊的領域。Ansys HFSS（高頻電磁模擬）、Ansys RedHawk-SC 和 Ansys Totem（電源完整性和電熱可靠性分析）等工具被視為半導體行業的“黃金標準”。Ansys PowerArtist 是暫存器傳輸級 (RTL) 功耗分析的領先工具。
• 光學與光子學 ：通過收購 Zemax 和 Lumerical 等領先公司，Ansys 擁有用於整合光學和光子系統設計和模擬的強大工具包。
• 系統與安全 ：Ansys SCADE 和 medini analyze 等工具支援嵌入式軟體開發和功能安全分析，這在汽車和航空航天等行業尤為重要。

產品整合路線圖和統一工作流程

此次整合並非從零開始，而是在2017年以來已有合作的基礎上進一步深化，同時開闢全新的可能性。當前的重點是提升互聯產品之間的整合度。最突出的例子是Ansys RedHawk-SC（電熱分析）與Synopsys平臺（例如Fusion Compiler（物理實現）和3DIC Compiler（3D-IC設計））的結合。更深層次的整合將使工程師能夠在設計過程的早期階段（而非最終階段）執行更智慧的PPA（功耗、效能、面積）最佳化，將熱效應（熱感知）和壓降（紅外感知）等物理因素納入考量。

“左移”是軟體和硬體開發中的一個關鍵概念，意味著將測試和驗證活動提前到開發週期的早期階段，以便在修復成本較低時儘早發現錯誤。Synopsys 與 Ansys 的整合將這一理念提升到了一個全新的高度。例如，工程師無需等到最終籤核後再執行 RedHawk 來檢測關鍵的電壓降或電遷移問題，現在可以在 Fusion Compiler 中設計時執行這些分析。他們可以立即看到移動邏輯塊或更改電源分佈的影響，從而立即修復問題。這顯著減少了設計迭代次數，節省了數週甚至數月的時間，並降低了總體開發成本。再舉一個例子，當驗證工程師使用 PrimeTime 進行靜態時序分析 (STA) 時，他們可以執行“IR 感知 STA”分析。該分析使用 RedHawk 提供的精確電壓降資料來計算更真實的邏輯閘延遲。這樣就無需增加較大的安全裕度，避免過度設計並獲得更佳效能。

最終目標是建立一個單一平臺，使設計和模擬工具之間的資料能夠無縫共享。汽車設計工程師可以使用單一環境來設計SoC，模擬其置於電子控制單元 (ECU) 中的熱效能，並最終模擬整車的效能。這實現了“從晶片到系統” (Silicon-to-Systems) 的願景。

雖然工具的技術整合是一個可以解決的挑戰，但真正的挑戰 - - 也是最大的機遇 - - 在於改變通常各自為政的工程團隊的工作流程和文化。在客戶組織中，晶片設計工程師（Synopsys 的傳統客戶）和系統模擬工程師（Ansys 的傳統客戶）通常位於不同的部門，使用不同的語言、方法和優先順序。這筆交易的成功不僅僅在於在 Synopsys 介面上新增一個“執行 Ansys”按鈕。它在於建立一個通用平臺，讓電氣和機械工程團隊能夠有效協作、無縫共享資料，併為整個產品做出最佳權衡。因此，Synopsys-Ansys 不僅需要“銷售”整合工具集，還需要“銷售”新的並行設計方法。如果成功改變客戶組織工程團隊的方式，合併後的公司將創造一種新的高層習慣，鞏固其不僅作為工具提供商的地位，而且作為創新領域不可或缺的戰略合作伙伴的地位。