核心觀點(diǎn)

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈國(guó)產(chǎn)化勢(shì)在必行，EDA自主可控加速推進(jìn)，下游新場(chǎng)景拓寬EDA發(fā)展空間，帶來(lái)產(chǎn)業(yè)投資新機(jī)遇。預(yù)計(jì)華夏EDA市場(chǎng)中期規(guī)模望超三百億元，支撐萬(wàn)億級(jí)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。伴隨產(chǎn)品能力提升、IP產(chǎn)品豐富、產(chǎn)業(yè)生態(tài)完善，國(guó)產(chǎn)力量有望快速崛起。重點(diǎn)看好EDA領(lǐng)域龍頭廠商長(zhǎng)期機(jī)遇。

EDA：芯片設(shè)計(jì)必備工具，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈皇冠上得明珠。EDA面向電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，提供電路設(shè)計(jì)、布線、驗(yàn)證、仿真等功能，是芯片設(shè)計(jì)必備工具。軟件質(zhì)量和生態(tài)建設(shè)是龍頭廠商構(gòu)筑EDA壁壘得核心利器，半導(dǎo)體知識(shí)產(chǎn)權(quán)是EDA廠商得重點(diǎn)發(fā)力方向，幫助降低芯片設(shè)計(jì)難度，拓寬產(chǎn)品邊界。EDA起于上世紀(jì)70年代，從“手工設(shè)計(jì)”走向“人機(jī)交互”，功能不斷豐富?，F(xiàn)代EDA工具貫穿集成電路設(shè)計(jì)、制造、封裝、測(cè)試全產(chǎn)業(yè)鏈，加速集成電路產(chǎn)業(yè)得技術(shù)革新，是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈皇冠上得明珠。

全球格局：百億美金賽道撬動(dòng)四千億美元半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈，國(guó)際三巨頭以產(chǎn)品/IP/生態(tài)構(gòu)筑壁壘。根據(jù)ESD Alliance、WSTS數(shù)據(jù)，2020年全球EDA市場(chǎng)規(guī)模為115億美元，全球半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模為4404億美元，EDA占半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈比重為2.6%，占比逐步增加，價(jià)值凸顯。全球三巨頭Synopsys、Cadence和Mentor Graphics(現(xiàn)為Siemens EDA部門(mén))合計(jì)市占率超六成，產(chǎn)品/IP/生態(tài)是其核心競(jìng)爭(zhēng)力，其中IP業(yè)務(wù)快速增長(zhǎng)，有望成為EDA發(fā)展得主要驅(qū)動(dòng)力。龍頭公司形成了“利潤(rùn)累計(jì)-加大研發(fā)-技術(shù)提升-降本增效”得良性循環(huán)。

國(guó)內(nèi)格局：群雄逐鹿，瓜分近七十億元市場(chǎng)。根據(jù)賽迪感謝原創(chuàng)者分享、WSTS數(shù)據(jù)，2020年華夏EDA市場(chǎng)規(guī)模為66億元，華夏半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模1517億美元，EDA占半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈比重僅為0.6%，遠(yuǎn)低于2.6%得世界平均水平。目前，國(guó)內(nèi)EDA市場(chǎng)多被海外龍頭占據(jù)，其市場(chǎng)份額近九成。國(guó)產(chǎn)EDA廠商以提供點(diǎn)工具為主，少有EDA廠商擁有針對(duì)部分半導(dǎo)體產(chǎn)品得全流程解決方案，與海外龍頭存在一定差距。伴隨全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈第三次轉(zhuǎn)移向華夏，華夏EDA市場(chǎng)有望快速增長(zhǎng)，并培育出一批國(guó)內(nèi)優(yōu)質(zhì)EDA公司。

未來(lái)展望：多措并舉，以點(diǎn)帶面，劍指三百億市場(chǎng)。China政策、資金支持、人才培養(yǎng)、生態(tài)構(gòu)建為華夏EDA軟件發(fā)展保駕護(hù)航，國(guó)產(chǎn)EDA廠商快速崛起。對(duì)比國(guó)內(nèi)外半導(dǎo)體與EDA行業(yè)發(fā)展歷史與現(xiàn)狀，我們認(rèn)為國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)計(jì)/制造等全鏈條將加速發(fā)展，華夏EDA在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)得滲透率有望從0.6%提升至2.6%，對(duì)應(yīng)市場(chǎng)規(guī)模超300億元，其華夏產(chǎn)化比例有望大幅提升。國(guó)產(chǎn)龍頭企業(yè)有望以點(diǎn)工具為突破口，以點(diǎn)帶面，形成全流程產(chǎn)品與解決方案，加速布局IP并構(gòu)建上下游生態(tài)，打開(kāi)廣闊成長(zhǎng)空間。

風(fēng)險(xiǎn)因素：技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品升級(jí)不及預(yù)期風(fēng)險(xiǎn);研發(fā)投入較高，資金需求風(fēng)險(xiǎn);行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)風(fēng)險(xiǎn)。

投資策略：半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈國(guó)產(chǎn)化勢(shì)在必行，EDA自主可控加速推進(jìn)，下游新場(chǎng)景拓寬EDA發(fā)展空間，帶來(lái)產(chǎn)業(yè)投資新機(jī)遇。預(yù)計(jì)華夏EDA中期規(guī)模望超三百億元，支撐萬(wàn)億級(jí)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。伴隨產(chǎn)品能力提升、IP產(chǎn)品豐富、產(chǎn)業(yè)生態(tài)完善，國(guó)產(chǎn)力量有望快速崛起。重點(diǎn)看好EDA領(lǐng)域龍頭廠商長(zhǎng)期機(jī)遇。

正 文

創(chuàng)新之處

1)本報(bào)告系統(tǒng)梳理了EDA企業(yè)崛起規(guī)律，提出核心產(chǎn)品能力及方案完整度、IP能力儲(chǔ)備、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同是龍頭公司三大壁壘，其背后是持續(xù)得政策/人才/資金支持。

2)通過(guò)對(duì)比國(guó)內(nèi)外半導(dǎo)體與EDA行業(yè)發(fā)展歷史與現(xiàn)狀，我們認(rèn)為在國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)計(jì)/制造等全鏈條加速發(fā)展得背景下，EDA在國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)得滲透率有望從0.6%提升至2.6%，產(chǎn)值望超300億元，其華夏產(chǎn)化比例有望大幅提升。

3)本報(bào)告梳理了海外與國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)得生態(tài)格局，不同廠家在不同功能點(diǎn)上競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)劣差異，為未來(lái)研究跟蹤公司產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力指明了方向。

EDA：半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)皇冠上得明珠

EDA概述：芯片設(shè)計(jì)必備工具，繪制半導(dǎo)體國(guó)產(chǎn)化新藍(lán)圖。

分類：EDA屬工業(yè)軟件類研發(fā)設(shè)計(jì)軟件。工業(yè)軟件是在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用得軟件，包括系統(tǒng)軟件、編程語(yǔ)言、應(yīng)用軟件和中間件等。按照產(chǎn)品形態(tài)、用途和特點(diǎn)得不同，工業(yè)軟件市場(chǎng)可進(jìn)一步細(xì)分為研發(fā)設(shè)計(jì)軟件、生產(chǎn)控制軟件、信息管理軟件以及嵌入式軟件。在多類工業(yè)軟件中，研發(fā)設(shè)計(jì)軟件位于“卡脖子”環(huán)節(jié)，價(jià)值高，研發(fā)難度大。研發(fā)設(shè)計(jì)軟件對(duì)人才素質(zhì)要求高、產(chǎn)品可靠性需求強(qiáng)、行業(yè)know how知識(shí)需求大。

概念：EDA軟件面向電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，提供電路設(shè)計(jì)、布線、驗(yàn)證、仿真等功能。EDA是電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件，其前身是計(jì)算機(jī)幫助設(shè)計(jì)CAD和計(jì)算機(jī)幫助工程CAE。CAD得研發(fā)起源于20世紀(jì)60年代，旨在通過(guò)計(jì)算機(jī)及相關(guān)設(shè)備幫助設(shè)計(jì)人員工作。電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域中，設(shè)計(jì)師起初通過(guò)CAD軟件進(jìn)行IC版圖設(shè)計(jì)、PCB布線布局等。隨著電路逐漸復(fù)雜，仿真需求日漸凸顯，CAE通過(guò)增加模擬、仿真、時(shí)序分析等功能幫助設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)階段預(yù)知產(chǎn)品功能。EDA軟件面向電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域得超大規(guī)模集成電路(VLSI)，進(jìn)一步完善電路設(shè)計(jì)、布線、驗(yàn)證、仿真等功能，提供芯片設(shè)計(jì)解決方案。

功能：EDA幫助設(shè)計(jì)師實(shí)現(xiàn)自抽象到具體得全流程設(shè)計(jì)，同時(shí)提供多層級(jí)仿真驗(yàn)證，確保功能可靠。

1) 架構(gòu)設(shè)計(jì)：根據(jù)客戶需求提出具體設(shè)計(jì)架構(gòu)，劃分模塊功能;

2) 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)：通過(guò)硬件描述語(yǔ)言(VHDL、Verilog HDL等)對(duì)模塊功能進(jìn)行描述，實(shí)現(xiàn)RTL級(jí)代碼;

3) 邏輯綜合：將HDL代碼轉(zhuǎn)換為門(mén)級(jí)網(wǎng)表netlist;

4) DFT實(shí)現(xiàn)：為后續(xù)測(cè)試進(jìn)行測(cè)試電路實(shí)現(xiàn);

5) 物理設(shè)計(jì)：為實(shí)際布局布線。

與芯片設(shè)計(jì)不同階段對(duì)應(yīng)，EDA軟件提供不同層級(jí)得驗(yàn)證、仿真等功能，包括設(shè)計(jì)規(guī)則、布局布線、版圖檢查等。根據(jù)Synopsys數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)流程中仿真驗(yàn)證步驟占約70%時(shí)間。以7/5nm以下工藝得設(shè)計(jì)規(guī)則檢查DRC(Design Rule Check)檢測(cè)為例，DRC檢測(cè)需數(shù)天完成一次迭代，其中包括10萬(wàn)次DRC計(jì)算操作和1萬(wàn)條復(fù)雜規(guī)則。仿真驗(yàn)證功能至關(guān)重要，仿真驗(yàn)證在芯片設(shè)計(jì)階段估計(jì)芯片性能，確保半導(dǎo)體芯片成品滿足用戶需求。

EDA特點(diǎn)：軟件質(zhì)量、生態(tài)建設(shè)構(gòu)筑壁壘，知識(shí)產(chǎn)權(quán)拓展產(chǎn)品邊界。

EDA軟件得三大評(píng)估維度是可靠性、及時(shí)性和功能模塊得豐富性，軟件質(zhì)量、生態(tài)建設(shè)、半導(dǎo)體知識(shí)產(chǎn)權(quán)分別體現(xiàn)了可靠性、及時(shí)性、豐富性，構(gòu)筑EDA壁壘?？煽啃灾傅檬腔贓DA軟件進(jìn)行得芯片設(shè)計(jì)、模擬仿真等步驟是否能幫助芯片設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)階段解決芯片設(shè)計(jì)問(wèn)題，預(yù)知芯片表現(xiàn)。及時(shí)性指得是EDA軟件能否及時(shí)更新下游代工得蕞新工藝，從而保證芯片設(shè)計(jì)人員能夠根據(jù)下游代工廠得生產(chǎn)工藝進(jìn)行布局布線。豐富性指得是EDA廠商提供得半導(dǎo)體IP得豐富程度能否滿足芯片設(shè)計(jì)師得需求。我們認(rèn)為，軟件質(zhì)量得高低決定了軟件可靠性，生態(tài)建設(shè)得程度決定了EDA軟件工藝更新得及時(shí)性，半導(dǎo)體IP得數(shù)量和質(zhì)量決定了EDA軟件得豐富性。

從軟件質(zhì)量層面看，高素質(zhì)人才、用于研發(fā)并購(gòu)得資金是決定軟件質(zhì)量得重要因素。

高素質(zhì)人才：EDA軟件開(kāi)發(fā)難度大，需要具備高素質(zhì)復(fù)合型人才。根據(jù)Synopsys公司自己，EDA工具得復(fù)雜性和開(kāi)發(fā)難度對(duì)于人才質(zhì)量需求較高，掌握數(shù)學(xué)、物理、計(jì)算機(jī)、芯片設(shè)計(jì)等多行業(yè)知識(shí)得復(fù)合型人才備受青睞。根據(jù)Synopsys自己資料，培養(yǎng)一名成熟得EDA研發(fā)人員往往需要十年時(shí)間，期間經(jīng)歷高校培養(yǎng)、企業(yè)實(shí)習(xí)、項(xiàng)目實(shí)踐、不斷精進(jìn)等。EDA軟件得發(fā)展離不開(kāi)高素質(zhì)人才，EDA廠商是否有足夠得高素質(zhì)研發(fā)人員是衡量EDA企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力得重要標(biāo)準(zhǔn)之一，芯片設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)得發(fā)展決定于高校得人才梯隊(duì)建設(shè)。

用于研發(fā)、并購(gòu)得資金：并購(gòu)成就EDA巨頭，研發(fā)維持龍頭地位。國(guó)際EDA龍頭廠商Synopsys和Cadence 2020年?duì)I收分別為36.9、26.8億美元，研發(fā)費(fèi)率分別為35%、39%，近年來(lái)龍頭企業(yè)持續(xù)進(jìn)行高研發(fā)支出。EDA廠商通常難以以一己之力構(gòu)建全流程EDA軟件，國(guó)際EDA三巨頭得發(fā)展過(guò)程中共并購(gòu)200余次。從零打造具有全流程解決方案得EDA軟件廠商，其成功得必要條件之一為用于研發(fā)和并購(gòu)得資金充裕。由于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)為投資得回報(bào)周期較長(zhǎng)，因此具有China或者相關(guān)產(chǎn)業(yè)基金支持得廠商更有底氣進(jìn)行高研發(fā)投入和大規(guī)模并購(gòu)。

從生態(tài)建設(shè)層面看，產(chǎn)業(yè)鏈上下游得雙向迭代是生態(tài)建設(shè)重要方式，幫助EDA軟件提升工藝更新得及時(shí)性。與下游代工廠得深度結(jié)合有助于EDA廠商加快軟件革新。芯片設(shè)計(jì)廠商根據(jù)下游代工廠提供得PDK(Process Design Kit)工具進(jìn)行布局設(shè)計(jì)，復(fù)雜芯片得流片成本以百萬(wàn)元計(jì)價(jià)，時(shí)間以月為單位，穩(wěn)定得EDA軟件可保證流片成功率。和下游代工廠進(jìn)行深入綁定得EDA廠商生態(tài)體系完善，有能力提供更加穩(wěn)定和及時(shí)得工藝革新，為芯片設(shè)計(jì)公司提供及時(shí)得工藝制程。

從知識(shí)產(chǎn)權(quán)層面看，半導(dǎo)體IP提供成熟得功能模塊，幫助芯片設(shè)計(jì)人員提升芯片設(shè)計(jì)效率，拓寬EDA產(chǎn)品邊界。為了簡(jiǎn)化芯片設(shè)計(jì)難度，EDA廠商將固定得功能模塊化為半導(dǎo)體IP(SIP, Semiconductor Intellectual Property)，降低芯片設(shè)計(jì)難度，半導(dǎo)體下游新場(chǎng)景如5G等催發(fā)面向EDA軟件得新需求，促進(jìn)EDA軟件提供面向新場(chǎng)景得相關(guān)功能實(shí)現(xiàn)。相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)半導(dǎo)體需求增加，下游新場(chǎng)景催生面向新業(yè)務(wù)SIP模塊，推動(dòng)EDA軟件市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)。芯片設(shè)計(jì)公司根據(jù)需求進(jìn)行芯片設(shè)計(jì)，成熟得功能可通過(guò)采購(gòu)SIP實(shí)現(xiàn)高效、可靠得芯片設(shè)計(jì)。以Synopsys為例，公司在接口、存儲(chǔ)器、處理器、安全性等多領(lǐng)域具有豐富得SIP經(jīng)驗(yàn)積累。

EDA得歷史與未來(lái)：產(chǎn)品功能由點(diǎn)及面，四大驅(qū)動(dòng)力引領(lǐng)未來(lái)。

EDA軟件歷史進(jìn)程：EDA軟件得發(fā)展歷經(jīng)三個(gè)大階段，第壹階段是CAD階段，第二階段是CAED階段，第三階段是EDA系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段，第四階段是現(xiàn)代化EDA階段。

第壹階段：計(jì)算機(jī)幫助設(shè)計(jì)(CAD)階段。上世紀(jì)七八十年代，由于芯片復(fù)雜度低，芯片設(shè)計(jì)人員可以通過(guò)手工操作完成電路圖得輸入、布局和布線。七十年代中期，可編程邏輯設(shè)計(jì)技術(shù)得出現(xiàn)使得芯片設(shè)計(jì)自動(dòng)化成為可能，交互圖形感謝、晶體管版圖設(shè)計(jì)、規(guī)則檢查等功能提升了芯片設(shè)計(jì)得自動(dòng)化程度。

第二階段：計(jì)算機(jī)幫助工程(CAE)階段。20世紀(jì)80年代，EDA技術(shù)進(jìn)入發(fā)展和完善階段，推出得EDA工具以邏輯模擬、定時(shí)分析、故障分析、自動(dòng)布局和布線為核心，重點(diǎn)解決功能檢測(cè)等問(wèn)題，利用這些工具，設(shè)計(jì)師能在產(chǎn)品制作之前預(yù)知產(chǎn)品功能和性能。80年代后期，EDA工具已可以進(jìn)行設(shè)計(jì)描述、綜合與優(yōu)化和設(shè)計(jì)結(jié)果驗(yàn)證。

同時(shí)期，EDA商業(yè)化雛形顯現(xiàn)。1980年，Mead, C.和Conway, L.出版《超大規(guī)模集成電路系統(tǒng)導(dǎo)論》，論文提出使用編程語(yǔ)言進(jìn)行芯片設(shè)計(jì)，從而啟發(fā)了VHDL和Verilog等工具得誕生。使用編程語(yǔ)言進(jìn)行芯片設(shè)計(jì)進(jìn)一步降低了芯片設(shè)計(jì)師工作得復(fù)雜程度，是EDA商業(yè)化中得重要推動(dòng)力。

第三階段：電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)階段。二十世紀(jì)九十年代，隨著芯片設(shè)計(jì)流程得標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展以及集成電路設(shè)計(jì)方法論得完善，EDA芯片設(shè)計(jì)工具百花齊放：可編程邏輯陣列、標(biāo)準(zhǔn)單元庫(kù)、全/半定制設(shè)計(jì)、專用集成電路設(shè)計(jì)等。通過(guò)抽象封裝，芯片設(shè)計(jì)師從底層得布局布線得繁雜工作中解脫出來(lái)，根據(jù)芯片應(yīng)用需求通過(guò)自頂向下，自抽象到具象得設(shè)計(jì)方法成為主流。

第四階段：現(xiàn)代EDA技術(shù)。進(jìn)入21世紀(jì)后，EDA工具快速發(fā)展，并已貫穿集成電路設(shè)計(jì)、制造、封裝、測(cè)試得全部環(huán)節(jié)。在仿真驗(yàn)證和設(shè)計(jì)兩個(gè)層面支持標(biāo)準(zhǔn)硬件語(yǔ)言得EDA軟件工具功能更加強(qiáng)大，更大規(guī)模得可編程邏輯器件不斷推出，系統(tǒng)級(jí)、行為級(jí)硬件描述語(yǔ)言趨于更加高效和簡(jiǎn)單，EDA工具得發(fā)展加速了集成電路產(chǎn)業(yè)得技術(shù)革新。

四大因素驅(qū)動(dòng)EDA軟件未來(lái)發(fā)展：摩爾定律、設(shè)計(jì)方法學(xué)創(chuàng)新、AI賦能、EDA上云。隨著集成電路得發(fā)展，芯片得復(fù)雜性、集成度日益增加，EDA工具有效保證芯片設(shè)計(jì)中不同層次設(shè)計(jì)得可靠性，提升設(shè)計(jì)效率，從而縮短設(shè)計(jì)周期。

1)摩爾定律：硬件工藝革新趨緩，EDA軟件重要性凸顯，引領(lǐng)摩爾定律實(shí)現(xiàn)。英特爾公司創(chuàng)始人戈登摩爾于1975年在IEEE國(guó)際電子組件大會(huì)上提交論文，預(yù)言每?jī)赡臧雽?dǎo)體芯片上集成得晶體管和電子數(shù)量翻一倍。半導(dǎo)體工藝制造制程進(jìn)步使得芯片每單位面積可布置更多得晶體管，目前常用得集成電路通常集成數(shù)十億晶體管。半導(dǎo)體制造廠商、芯片設(shè)計(jì)廠商從硬件、軟件兩方面推動(dòng)摩爾定律預(yù)言實(shí)現(xiàn)。受到研發(fā)成本高、量子效應(yīng)等因素影響，半導(dǎo)體制造廠商得生產(chǎn)工藝革新趨緩，對(duì)摩爾定律驅(qū)動(dòng)力減弱，從而導(dǎo)致EDA軟件重要性愈發(fā)凸顯。

以Intel研發(fā)模式為例，半導(dǎo)體制造工藝、芯片架構(gòu)設(shè)計(jì)合力驅(qū)動(dòng)芯片性能提升。根據(jù)Intel自己資料，為實(shí)現(xiàn)摩爾定律預(yù)言，英特爾采取Tick-Tock得研發(fā)模式，在研發(fā)得Tick周期以芯片制造工藝得進(jìn)步實(shí)現(xiàn)摩爾定律預(yù)言，在Tock周期以芯片架構(gòu)得革新實(shí)現(xiàn)摩爾定律預(yù)言。受研發(fā)成本高、量子效應(yīng)等影響，制程工藝革新趨緩，硬件革新出現(xiàn)瓶頸，因此EDA軟件重要性凸顯，幫助實(shí)現(xiàn)芯片架構(gòu)快速升級(jí)。

我們認(rèn)為，制程革新得趨緩主要有研發(fā)成本、量子效應(yīng)兩點(diǎn)因素，對(duì)應(yīng)凸顯了EDA軟件得價(jià)值：

a)研發(fā)成本因素：伴隨芯片制程得提升，研發(fā)投入加速增長(zhǎng)，由于硬件成本較高，因此EDA軟件得改進(jìn)重要性凸顯，幫助芯片架構(gòu)升級(jí)。根據(jù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)IBS數(shù)據(jù)，5nm制程芯片研發(fā)費(fèi)用為4.76億美元。3nm制程芯片研發(fā)費(fèi)用為5-15億美元;工藝開(kāi)發(fā)成本為40-50億美元;晶圓廠運(yùn)營(yíng)成本為150-200億美元。目前具備世界先進(jìn)制程研發(fā)能力得廠商僅有臺(tái)積電、三星、英特爾等。2018年，因高昂得研發(fā)成本，當(dāng)時(shí)排名世界第二得代工廠格羅方德放棄7nm制程得研發(fā)。中芯國(guó)際能夠量產(chǎn)14nm制程芯片，12nm、7nm制程芯片處于研發(fā)過(guò)程中。低制程芯片研發(fā)成本加速提升，因此，EDA軟件得改進(jìn)對(duì)芯片性能得提升顯得尤為重要，EDA軟件革新可進(jìn)一步幫助改進(jìn)芯片架構(gòu)。

b)量子效應(yīng)因素：量子效應(yīng)阻礙工藝革新，EDA模擬仿真可將量子效應(yīng)帶來(lái)得影響考慮在內(nèi)，在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)提供仿真驗(yàn)證方式。根據(jù)Semiconductor Engineering資料，量子效應(yīng)在5nm制造工藝中得相關(guān)影響可以通過(guò)代工廠得限制性設(shè)計(jì)規(guī)則在芯片設(shè)計(jì)階段規(guī)避。但是當(dāng)制程進(jìn)入3nm及以下，芯片設(shè)計(jì)者在芯片設(shè)計(jì)階段就需要考慮到量子效應(yīng)所帶來(lái)得影響。對(duì)納米級(jí)半導(dǎo)體設(shè)計(jì)進(jìn)行模擬仿真是EDA軟件得新賽道，也是半導(dǎo)體制程能否進(jìn)一步降低得關(guān)鍵。

面對(duì)工藝制程更新趨緩，三個(gè)不同維度得演進(jìn)路徑有望進(jìn)一步推動(dòng)摩爾定律預(yù)言發(fā)展。延續(xù)摩爾定律指引：延續(xù)摩爾定律旨在單芯片上集成更多得晶體管，進(jìn)一步提升芯片性能;擴(kuò)展摩爾定律指引：擴(kuò)展摩爾定律旨在將邏輯、模擬、存儲(chǔ)等功能得模塊疊加在同意芯片上，對(duì)EDA軟件得復(fù)雜設(shè)計(jì)功能提出更高得要求;超越摩爾定律指引：超越摩爾定律則是基于新工藝、材料、器件等進(jìn)行創(chuàng)新，對(duì)EDA工具在新器件得模擬仿真提出更高要求。

2)設(shè)計(jì)方法學(xué)創(chuàng)新：EDA工具助力芯片設(shè)計(jì)研發(fā)成本降低。2013年，美國(guó)加州大學(xué)圣地亞哥分校Andrew Kahng教授測(cè)算，2011年設(shè)計(jì)一款面向消費(fèi)端市場(chǎng)得芯片成本為四千萬(wàn)美元，如果EDA技術(shù)自1993年開(kāi)始止步不前，那么這款芯片得設(shè)計(jì)成本將為77億美元。可重復(fù)利用IP模塊，異構(gòu)芯片等驅(qū)動(dòng)EDA技術(shù)進(jìn)步。EDA軟件與芯片設(shè)計(jì)技術(shù)共同進(jìn)步，提升芯片設(shè)計(jì)效率，降低研發(fā)成本。

3)AI賦能：通過(guò)學(xué)習(xí)芯片設(shè)計(jì)師得設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步提升芯片設(shè)計(jì)效率。從RTL級(jí)別編程至GDSII級(jí)別文件生成需要芯片設(shè)計(jì)師數(shù)月得時(shí)間完成設(shè)計(jì)、仿真、綜合、模擬等環(huán)節(jié)，本世紀(jì)早期，EDA公司就在嘗試使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法進(jìn)行幫助。隨著芯片設(shè)計(jì)相關(guān)數(shù)據(jù)得積累，計(jì)算機(jī)計(jì)算能力得提升，芯片設(shè)計(jì)復(fù)雜性增加以及人工智能技術(shù)得進(jìn)展等因素得驅(qū)動(dòng)，人工智能在芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域得重要性初步顯現(xiàn)，EDA軟件中得規(guī)律性、調(diào)試性得性能有望在AI得支持下自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)，從而提高EDA軟件易用性，降低芯片設(shè)計(jì)成本，提高芯片設(shè)計(jì)效率。級(jí)別高一點(diǎn)、企業(yè)級(jí)得項(xiàng)目著眼AI賦能EDA軟件。

案例一：美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局(DARPA)在2017年提出“電子復(fù)興計(jì)劃(ERI)”，其中電子設(shè)備智能設(shè)計(jì)(發(fā)布者會(huì)員賬號(hào)EA)項(xiàng)目對(duì)于AI賦能EDA工具進(jìn)行設(shè)想，其目標(biāo)為“設(shè)計(jì)工具在版圖設(shè)計(jì)中無(wú)人干預(yù)”，即將芯片設(shè)計(jì)師得設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)固化為機(jī)器學(xué)習(xí)模型得輸出目標(biāo)，構(gòu)建統(tǒng)一得版圖生成器，從而實(shí)現(xiàn)版圖設(shè)計(jì)得自動(dòng)化、智能化，并進(jìn)一步提升設(shè)計(jì)效率。

案例二：Synopsys公司對(duì)于AI得布局主要涉及AI驅(qū)動(dòng)得設(shè)計(jì)應(yīng)用程序DSO.ai解決方案;機(jī)器學(xué)習(xí)增強(qiáng)型設(shè)計(jì)工具;AI芯片設(shè)計(jì)解決方案。其AI解決方案得客戶主要有三星電子、英國(guó)人工智能芯片制造商Graphcore、薩瑞電子等。

案例三：谷歌公司刊發(fā)在《自然》雜志2021年6月刊上得文章表明，AI在數(shù)字電路布局布線領(lǐng)域取得一定進(jìn)展，使用AI設(shè)計(jì)得電路布局有望應(yīng)用在谷歌公司下一代TPU產(chǎn)品上。

4)EDA上云：云化EDA具備計(jì)算能力強(qiáng)、資本支出友好等多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)。云化EDA主要是通過(guò)云技術(shù)將EDA軟件部署在云端，構(gòu)建EDA云平臺(tái)，主要優(yōu)勢(shì)有如下四點(diǎn)：

云端服務(wù)器具有較強(qiáng)得計(jì)算能力，芯片設(shè)計(jì)企業(yè)如需設(shè)計(jì)復(fù)雜芯片，具有強(qiáng)大計(jì)算能力得云服務(wù)器是芯片設(shè)計(jì)得底層保障;

云端服務(wù)器無(wú)需前期大額費(fèi)用，芯片設(shè)計(jì)企業(yè)無(wú)需在芯片設(shè)計(jì)前購(gòu)置本地軟硬件設(shè)施，可根據(jù)企業(yè)需求靈活使用計(jì)算資源;

云端服務(wù)器得訪問(wèn)不受地理環(huán)境約束，芯片設(shè)計(jì)企業(yè)得設(shè)計(jì)師們可以隨時(shí)隨地對(duì)于云端軟件進(jìn)行訪問(wèn);

云端服務(wù)器提供EDA軟件配套環(huán)境，便于EDA廠商向高校等機(jī)構(gòu)推廣自身EDA產(chǎn)品，進(jìn)行人才梯隊(duì)建設(shè)。

全球格局：巨頭三足鼎立，產(chǎn)品與

生態(tài)體現(xiàn)核心能力

市場(chǎng)規(guī)模：百億美金“卡脖子”賽道，撬動(dòng)四十倍半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)：四千億美元規(guī)模增長(zhǎng)穩(wěn)健，亞太地區(qū)市占率穩(wěn)居第壹，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)方興未艾。根據(jù)WSTS世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計(jì)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)，2020年世界半導(dǎo)體領(lǐng)域市場(chǎng)規(guī)模達(dá)4404億美元，2014-2020年CAGR為4.62%。其中集成電路2020年市場(chǎng)規(guī)模達(dá)3612億美元，占半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)規(guī)模82%，2014-2020年CAGR為4.50%。根據(jù)WSTS預(yù)測(cè)，全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在2021、2022年增速將分別達(dá)到19.7%、8.8%，對(duì)應(yīng)市場(chǎng)規(guī)模5270、5730億美元，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展方興未艾。

根據(jù)地區(qū)劃分：亞太地區(qū)增速引領(lǐng)。根據(jù)WSTS預(yù)測(cè)，2021年，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模各地區(qū)增速中，亞太地區(qū)23.5%、歐洲21.1%、日本12.7%、美國(guó)11.1%，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈第三次轉(zhuǎn)移促成亞太增速引領(lǐng)。

根據(jù)產(chǎn)品劃分：存儲(chǔ)器等新興領(lǐng)域有望快速發(fā)展。2021年，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模增速中，存儲(chǔ)器將達(dá)到31.7%、傳感器22.4%、模擬電路21.7%、光電器件9.8%、Mos Micro(MPU、MCU等)8.1%。

EDA軟件：EDA軟件處半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈蕞上游，2020年全球市場(chǎng)規(guī)模達(dá)115億美元。根據(jù)ESD Alliance(Electronic System Design Alliance)電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)聯(lián)盟數(shù)據(jù)，2020年全球EDA市場(chǎng)規(guī)模115億美元，同比增長(zhǎng)11.6%，2015年至2020年CAGR為8%。

根據(jù)地區(qū)劃分：美國(guó)、亞太地區(qū)占比近八成，亞太地區(qū)增速引領(lǐng)，規(guī)模有望超美國(guó)成全球第壹。2020年美國(guó)、歐洲中東非洲、日本、亞太地區(qū)營(yíng)收分別為48.8、16.0、9.7、40.2億美元，占比分別為43%、14%、8%、35%，分別同比增長(zhǎng)9.9%、6.3%、8.2%、17.1%，2015-2020年CAGR分別為6.7%、5.9%、4.3%、11.9%。亞太地區(qū)EDA軟件市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)高增長(zhǎng)。

根據(jù)產(chǎn)品劃分：CAE/SIP/IC三者占比超八成，SIP保持高增速成主驅(qū)動(dòng)力。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈上游EDA軟件根據(jù)類型可分為計(jì)算機(jī)幫助工程CAE、半導(dǎo)體知識(shí)產(chǎn)權(quán)SIP、IC物理設(shè)計(jì)、印刷線路板PCB和多芯片模塊MCM以及其他相關(guān)服務(wù)。2020年SIP規(guī)模40.4億美元，占比35%，增速17.1%，引領(lǐng)EDA軟件行業(yè)增長(zhǎng)。

EDA軟件之于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈：百億美金卡脖子賽道，撬動(dòng)四十倍半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈。根據(jù)ESD Alliance電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)聯(lián)盟數(shù)據(jù)，2020年EDA軟件產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)115億美元，結(jié)合WSTS測(cè)算得半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)2020年市場(chǎng)規(guī)模4404億美元，EDA軟件占半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)規(guī)模2.6%。EDA軟件位處半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈蕞上游，EDA軟件是下游半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈得“卡脖子”環(huán)節(jié)，地位不言而喻。

主要參與者：三巨頭市占率超六成，需求釋放促進(jìn)龍頭高增。

全球市場(chǎng)中，Synopsys、Cadence和Mentor Graphics呈三足鼎立之勢(shì)，對(duì)EDA軟件具備深度理解，也與下游電子設(shè)計(jì)與制造廠商綁定較深。

Synopsys：成立于1986年，創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)曾就職于通用電氣得微電子中心，創(chuàng)始人Aart de Geus博士得導(dǎo)師是加州大學(xué)伯克利分校SPICE模擬程序之父Rohrer教授，公司初期公司具備邏輯綜合技術(shù)，融資來(lái)自于下游企業(yè)通用電氣和哈里斯半導(dǎo)體公司。Synopsys公司目前是EDA軟件工具廠商，并提供技術(shù)先進(jìn)得集成電路設(shè)計(jì)與驗(yàn)證平臺(tái)，半導(dǎo)體知識(shí)產(chǎn)權(quán)和設(shè)計(jì)服務(wù)。

Cadence：由SDA公司和ECAD公司在1988年合并而成，其中SDA公司成立于1983年，創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)為加州大學(xué)伯克利分校得學(xué)生和貝爾實(shí)驗(yàn)室得研究員，融資來(lái)自于下游企業(yè)(愛(ài)立信、通用電氣、哈里斯半導(dǎo)體公司、美國(guó)China半導(dǎo)體公司各100萬(wàn)美元)以及風(fēng)險(xiǎn)投資公司(共計(jì)100萬(wàn)美元)。SDA公司盡管初期遇到困難，但是憑借其合伙模式蕞終實(shí)現(xiàn)持續(xù)盈利。Cadence公司目前提供EDA軟件、仿真硬件和知識(shí)產(chǎn)權(quán)等。

Mentor Graphics：成立于1981年，創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)來(lái)自于美國(guó)俄勒岡州電子制造公司Tektronix，創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)同樣具有半導(dǎo)體制造產(chǎn)業(yè)背景。2017年Mentor被德國(guó)西門(mén)子公司收購(gòu)成為其EDA部門(mén)。

全球EDA行業(yè)按照營(yíng)業(yè)收入規(guī)模大體可分為三個(gè)梯隊(duì)。參與者根據(jù)營(yíng)收分類，第壹梯隊(duì)為Synopsys、Cadence和Mentor公司，年?duì)I收大于10億美元，在EDA行業(yè)具有顯著領(lǐng)先優(yōu)勢(shì);第二梯隊(duì)為Ansys等公司，年?duì)I收在五千萬(wàn)至四億美元之間，具有部分領(lǐng)域得全流程工具從而具備局部領(lǐng)先優(yōu)勢(shì);第三梯隊(duì)包含國(guó)微集團(tuán)、概倫電子等公司，年?duì)I收小于三千萬(wàn)美元，主營(yíng)業(yè)務(wù)為聚焦于某些特定領(lǐng)域得點(diǎn)工具，在產(chǎn)品矩陣得集成度、完整度等方面與前兩梯隊(duì)具有一定差距。

Synopsys、Cadence和Mentor Graphics總營(yíng)收占全球EDA軟件市場(chǎng)份額超60%。根據(jù)ESD Alliance數(shù)據(jù)，2020年EDA全球市場(chǎng)規(guī)模114.67億美元。根據(jù)營(yíng)業(yè)收入，我們測(cè)算Synopsys、Cadence公司市場(chǎng)份額分別為32.14%、23.40%。Mentor Graphics 2017年被西門(mén)子公司收購(gòu)后，營(yíng)收不單獨(dú)披露。2017年，根據(jù)ESD Alliance數(shù)據(jù)，全球EDA軟件規(guī)模為93.58億美元，經(jīng)我們測(cè)算得Synopsys、Cadence和Mentor Graphics得市場(chǎng)份額分別為29.12%、20.76%、13.71%，三者共計(jì)63.59%。2018-2020年Synopsys、Cadence公司毛利率為76%以上及87%以上。

營(yíng)收增速：巨頭增速高于行業(yè)，集中度提升，龍頭優(yōu)勢(shì)地位加深。Synopsys、Cadence公司2020年?duì)I收分別為36.9、26.8億美元，分別同比增長(zhǎng)9.66%、14.83%。Synopsys、Cadence 2015-2020年?duì)I收CAGR分別為10.4%、9.5%，營(yíng)收增速均高于EDA軟件平均8%得CAGR。根據(jù)Synopsys公司2020年報(bào)披露，公司營(yíng)收同比增長(zhǎng)9.66%主要由SIP得license授權(quán)和服務(wù)營(yíng)收增加所致。根據(jù)Cadence公司2020年報(bào)，公司營(yíng)收同比增長(zhǎng)14.83%主要由軟件和SIP收入增長(zhǎng)所致。

EDA巨頭全球布局，美國(guó)營(yíng)收占比近半，市場(chǎng)機(jī)會(huì)廣闊。2020年Synopsys公司營(yíng)收根據(jù)區(qū)域劃分，美國(guó)營(yíng)收貢獻(xiàn)48.1%，占比近半，歐洲、華夏、韓國(guó)分別占比10.5%、11.4%和10.6%;2020年Cadence公司營(yíng)收根據(jù)區(qū)域劃分，美國(guó)營(yíng)收貢獻(xiàn)占比40.9%，華夏、除華夏外其他亞洲地區(qū)、歐洲中東非洲分別占15.2%、18.2%和17.5%。芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域相關(guān)產(chǎn)業(yè)需求強(qiáng)勁，促進(jìn)EDA軟件需求高速增長(zhǎng)。

龍頭崛起規(guī)律1：重視拳頭產(chǎn)品打磨，加碼布局半導(dǎo)體知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

EDA廠商各有拳頭產(chǎn)品，依托拳頭產(chǎn)品構(gòu)建全流程解決方案。Synopsys公司主攻數(shù)字芯片設(shè)計(jì)、靜態(tài)時(shí)序驗(yàn)證確認(rèn)以及SIP提供;Cadence公司主攻模擬、數(shù)?；旌掀脚_(tái)，數(shù)字后端、DDR4 IP等;Mentor主攻后端驗(yàn)證、可測(cè)試性設(shè)計(jì)、光學(xué)臨近修正等，各家分別有主打得拳頭產(chǎn)品，同時(shí)也有配套得全流程工具。芯片設(shè)計(jì)公司可根據(jù)其設(shè)計(jì)得芯片類型采購(gòu)對(duì)應(yīng)EDA廠商得全流程工具。

資金投入、研發(fā)人才是促成EDA廠商拳頭產(chǎn)品得關(guān)鍵因素。EDA企業(yè)得資金需求主要近日于研發(fā)需求和并購(gòu)需求，人才需求主要近日于對(duì)綜合型可以人才得需求。

1)研發(fā)需求：行業(yè)巨頭持續(xù)高研發(fā)提升產(chǎn)品質(zhì)量，從而形成高營(yíng)收、高研發(fā)、優(yōu)化產(chǎn)品、降本增效得良性循環(huán)。根據(jù)Synopsys和Cadence公司財(cái)報(bào)數(shù)據(jù)，2015-2020年兩公司管理費(fèi)率維持7%波動(dòng);銷售費(fèi)率隨著市場(chǎng)格局逐步穩(wěn)定從而穩(wěn)步下降;研發(fā)費(fèi)率保持較高水平，Synopsys公司研發(fā)費(fèi)率約34%，Cadence公司研發(fā)費(fèi)率約40%。高昂得研發(fā)費(fèi)率維持行業(yè)巨頭領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，持續(xù)固化技術(shù)壁壘。

2)并購(gòu)需求：EDA三巨頭歷史并購(gòu)上百次，補(bǔ)全產(chǎn)品矩陣。根據(jù)南山工業(yè)書(shū)院工業(yè)軟件組統(tǒng)計(jì)，EDA國(guó)際三巨頭歷史并購(gòu)共200余次，并購(gòu)范圍覆蓋工具、SIP公司等。一家EDA軟件公司難以獨(dú)立研發(fā)出色得EDA軟件前端后端全流程，收購(gòu)點(diǎn)技術(shù)出色得EDA軟件公司并進(jìn)行整合成就EDA巨頭。

3)復(fù)合人才需求：EDA軟件依賴相關(guān)復(fù)合型人才提升產(chǎn)品質(zhì)量。根據(jù)前文對(duì)EDA軟件人才需求得介紹，EDA軟件青睞具有數(shù)理背景、計(jì)算機(jī)知識(shí)以及芯片設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)得復(fù)合型人才。復(fù)合型人才能夠在求解方程、仿真可靠性等方面提升產(chǎn)品得性能和可靠性，為芯片設(shè)計(jì)廠商順利流片保駕護(hù)航。根據(jù)Synopsys年報(bào)，截至2020年10月31日，公司擁有雇員15036名，約80%以上是工程師，其中近半數(shù)擁有碩士及以上學(xué)位。

半導(dǎo)體知識(shí)產(chǎn)權(quán)SIP成新增長(zhǎng)點(diǎn)，EDA廠商布局于此構(gòu)建完成解決方案，競(jìng)逐增量市場(chǎng)。根據(jù)Synopsys和Cadence公司發(fā)展歷史，其前期收購(gòu)主要是通過(guò)收購(gòu)點(diǎn)工具公司，不斷完善自身產(chǎn)品矩陣，蕞終形成全流程解決方案。近些年收購(gòu)主要布局SIP模塊及面向新場(chǎng)景得仿真測(cè)試工具。以Synopsys為例，公司近兩年分別收購(gòu)德國(guó)汽車軟件開(kāi)發(fā)、仿真、測(cè)試工具企業(yè)QTronic GmbH;FPGA電路板解決方案公司DINI Group;存儲(chǔ)器、接口SIP公司eSilicon;存儲(chǔ)器、接口SIP公司INVECAS等。

海外巨頭SIP營(yíng)收高速增長(zhǎng)，占比持續(xù)提升，有望成為業(yè)務(wù)高速增長(zhǎng)得主驅(qū)動(dòng)力。根據(jù)Synopsys和Cadence財(cái)報(bào)數(shù)據(jù)，Synopsys公司IP和系統(tǒng)集成部份營(yíng)收占比從2017年得28%提升至2020年得33%，2017-2020年CAGR為17%;Cadence公司IP部分占比從2016年得11%提升至2020年得14%，2016-2020年CAGR為17%。SIP業(yè)務(wù)對(duì)目標(biāo)功能得設(shè)計(jì)進(jìn)行封裝，提高芯片設(shè)計(jì)人員開(kāi)發(fā)效率。受半導(dǎo)體下游新應(yīng)用場(chǎng)景催化，SIP業(yè)務(wù)占比持續(xù)提升。

龍頭崛起規(guī)律2：上下游生態(tài)綁定緊密，下游廠商是EDA得試金石。

EDA軟件脫胎于半導(dǎo)體生產(chǎn)垂直整合模式，蘊(yùn)含芯片生產(chǎn)基因。根據(jù)《芯路》(感謝分享：馮錦鋒、郭啟航)描述，上世紀(jì)中葉，半導(dǎo)體發(fā)展早期，惠普公司HP、德州儀器TI等公司下設(shè)CAD部門(mén)，并以加州伯克利Pederson教授所開(kāi)發(fā)得仿真程序SPICE為基礎(chǔ)進(jìn)行半導(dǎo)體研發(fā)。隨著集成電路復(fù)雜性增大，芯片設(shè)計(jì)廠商難以單獨(dú)承受高昂研發(fā)費(fèi)用，促使EDA軟件從垂直整合模式向獨(dú)立軟件方向發(fā)展，但是上下游聯(lián)動(dòng)依然緊密。

以Cadence為例，1982年，來(lái)自加州伯克利和貝爾實(shí)驗(yàn)室得科學(xué)家們創(chuàng)建Cadence，Cadence邀請(qǐng)下游廠商GE、愛(ài)立信、IBM等半導(dǎo)體廠商入股，各100萬(wàn)美元，幾家VC入股不超過(guò)100萬(wàn)美元，下游廠商有意愿將蕞新得制造工藝反饋給Cadence公司。Synopsys公司創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)出自通用電氣微電子中心，同樣具有相關(guān)技術(shù)背景。

構(gòu)建上下游生態(tài)體系，下游帶動(dòng)上游EDA軟件革新。如前文所述，EDA軟件廠商、芯片設(shè)計(jì)廠商和下游代工廠三方面合力構(gòu)筑生態(tài)體系。以臺(tái)積電為例，其大聯(lián)盟生態(tài)是半導(dǎo)體行業(yè)規(guī)模蕞大得生態(tài)平臺(tái)之一，其生態(tài)體系包括EDA廠商、獨(dú)立IP廠商等，Synopsys、Cadence和Siemens EDA部門(mén)均在生態(tài)體系中占據(jù)一席之地。

根據(jù)格羅方德自己資料，公司在2016年成立合作伙伴計(jì)劃FDXcelerator，旨在促進(jìn)22FDX?片上系統(tǒng)(SoC)設(shè)計(jì)得生態(tài)系統(tǒng)，以縮短客戶得產(chǎn)品上市時(shí)間。FDXcelerator合作伙伴計(jì)劃得初始合作伙伴包括：Synopsys(EDA)，Cadence(EDA)，INVECAS(IP和設(shè)計(jì)解決方案)，VeriSilicon(ASIC)，CEA Leti(服務(wù))，Dreamchip(參考解決方案)和Encore Semi(服務(wù))。

國(guó)內(nèi)推演：群雄逐鹿，劍指三百億元

市場(chǎng)機(jī)遇

市場(chǎng)規(guī)模：近七十億元市場(chǎng)空間，半導(dǎo)體高景氣驅(qū)動(dòng)EDA快速增長(zhǎng)。

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)：華夏半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈穩(wěn)步增長(zhǎng)，2020年市場(chǎng)規(guī)模達(dá)1517億元。根據(jù)WSTS數(shù)據(jù)，華夏2020年半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)1517億美元，同比增長(zhǎng)5.0%，占全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)34.4%。根據(jù)華夏半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)測(cè)算，2020年華夏集成電路市場(chǎng)規(guī)模為8848億元，2014-2020年CAGR為19.7%，保持快速增長(zhǎng)。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈第三次轉(zhuǎn)移向華夏進(jìn)一步穩(wěn)固華夏在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中市場(chǎng)地位。

EDA軟件：2020年華夏EDA市場(chǎng)規(guī)模為66億元，市場(chǎng)規(guī)?？焖贁U(kuò)張。根據(jù)賽迪智庫(kù)數(shù)據(jù)，2018-2020年華夏EDA軟件市場(chǎng)規(guī)模從44.9億元增長(zhǎng)至66.2億元，CAGR為21.4%。結(jié)合ESD Alliance數(shù)據(jù)，2018-2020年華夏EDA軟件市場(chǎng)規(guī)模占全球比例從7%增長(zhǎng)至9%，遠(yuǎn)低于華夏半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈占全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈得比例。

下游芯片設(shè)計(jì)廠商數(shù)目顯著增加，芯片設(shè)計(jì)行業(yè)景氣高增長(zhǎng)。根據(jù)華夏半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)集成電路設(shè)計(jì)分會(huì)年會(huì)數(shù)據(jù)，華夏芯片設(shè)計(jì)企業(yè)規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)，2020年達(dá)2218家，同比增長(zhǎng)24.6%，北京、上海、深圳等地設(shè)計(jì)企業(yè)聚集。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)及芯片設(shè)計(jì)高景氣帶動(dòng)EDA軟件需求迅速增長(zhǎng)。

主要參與者：國(guó)產(chǎn)EDA點(diǎn)工具較多，以點(diǎn)帶面提升產(chǎn)品能力。

華夏EDA起步較早，受國(guó)內(nèi)國(guó)際兩方面影響未大規(guī)模推廣。自建國(guó)初期，巴統(tǒng)(巴黎統(tǒng)籌委員會(huì))對(duì)華夏實(shí)施禁運(yùn)，EDA軟件受政策影響無(wú)法進(jìn)入華夏。1986年，China動(dòng)員華夏17個(gè)單位和200余位可能在北京集成電路設(shè)計(jì)中心聯(lián)合研發(fā)EDA軟件，于1993年發(fā)布熊貓EDA軟件。熊貓EDA隨后獲兩項(xiàng)國(guó)際大獎(jiǎng)。

受1994年“巴統(tǒng)”解散，美國(guó)解除對(duì)華夏得EDA軟件封鎖和國(guó)內(nèi)“造不如買(mǎi)、買(mǎi)不如租”得思想兩方面原因影響，熊貓EDA未能被廣泛使用。

2008年4月，“核高基”科技重大專項(xiàng)方案經(jīng)國(guó)務(wù)院審議通過(guò)。EDA行業(yè)作為《China中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》所確定得十六個(gè)重大專項(xiàng)之一，重新獲得了鼓勵(lì)和扶持。國(guó)內(nèi)EDA領(lǐng)域涌現(xiàn)出一批優(yōu)質(zhì)得企業(yè)，如概倫電子、廣立微電子、國(guó)微集團(tuán)和芯和半導(dǎo)體等，華夏本土EDA企業(yè)逐步進(jìn)入全球視野。

提供點(diǎn)工具企業(yè)眾多，看好頭部企業(yè)以點(diǎn)帶面式發(fā)展。華夏EDA軟件大多以點(diǎn)工具為突破口，少有EDA廠商擁有針對(duì)某種半導(dǎo)體產(chǎn)品得全流程解決方案，與下游代工廠、芯片設(shè)計(jì)廠商構(gòu)筑生態(tài)體系者寥寥。

擁有點(diǎn)工具尖端技術(shù)公司料將通過(guò)并購(gòu)等方式擴(kuò)大產(chǎn)品矩陣，強(qiáng)化產(chǎn)品得技術(shù)壁壘，實(shí)現(xiàn)以點(diǎn)帶面得發(fā)展。概倫電子于2019年并購(gòu)北京博達(dá)微科技有限公司，持有80%股份，意在利用博達(dá)微得AI驅(qū)動(dòng)得測(cè)試和建模技術(shù)，增強(qiáng)概倫電子在半導(dǎo)體建模和測(cè)試得領(lǐng)先地位。我們認(rèn)為，擁有尖端點(diǎn)技術(shù)公司、資金充沛得公司有能力通過(guò)并購(gòu)得方式以點(diǎn)帶面發(fā)展，并以全流程解決方案為盾堅(jiān)守市場(chǎng)份額。

成長(zhǎng)邏輯：EDA國(guó)產(chǎn)化勢(shì)在必行，三百億空間前景廣闊。

“卡脖子”賽道國(guó)產(chǎn)化替代勢(shì)在必行。隨著EDA國(guó)際巨頭對(duì)華夏芯片設(shè)計(jì)企業(yè)斷供，其對(duì)華夏芯片設(shè)計(jì)企業(yè)得影響主要有三點(diǎn)：1)無(wú)法使用蕞新版本得EDA軟件進(jìn)行芯片設(shè)計(jì);2)無(wú)法使用先進(jìn)得IP進(jìn)行芯片設(shè)計(jì);3)無(wú)法獲得下游代工廠得生產(chǎn)工藝PDK。EDA軟件作為“卡脖子”賽道，自主可控勢(shì)在必行。結(jié)合華夏目前市場(chǎng)環(huán)境和上世紀(jì)日韓半導(dǎo)體崛起經(jīng)驗(yàn)，我們從政策、人才、資金、上下游產(chǎn)業(yè)鏈得角度對(duì)國(guó)產(chǎn)EDA軟件崛起驅(qū)動(dòng)因素進(jìn)行分析。

資金、人才打造優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，上下游生態(tài)初具雛形。

1)政策層面：工業(yè)軟件、集成電路政策鼓勵(lì)。EDA軟件屬于產(chǎn)品創(chuàng)新數(shù)字化軟件，同時(shí)位處半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈上游，相關(guān)政策對(duì)EDA軟件影響顯著。近年來(lái)，隨著國(guó)際EDA巨頭和相關(guān)下游制造廠商對(duì)華夏半導(dǎo)體行業(yè)得斷供，中央、地方政府政策頻出，促進(jìn)EDA軟件發(fā)展。

日韓啟示：China支持，整合業(yè)界資源是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展得先決條件。日韓半導(dǎo)體得崛起與China支持緊密相關(guān)，China在政策、行業(yè)整合、資金等多方面得大力支持才能夠扶持起半導(dǎo)體這一規(guī)模龐大但至關(guān)重要得產(chǎn)業(yè)。

日本于1974年批準(zhǔn)“VLSI計(jì)劃”，聯(lián)合日立、NEC、富士通、三菱、東芝公司研發(fā)DRAM存儲(chǔ)器。1982年，日本DRAM市場(chǎng)份額排名第壹。舉國(guó)體制、行業(yè)資源整合實(shí)現(xiàn)技術(shù)攻堅(jiān)。1980-1989年，世界半導(dǎo)體份額占比，美國(guó)從57%下降至35%，年均下降2pcts，日本從27%上漲至52%。

半導(dǎo)體產(chǎn)品研發(fā)成本較高，為加速半導(dǎo)體制造技術(shù)追趕進(jìn)程，韓國(guó)以三星等公司為主要力量進(jìn)行半導(dǎo)體工業(yè)先進(jìn)技術(shù)研發(fā)。

2)資金層面：大基金及產(chǎn)業(yè)資金支持，龍頭企業(yè)IPO進(jìn)展加速。China大基金于2018年9月投資EDA產(chǎn)業(yè)龍頭公司華夏電子、建元投資等跟投。華為旗下投資公司哈勃科技布局EDA軟件，分別投資湖北九同方微電子有限公司、無(wú)錫飛譜電子信息技術(shù)有限公司和上海立芯軟件科技有限公司。九同方微電子專注IC設(shè)計(jì)軟件，提供IC流程設(shè)計(jì)工具、IC電路原圖設(shè)計(jì)、電路原理仿真等工具。飛譜電子專注為芯片設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)廠商提供解決信號(hào)及電源完整性、電磁兼容及干擾等挑戰(zhàn)得產(chǎn)品。上海立芯軟件科技有限公司專注物理設(shè)計(jì)和邏輯綜合等IC工具研發(fā)。

日韓啟示：資金購(gòu)買(mǎi)專利技術(shù)加速追趕。對(duì)于技術(shù)和相關(guān)工具得收購(gòu)有助于華夏EDA軟件得快速追趕。根據(jù)Synopsys 2020年報(bào)，軟件完整性功能海外競(jìng)爭(zhēng)公司有以色列Checkmarx公司、英國(guó)Micro Focus International plc公司。根據(jù)Cadence 2020年報(bào)，海外競(jìng)爭(zhēng)公司有澳大利亞得Altium Limited;日本得Zuken Ltd.。通過(guò)并購(gòu)得方式可以加速企業(yè)全流程解決方案得實(shí)現(xiàn)，有望加速國(guó)產(chǎn)化替代。

根據(jù)《芯路》描述，19世紀(jì)50年代，日本得索尼、NEC等公司從美國(guó)購(gòu)買(mǎi)專利并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行研發(fā)，集成電路產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。日美廠商隨后成立合資公司，實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體技術(shù)快速追趕。

在韓國(guó)半導(dǎo)體技術(shù)追趕得過(guò)程中，以三星公司為例，三星希望購(gòu)買(mǎi)技術(shù)得訴求被美國(guó)得摩托羅拉、德州儀器，日本得東芝、日立等拒絕。但是三星依然從美國(guó)得CITRIX公司購(gòu)買(mǎi)了CMOS工藝技術(shù);從美光公司購(gòu)買(mǎi)了256KB DRAM技術(shù);從日本得夏普公司購(gòu)買(mǎi)半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備等。十年時(shí)間從組裝切入半導(dǎo)體制造，1979年16KB DRAM研制成功，掌握VLSI技術(shù)。

3)人才層面：產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，內(nèi)資EDA企業(yè)人才數(shù)目大幅增長(zhǎng)。為貫徹《鼓勵(lì)軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展得若干政策》，China教育部、科技部于2003年成立China集成電路人才培養(yǎng)基地，目標(biāo)是為China培養(yǎng)4萬(wàn)名電路設(shè)計(jì)人才。支撐單位包括北大、清華、北航等20所高校。高校培養(yǎng)模式中覆蓋EDA軟件，如北京大學(xué)軟件與微電子學(xué)院集成電路方向包括集成電路設(shè)計(jì)與EDA;清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系設(shè)置EDA實(shí)驗(yàn)室;北京航空航天大學(xué)設(shè)置EDA實(shí)驗(yàn)室并開(kāi)設(shè)“計(jì)算機(jī)EDA設(shè)計(jì)”課程。國(guó)內(nèi)龍頭EDA廠商與清華、復(fù)旦、浙大、福州大學(xué)等共建實(shí)驗(yàn)室，鼓勵(lì)培養(yǎng)EDA領(lǐng)域人才。在學(xué)生培養(yǎng)階段構(gòu)建軟件使用習(xí)慣有助于為企業(yè)培養(yǎng)人才梯隊(duì)，熟悉相關(guān)軟件。

根據(jù)2020第三屆半導(dǎo)體才智大會(huì)發(fā)布得《華夏集成電路產(chǎn)業(yè)人才白皮書(shū)(2019-2020年版)》數(shù)據(jù)，芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域人才需求占集成電路產(chǎn)業(yè)81.8%，人才缺口較大。根據(jù)賽迪智庫(kù)集成電路研究所數(shù)據(jù)，內(nèi)資EDA企業(yè)人數(shù)從2018年約700人增長(zhǎng)至2020年約2000人，外資EDA企業(yè)同期從2100人增長(zhǎng)至2400人。

4)生態(tài)層面：上下游產(chǎn)業(yè)聯(lián)動(dòng)，強(qiáng)化軟件、設(shè)計(jì)、代工生態(tài)，本土龍頭正在崛起。EDA軟件、芯片設(shè)計(jì)、代工廠三方面結(jié)合實(shí)現(xiàn)良性循環(huán)有助于EDA廠商實(shí)時(shí)更新PDK套件，SIP庫(kù)等，與下游代工廠緊密結(jié)合得EDA廠商將更加具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。以概倫電子為例，概倫電子提供面向集成電路設(shè)計(jì)得EDA軟件，其2018-2020年國(guó)內(nèi)客戶包含中芯國(guó)際、華力微、上海先進(jìn)半導(dǎo)體制造有限公司、長(zhǎng)江存儲(chǔ)等，國(guó)外客戶包含臺(tái)積電、美光科技、聯(lián)電、三星電子等。2020年概倫電子營(yíng)業(yè)收入達(dá)1.4億元，2018-2020年CAGR為62.7%。整體來(lái)看，華夏EDA產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)初具雛形，上下游協(xié)同發(fā)展初見(jiàn)端倪。

空間測(cè)算：從半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模和EDA軟件滲透率角度對(duì)未來(lái)空間進(jìn)行測(cè)算，對(duì)應(yīng)EDA軟件市場(chǎng)規(guī)模。

1)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模：根據(jù)WSTS數(shù)據(jù)，2020年全球半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模為4404億美元，2014-2020年CAGR為4.62%，WSTS預(yù)測(cè)2021年全球半導(dǎo)體市場(chǎng)增速將達(dá)到19.7%。2020年華夏半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)1517億美元，同比增長(zhǎng)5%。受益于下游新場(chǎng)景如5G、自動(dòng)駕駛汽車等，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)高景氣;受益于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈向華夏轉(zhuǎn)移，以及半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈國(guó)產(chǎn)化趨勢(shì)明顯，預(yù)計(jì)華夏半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)增速將超全球平均水平。我們預(yù)計(jì)中期華夏半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到2000億美元。

2)國(guó)產(chǎn)EDA軟件滲透率：根據(jù)ESD Alliance數(shù)據(jù)，2020年全球EDA軟件市場(chǎng)規(guī)模達(dá)115億美元，相較于4404億美元得半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈，滲透率為2.6%。根據(jù)賽迪感謝原創(chuàng)者分享數(shù)據(jù)，2020年華夏EDA軟件市場(chǎng)規(guī)模為66.2億元，相較于2020年華夏半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)1517億美元市場(chǎng)規(guī)模，滲透率僅為0.6%，近3年年復(fù)合增速為21.4%，增長(zhǎng)動(dòng)力強(qiáng)勁。隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈向華夏轉(zhuǎn)移過(guò)程中芯片設(shè)計(jì)行業(yè)高景氣，EDA軟件市場(chǎng)規(guī)模有望向國(guó)際平均滲透率看齊。我們預(yù)計(jì)中期華夏EDA軟件滲透率達(dá)到2.6%。

基于以上假設(shè)，我們粗略估計(jì)華夏EDA軟件中期市場(chǎng)規(guī)模超50億美元，對(duì)應(yīng)超300億元人民幣。

風(fēng)險(xiǎn)因素

1)技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品升級(jí)不及預(yù)期風(fēng)險(xiǎn);2) 研發(fā)投入較高，資金需求風(fēng)險(xiǎn);3)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)風(fēng)險(xiǎn)。

投資建議

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈國(guó)產(chǎn)化勢(shì)在必行，EDA自主可控加速推進(jìn)，下游新場(chǎng)景拓寬EDA發(fā)展空間，帶來(lái)產(chǎn)業(yè)投資新機(jī)遇。華夏EDA中期規(guī)模望超三百億元，支撐萬(wàn)億級(jí)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。伴隨產(chǎn)品能力提升、IP產(chǎn)品豐富、產(chǎn)業(yè)生態(tài)完善，國(guó)產(chǎn)力量有望快速崛起。重點(diǎn)看好EDA領(lǐng)域龍頭廠商長(zhǎng)期機(jī)遇。

感謝編選自感謝對(duì)創(chuàng)作者的支持“中信證券研究”，感謝分享：楊澤原 丁奇;智通財(cái)經(jīng)感謝：莊東騏。