EDA行業(yè)市場分析

EDA行業(yè)市場分析一、EDA是什么EDA（Electronicdesignautomation，電子設(shè)計(jì)自動化）是指利用計(jì)算機(jī)輔助來完成集成電路芯片的功能設(shè)計(jì)、綜合、驗(yàn)證、物理設(shè)計(jì)等流程的軟件工具。同時，與EDA密切相關(guān)的另一個細(xì)分市場是IP，即為設(shè)計(jì)人員提供各類預(yù)設(shè)計(jì)電路，這些設(shè)計(jì)可以原樣使用或者針對特定應(yīng)用進(jìn)行調(diào)整。IP的出現(xiàn)明顯提升了各類復(fù)雜芯片的設(shè)計(jì)效率。EDA軟件起源于上個世紀(jì)60年代，主要是隨著計(jì)算機(jī)輔助交互式圖形設(shè)計(jì)系統(tǒng)的的發(fā)展，集成電路由手工繪圖設(shè)計(jì)及布局升級為自動化電路設(shè)計(jì)及布局布線。而至80年代，商業(yè)專用集成電路（ASIC）行業(yè)的出現(xiàn)才推動EDA行業(yè)飛速發(fā)展。專用集成電路主要是用于特定用途，例如錄音機(jī)、視頻編解碼等。ASIC的出現(xiàn)使得此前主要是為各類大型系統(tǒng)定制的芯片以更標(biāo)準(zhǔn)的方式出現(xiàn)，使得更多第三方芯片設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)能夠加入芯片設(shè)計(jì)行業(yè)。隨著這些團(tuán)隊(duì)的出現(xiàn)，對芯片仿真、設(shè)計(jì)以及驗(yàn)證自動化工具的需求變得更加普遍。EDA軟件行業(yè)隨之飛速發(fā)展。（一）行業(yè)發(fā)展驅(qū)動從本質(zhì)看，EDA軟件實(shí)際是輔助設(shè)計(jì)人員實(shí)現(xiàn)了每個晶體管在集成電路上的布局（盡管從設(shè)計(jì)人員角度多數(shù)情況不需要操作到單個晶體管），而不同布局模式下的晶體管就實(shí)現(xiàn)了不同集成電路功能。因此，單位面積上晶體管數(shù)量的增加會對EDA軟件的功能與性能有明顯更高的要求，例如，更密集分布的晶體管之間各類物理效應(yīng)的計(jì)算。根據(jù)摩爾定律，集成電路上可以容納的晶體管數(shù)目在大約每18個月到24個月就會增加一倍。單位面積上晶體管數(shù)量的提升意味著芯片性能的提升，市場競爭壓力將促使終端各類電子系統(tǒng)及產(chǎn)品的廠商及時推出基于最新芯片的更優(yōu)性能產(chǎn)品，最終對EDA軟件功能及性能的要求也明顯提升。在摩爾定律的推動下，近年來，各類新型電子產(chǎn)品層出不窮，迭代迅速，而每一代新產(chǎn)品的生命周期也明顯縮短，尤其是3C電子，一代產(chǎn)品的生命周期也就2-4年。例如iPhone，從2007年發(fā)布第一代后，幾乎每年都有新一代產(chǎn)品發(fā)布。由于產(chǎn)品生命周期結(jié)束的速度比過去更快，電子產(chǎn)品制造商會發(fā)現(xiàn)在產(chǎn)品成熟階段獲得高利潤回報(bào)的機(jī)會窗口非常有限。對制造商延遲交付新的芯片不僅會明顯縮短收入窗口，還可能導(dǎo)致制造商完全錯過產(chǎn)品窗口，因此，EDA軟件也要承擔(dān)明顯Time-to-market的壓力，尤其在計(jì)算性能等方面需要有顯著提升。此外，EDA軟件與芯片制造廠的工藝也息息相關(guān)。不同實(shí)現(xiàn)方法及器件工藝下，晶體管的結(jié)構(gòu)、排列差異明顯。因此，隨著芯片制造工藝的升級，EDA軟件也需要持續(xù)升級。例如，22年8月份，美國protocol網(wǎng)站報(bào)道“TheUSisreadytoblockChina’saccesstoadvancedchipdesignsoftware”，其關(guān)鍵在于"該規(guī)則將有效阻止EDA軟件的出口，這些軟件用于制造大算力芯片所必需的Gate-all-around（環(huán)繞柵極，GAA）技術(shù)"。而GAA技術(shù)是實(shí)現(xiàn)2nm芯片的關(guān)鍵。綜合來看，對計(jì)算性能持續(xù)更高的要求以及生產(chǎn)工藝的不斷升級（典型如制程逐步縮?。┚?qū)動EDA軟件行業(yè)持續(xù)快速成長。1.多種新型IT技術(shù)發(fā)展、軟硬結(jié)合促進(jìn)EDA功能及性能優(yōu)化從IT發(fā)展歷史來看，算法、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等軟件層面以及計(jì)算芯片結(jié)構(gòu)、內(nèi)存等硬件層面的改進(jìn)升級均能提升計(jì)算效率。而由前文可知，EDA軟件計(jì)算速度是下游客戶重點(diǎn)關(guān)注指標(biāo)，與之相關(guān)的也包括計(jì)算時對各類計(jì)算、存儲資源的耗用量，這也是不同EDA軟件優(yōu)劣的核心差異之一。因此，各個EDA公司實(shí)際在軟件性能及功能的優(yōu)化上均有持續(xù)高強(qiáng)度的投入，以應(yīng)對下游客戶需求。這種對EDA軟件高性能表現(xiàn)的需求近似永續(xù)增長，只要客戶存在Time-to-market的壓力。2.新型工藝及制程節(jié)點(diǎn)升級對EDA工具提出了更多要求工藝以及制程的發(fā)展也會促使EDA軟件持續(xù)升級，更多時候，下游芯片制造廠商的工藝升級也需要有EDA軟件廠商的配合參與。從微觀來看，不同工藝下，晶體管結(jié)構(gòu)以及堆疊方式會有較明顯的差異。例如，對EDA工具之一的SPICE（仿真電路模擬器）來說，對于16nm，其提取工具必須要了解如何提取后段工序等效應(yīng)（典型例如電阻電容延遲）。而對10nm、7nm，相關(guān)EDA工具也需要隨之升級。從宏觀來看，每一代芯片的升級均對EDA工具功能提出了更多要求。因此，芯片尺寸的減少、各類新型技術(shù)的引入均會導(dǎo)致各類微觀物理現(xiàn)象對芯片本身功能及性能的進(jìn)行干擾，這就需要EDA軟件從設(shè)計(jì)、仿真模擬等多方面改進(jìn)、規(guī)避。而這也是EDA行業(yè)持續(xù)發(fā)展的驅(qū)動之一。（二）行業(yè)壁壘及全球市場格局變動根據(jù)TrendForce數(shù)據(jù)，全球EDA行業(yè)的市場75%的份額由三家公司所占據(jù)，是典型的寡頭競爭市場，其中Synopsys份額為32%，Cadence為30%，西門子為13%。整體上，行業(yè)壁壘高，格局比較穩(wěn)定。1.壁壘：持續(xù)高強(qiáng)度研發(fā)投入+長時間形成的生態(tài)壁壘EDA行業(yè)的壁壘主要體現(xiàn)在廠商本身需要保持高強(qiáng)度的研發(fā)投入以及上下游的生態(tài)協(xié)作兩方面。前者主要是需要持續(xù)應(yīng)對更多晶體管、更小芯片尺寸、更快流片上市的壓力，后者則包括芯片設(shè)計(jì)廠商、EDA廠商和芯片制造廠商之間的產(chǎn)業(yè)鏈緊密協(xié)作以及教育生態(tài)的建立。正如前文所述，對EDA軟件功能及性能持續(xù)更高的要求、生產(chǎn)工藝的不斷升級（典型如制程逐步縮小）一方面均驅(qū)動EDA軟件行業(yè)持續(xù)快速成長，另一方面也要求EDA廠商持續(xù)投入研發(fā)，不斷對產(chǎn)品進(jìn)行迭代升級。因此，對EDA廠商來說，高研發(fā)投入成為常態(tài)，頭部廠商Synopsys、Cadence21年的研發(fā)費(fèi)用已分別達(dá)到15億美元、11億美元，近5年研發(fā)費(fèi)用在收入中的占比均在40%以上，而Synopsys21年研發(fā)費(fèi)用在收入中的占比已從2017年的45%提升至57%。高強(qiáng)度的研發(fā)投入成為了高壁壘最直接的寫照。除高強(qiáng)度的研發(fā)投入外，芯片設(shè)計(jì)廠商、EDA廠商和芯片制造廠商之間的鐵三角關(guān)系是EDA行業(yè)的另一重大壁壘。這也就導(dǎo)致了行業(yè)新進(jìn)入者需要更長的時間去建立客戶關(guān)系，甚至無法獲得客戶信任。在鐵三角合作關(guān)系中，和EDA軟件聯(lián)系緊密的PDK文件至關(guān)重要。PDK是一組文件，這些文件描述了用于設(shè)計(jì)芯片的EDA工具的半導(dǎo)體工藝細(xì)節(jié)。芯片需求客戶在生產(chǎn)之前使用芯片制造廠的PDK，以確保制造工廠可以根據(jù)他們的設(shè)計(jì)生產(chǎn)芯片，芯片也能按預(yù)期工作。例如，在GlobalFoundries的官網(wǎng)中，對其PDK文件有明確說明，具體包括：(1)描述相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)則的技術(shù)文件，以及設(shè)計(jì)規(guī)則檢查工具；(2)參數(shù)化單元，或PCells，描述了晶體管和其他設(shè)備的可能定制，可供設(shè)計(jì)人員在EDA工具中使用；(3)描述半導(dǎo)體的寄生參數(shù)提取和布局與原理圖模板，以便EDA工具可以識別布局中的設(shè)備并在網(wǎng)表中生成準(zhǔn)確的表示；(4)描述模擬中使用的所有主動和被動器件（如晶體管）電氣行為的器件模型。對芯片制造廠來說，并沒有更多的精力及資源同時和多個EDA廠商對接，尤其是在新工藝、新制程攻堅(jiān)中，和有技術(shù)實(shí)力的、熟悉的EDA廠商合作能大幅降低失敗風(fēng)險(xiǎn)，加快新工藝應(yīng)用速度。對EDA廠商來說，只有與芯片制造廠做好對接驗(yàn)證，才能保證其產(chǎn)品能夠被更多芯片設(shè)計(jì)廠商使用，設(shè)計(jì)的目的是為了成功流片、制造。同時，也能獲得更多對接芯片設(shè)計(jì)廠商最新需求的機(jī)會，持續(xù)對EDA產(chǎn)品進(jìn)行升級。對芯片設(shè)計(jì)廠商來說，選擇最先進(jìn)的、熟悉的工具無疑將顯著提升設(shè)計(jì)速度，從而加快具體芯片產(chǎn)品的推出速度贏得市場。同時，長期穩(wěn)定的合作關(guān)系也更有利于芯片設(shè)計(jì)廠商在芯片制造廠商的產(chǎn)能安排，尤其是新工藝突破后，芯片制造廠商產(chǎn)能往往比較緊張。因此，實(shí)際上，整個芯片產(chǎn)業(yè)設(shè)計(jì)、制造及應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈的持續(xù)發(fā)展是由上述鐵三角關(guān)系緊密配合、共同推進(jìn)的。單一參與者短期內(nèi)難以對行業(yè)格局變化產(chǎn)生決定性影響。此外，對EDA軟件廠商來說，與各類教育培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的合作同樣不可少，而這些合作關(guān)系的建立需要較長時間，同時也需要較多資源的投入，這也是EDA行業(yè)新進(jìn)入者需要跨越的壁壘。例如，長期以來，頭部EDA廠商均提供了龐大的培訓(xùn)資料庫及各類學(xué)習(xí)課程，同時還直接與各大高校深度合作，以促進(jìn)其產(chǎn)品更廣泛的使用，為產(chǎn)業(yè)鏈培養(yǎng)更多熟悉其產(chǎn)品使用的從業(yè)者。2.格局變動分析由前文所述，EDA行業(yè)壁壘較高，一方面EDA軟件本身功能及計(jì)算性能需要隨芯片制造工藝及制程的升級而提升，這本身需要EDA長期持續(xù)的高強(qiáng)度研發(fā)投入，另一方面芯片設(shè)計(jì)成本也呈現(xiàn)非線性增長態(tài)勢，這也導(dǎo)致鐵三角關(guān)系愈加穩(wěn)固。如果詳細(xì)分析三大巨頭之間的份額，實(shí)際可發(fā)現(xiàn)，自2008年開始，Synopsys的收入規(guī)模超過Cadence，并持續(xù)領(lǐng)先。我們分析，主要或有4方面的原因：(1)商業(yè)模式轉(zhuǎn)變：Synopsys在2004年前后即開始轉(zhuǎn)為按使用期限的訂閱模式，而Cadence則在2008年開始轉(zhuǎn)變。由于2008年金融危機(jī)的影響，下游新購需求大幅縮減，這對以客戶新購或版本升級為主要增長驅(qū)動的一次性授權(quán)模式產(chǎn)生了較大影響，而更早轉(zhuǎn)型的Synopsys則依靠前期訂閱費(fèi)用的分期確認(rèn)保持了收入的穩(wěn)定。(2)EDA細(xì)分市場的差異：Synopsys產(chǎn)品在數(shù)字芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域優(yōu)勢明顯，而Cadence的優(yōu)勢則主要是在模擬芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域。近十多年以來，數(shù)字芯片需求膨脹速度明顯快于模擬芯片。(3)對IP市場的投入：回頭看，實(shí)際2008年以來，各類新型電子產(chǎn)品層出不窮、典型如智能汽車、3C電子產(chǎn)品快速發(fā)展，終端廠商Time-to-market壓力驟升，這推動IP市場快速發(fā)展。從Synopsys官網(wǎng)來看，自1993年至2020年，公司在IP領(lǐng)域完成了21次并購，其中12次并購在2009年至2020年發(fā)生。這也導(dǎo)致了至2021年，SynopsysIP及系統(tǒng)集成業(yè)務(wù)收入占比約35%，約14.7億美元，而Cadence的IP業(yè)務(wù)21年占比為13%，約3.9億美元。(4)收并購策略：兩家公司在歷史上均進(jìn)行了大量并購，但是二者并購策略有明顯差異。Synopsys傾向并購相對處于早期的公司，而Cadence傾向于并購相對成熟的公司。并購早期公司的風(fēng)險(xiǎn)主要在于技術(shù)及產(chǎn)品是否能夠得到客戶認(rèn)可，但優(yōu)勢在于更快速的產(chǎn)品融合以及團(tuán)隊(duì)融合。因此，盡管EDA行業(yè)壁壘較高，但由于行業(yè)本身處在快速發(fā)展和變化中，頭部廠商也有被超越的風(fēng)險(xiǎn)，關(guān)鍵在于管理層對行業(yè)變化趨勢的判斷以及是否能夠快速執(zhí)行。EDA行業(yè)細(xì)分領(lǐng)域較多，除生態(tài)壁壘外，不同細(xì)分領(lǐng)域的技術(shù)壁壘同樣較高。因此，行業(yè)頭部公司往往通過并購的方式實(shí)現(xiàn)細(xì)分領(lǐng)域壁壘的跨越與自身產(chǎn)品功能的豐富。實(shí)際上，在EDA行業(yè)的生態(tài)中，并購對頭部公司是非常優(yōu)化的選擇：(1)交叉銷售效果明顯：如前文所述，EDA行業(yè)存在鐵三角關(guān)系，長期建立的合作信任關(guān)系使得頭部EDA公司更易向客戶推廣多種產(chǎn)品。(2)通過一體化方案獲得更好性能：盡管客戶也會從供應(yīng)鏈安全角度選擇多家供應(yīng)商，但一體化方案明顯較分散獨(dú)立系統(tǒng)集成在協(xié)同等方面有更好的表現(xiàn)。(3)快速跨越壁壘，壓縮對手生存空間：EDA行業(yè)細(xì)分領(lǐng)域較多，頭部公司立足自身優(yōu)勢領(lǐng)域，通過并購?fù)鄠€細(xì)分領(lǐng)域布局，能有效壓縮對手生存空間，對自身優(yōu)勢領(lǐng)域也有保護(hù)作用。（三）行業(yè)發(fā)展趨勢如前文所述，EDA行業(yè)發(fā)展的核心驅(qū)動是下游終端客戶對自身各類電子產(chǎn)品競爭力的追求，包括更快的產(chǎn)品上市速度（如設(shè)計(jì)仿真驗(yàn)證速度快）、更低的成本（如良品率高）、更優(yōu)化的性能（例如小體積、低功耗、低散熱等等）、更智能的功能等。這些需求將持續(xù)驅(qū)動EDA行業(yè)發(fā)展，也指明了EDA行業(yè)未來的方向。近年來，越來越多的終端廠商傾向于自己提供全棧解決方案以滿足客戶對功能及性能更苛刻的要求，這其中就包括設(shè)計(jì)自己產(chǎn)品的專用芯片、PCB、各類配套軟硬件等。該趨勢背后的驅(qū)動因素主要有三方面：(1)海量數(shù)據(jù)積累以及人工智能技術(shù)的發(fā)展，對具體應(yīng)用及工作負(fù)載進(jìn)行優(yōu)化的效果提升而成本降低；(2)芯片設(shè)計(jì)成本及復(fù)雜度指數(shù)型增長，靈活應(yīng)用IP能有效降低風(fēng)險(xiǎn)，而目前行業(yè)各類IP的積累比較豐富；(3)摩爾定律發(fā)展趨緩，通過在單位面積上增加晶體管數(shù)量來提升芯片性能逐步變得更加困難，因此從整體方案角度挖掘潛在性能增加性價比更高。從EDA行業(yè)本身來看，結(jié)合目前IT技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)前主要有兩大趨勢：一是通過云計(jì)算提升軟件本身的計(jì)算能力，并利用云端海量存儲資源實(shí)現(xiàn)全過程數(shù)據(jù)整合分析；二是基于海量數(shù)據(jù)通過人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)對原始設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，提高性能，降低功耗。1.充分利用云計(jì)算性能，提升設(shè)計(jì)效率類似過去幾乎每一次IT技術(shù)能力本身的提升都會促進(jìn)EDA工具的升級，云計(jì)算也不例外。過去一直以來，設(shè)計(jì)廠商一般是基于自有的本地?cái)?shù)據(jù)中心運(yùn)行EDA軟件。而隨著計(jì)算需求的增長以及Time-to-market的壓力，逐步有更多設(shè)計(jì)廠商嘗試使用基于云的EDA工具。相較于此前本地化部署，云端工具主要有以下三點(diǎn)優(yōu)勢：(1)計(jì)算及存儲資源的彈性擴(kuò)張：從芯片仿真、設(shè)計(jì)以及驗(yàn)證的全過程來看，計(jì)算及存儲資源需求波動較大，且難以預(yù)測，使用云端EDA工具能隨時滿足需求。同時，使用更多資源也能加速計(jì)算過程。(2)利用協(xié)同設(shè)計(jì)提高設(shè)計(jì)效率：多個地區(qū)的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)能基于云端進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)廠商與制造廠商也能基于云端EDA工具對設(shè)計(jì)與生產(chǎn)進(jìn)行更好的溝通。(3)按需付費(fèi)，對初創(chuàng)設(shè)計(jì)及產(chǎn)品公司更友好：初創(chuàng)公司難以支付本地化部署所需的各項(xiàng)建設(shè)費(fèi)用，包括機(jī)房、硬件服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、IT運(yùn)維人員薪酬等，直接采用云端EDA工具，按需使用節(jié)約成本。2.利用人工智能優(yōu)化芯片設(shè)計(jì)人工智能技術(shù)主要能幫助解決了全局最優(yōu)的問題。芯片從設(shè)計(jì)到制造全流程由多個步驟組成。不同階段的EDA工具按照最初工程師的經(jīng)驗(yàn)依次按序推進(jìn)使用。從單點(diǎn)來看，每個算法及工具都在其單個步驟內(nèi)的計(jì)算結(jié)果、運(yùn)行效率、存儲使用量的最優(yōu)化。而隨著系統(tǒng)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性增加，基于此前歷史經(jīng)驗(yàn)的算法、工作流大概率難以實(shí)現(xiàn)全局最優(yōu)。而基于人工智能技術(shù)，EDA工具甚至能遍歷所有可能性，并測試每個方案的效果并得到最優(yōu)解。二、行業(yè)細(xì)分市場發(fā)展現(xiàn)狀（一）行業(yè)細(xì)分及產(chǎn)品分類EDA細(xì)分品類眾多，三巨頭工具滲透于各個領(lǐng)域。芯片設(shè)計(jì)涉及的流程、種類和工藝的復(fù)雜多樣性帶來了EDA細(xì)分工具眾多的特點(diǎn)，從設(shè)計(jì)前后端到制造和封測，各細(xì)分環(huán)節(jié)都會涉及。從整體格局來看，海外EDA三巨頭經(jīng)過多年的發(fā)展，覆蓋全面，種類廣泛，已形成全流程產(chǎn)品覆蓋，同時在不同領(lǐng)域又各有優(yōu)勢。而國內(nèi)公司目前大多只能重點(diǎn)突破部分點(diǎn)工具，或?qū)植苛鞒虒?shí)現(xiàn)全覆蓋。百億美金賽道，具備良好成長性。根據(jù)ESDAlliance數(shù)據(jù)，2016年至2021年全球EDA市場規(guī)模不斷增加，從85.23億美元增長至132.75億美元，2016年至2021年復(fù)合增長率達(dá)9.27%。EDA跟隨工藝、制程、設(shè)計(jì)不斷升級的特點(diǎn)使其具有良好的成長性。展望未來，EDA市場規(guī)模還將繼續(xù)呈現(xiàn)較好增長。據(jù)VerifiedMarketResearch數(shù)據(jù)，2028年全球EDA市場規(guī)模有望達(dá)到215.6億美元，結(jié)合ESDAlliance數(shù)據(jù)，則2021-2028E的年復(fù)合增速約7.17%。整體來看，全球EDA增速相對平穩(wěn)。根據(jù)產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗(yàn)，從細(xì)分市場來看，數(shù)字芯片設(shè)計(jì)工具占據(jù)EDA市場主要份額，約50%。其中邏輯綜合、布局布線工具的份額最大，分別約占數(shù)字設(shè)計(jì)工具EDA的40%、20%。而模擬芯片設(shè)計(jì)工具、晶圓制造以及其他在EDA市場的份額分別約20%、10%、20%。模擬芯片設(shè)計(jì)EDA工具中版圖及驗(yàn)證相關(guān)份額最大（占比約50%），晶圓制造EDA中OPC相關(guān)市場份額最大（占比約50%）。從芯片設(shè)計(jì)到制造，EDA工具應(yīng)用于各流程。具體說來，在設(shè)計(jì)領(lǐng)域，EDA工具根據(jù)芯片種類的不同可大致分為數(shù)字工具和模擬工具。在制造和封測領(lǐng)域，EDA工具也發(fā)揮著重要作用。另外，IP也是與EDA協(xié)同發(fā)展的重要工具。具體介紹如下：1.數(shù)字工具數(shù)字芯片設(shè)計(jì)流程復(fù)雜、自動化程度高、相關(guān)EDA工具種類多樣。數(shù)字芯片是指用于處理數(shù)字信號的邏輯運(yùn)算的芯片，基于數(shù)字邏輯（布爾代數(shù)）而設(shè)計(jì)運(yùn)行。設(shè)計(jì)數(shù)字芯片的EDA即為數(shù)字EDA工具。以物理實(shí)現(xiàn)為分界，數(shù)字芯片設(shè)計(jì)可以劃分為前端（邏輯設(shè)計(jì)）與后端（物理設(shè)計(jì)）。數(shù)字電路設(shè)計(jì)前端是指從無到有的設(shè)計(jì)，主要是規(guī)格指定（如，SPEC目錄以明確芯片的用途、規(guī)格）、架構(gòu)設(shè)計(jì)（架構(gòu)可理解為定義芯片各個模塊按照什么模式互相配合完成工作）、轉(zhuǎn)化為RTL代碼（RTL可以理解為把算法代碼轉(zhuǎn)化為電路圖）。數(shù)字電路設(shè)計(jì)后端是對前端的設(shè)計(jì)進(jìn)行物理實(shí)現(xiàn)的過程。從邏輯代碼到邏輯電路到晶體管電路(物理版圖)，形成芯片上晶體管形狀和布置，面積核布置。后端的物理實(shí)現(xiàn)過程主要分為布局規(guī)劃，單元布局，時鐘書綜合，布線等環(huán)節(jié)，得到IC設(shè)計(jì)版圖并對IC設(shè)計(jì)版圖進(jìn)行物理驗(yàn)證，最后將物理版圖交給晶圓廠，晶圓廠根據(jù)掩模版在硅片上做出實(shí)際電路?？偭鞒虂砜矗蟾庞?5-20個必不可少的流程。單個流程可對應(yīng)多個EDA工具。EDA工具的細(xì)分和繁多還體現(xiàn)在，由于設(shè)計(jì)芯片類別、工藝、制程等各方面的差異，即使單個流程也發(fā)展出了多類EDA工具。三巨頭在單一設(shè)計(jì)流程中可以提供數(shù)量較多的軟件，形成全面的解決方案。以SOC設(shè)計(jì)過程中需要的EDA工具為例，Synopsys和Cadence可以在部分單個流程提供多達(dá)4種以上的工具。2.模擬工具模擬芯片是直接感知信號的芯片，模擬設(shè)計(jì)EDA同樣重要。人類感知的聲音、圖像、溫度、壓力、運(yùn)行軌跡以及無法感知但真實(shí)存在的電磁波等就是模擬信號，處理模擬信號的芯片稱為模擬芯片。模擬集成電路設(shè)計(jì)包括原理圖編輯、電路仿真、版圖編輯、物理驗(yàn)證、寄生參數(shù)提取、可靠性分析等環(huán)節(jié)。各流程可以對應(yīng)多種EDA工具，Cadence對模擬流程提供數(shù)種解決方案。模擬芯片和數(shù)字芯片一樣，其具有五大主要步驟，每一步驟仍然對應(yīng)著十分龐大的細(xì)分EDA工具。Cadence是模擬芯片領(lǐng)域的巨頭，其Virtuoso工具十幾年來在模擬領(lǐng)域長盛不衰，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，Cadence工具版圖在實(shí)現(xiàn)全流程基礎(chǔ)上細(xì)分品類發(fā)展健全完整，在每個模擬設(shè)計(jì)流程中都包含了4-5中對標(biāo)不同場景的EDA產(chǎn)品。Cadence在不斷更新中細(xì)分EDA產(chǎn)品品類。以版圖設(shè)計(jì)編輯為例，其Schematic、ADE和VariationOption分別是面向不同的場景提供EDA工具，其中，ADE經(jīng)過版本的不斷升級，已經(jīng)從原來的一種ADE晉升為了Assembler和Explorer分工的局面，在版本5.1.4.1中，只有一個模擬電路仿真工具ADE，而在稍后的版本6中，則分成了兩個仿真工具ADEL和ADE(G)XL。在最新的版本6.1.7中，引入了新的Cellview--Maestro仿真工具則進(jìn)一步分化為Explorer和Assembler。同時又添加了專門進(jìn)行驗(yàn)證管理的輔助軟件Verifier。由此可見，EDA工具可以做到眾多的品類，齊全的結(jié)構(gòu)。3.制造與封測晶圓制造EDA，生態(tài)壁壘更高。在完成集成電路設(shè)計(jì)之后，制造和封測也是必不可少的環(huán)節(jié)。晶圓制造環(huán)節(jié)的主要EDA需求在于建模建庫、TCAD、壞點(diǎn)查詢、良率分析等。由于晶圓制造廠的產(chǎn)線數(shù)據(jù)相對敏感，EDA廠商人員往往需要駐場，面對產(chǎn)線做調(diào)試升級，生態(tài)壁壘會更高。當(dāng)前大陸晶圓產(chǎn)能快速擴(kuò)張，中國大陸晶圓制造產(chǎn)能不斷擴(kuò)充、占比不斷提升，也給本土制造類EDA的發(fā)展提供了良好的需求基礎(chǔ)。4.IPIP與EDA協(xié)同發(fā)展效應(yīng)明顯，是未來集成電路發(fā)展的重要支持。IP是指在集成電路設(shè)計(jì)中那些可以重復(fù)使用的、具有自主知識產(chǎn)權(quán)功能的設(shè)計(jì)模塊。在芯片設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)師可以把成熟的IP模塊設(shè)計(jì)應(yīng)用于多個復(fù)雜的芯片的電路設(shè)計(jì)圖中，從而避免復(fù)雜和重復(fù)的設(shè)計(jì)工作，縮短設(shè)計(jì)周期，提高芯片設(shè)計(jì)的成功率，因此EDA與IP具有強(qiáng)大的協(xié)同效應(yīng)，IP使得IC設(shè)計(jì)變得如同搭積木一樣，使得EDA功能模塊化，隨著工藝節(jié)點(diǎn)的不斷升級，單顆芯片所集成的IP數(shù)目越來越多，未來IP的用處越來越大，將成為促進(jìn)EDA發(fā)展的重要推手。半導(dǎo)體IP市場規(guī)模穩(wěn)健增長，海外大廠主導(dǎo)格局。根據(jù)maximizemarketresearch數(shù)據(jù)，全球半導(dǎo)體IP在2021年市場規(guī)模約為12.5億美元，2025年將達(dá)到20億美元，2020-2025CAGR=13.8%。從競爭格局來看，海外大廠牢牢占據(jù)先發(fā)優(yōu)勢。ARM憑借ARM架構(gòu)在移動端的廣泛應(yīng)用，占據(jù)全球IP市場41%的份額，EDA大廠Synopsys和Cadence分列二、三位，分別占據(jù)18%和6%。總結(jié)以上各流程中EDA的特點(diǎn)，細(xì)分品類繁多全面是最大的特點(diǎn)。EDA工具的復(fù)雜性不僅僅體現(xiàn)在數(shù)字工具、模擬工具、制造封測工具本身具有眾多的流程，還體現(xiàn)在各個流程下可以衍生出多軟件產(chǎn)品解決方案。整個工具鏈條很長且繁多。這也是為什么EDA公司的版圖擴(kuò)展對并購高度依賴的原因。同時，同一工具還在不斷跟隨工藝、制程等制造因素進(jìn)行升級，因此EDA工具后續(xù)越來越需要和晶圓代工廠密切配合。如在晶圓廠的新工藝開發(fā)階段，EDA廠商就可與之密切合作，則更有利于對工藝?yán)斫獾轿?，加快升級EDA工具速度，具備先發(fā)優(yōu)勢。（二）全球頭部公司產(chǎn)品布局1.SynopsysSynopsys是EDA和IP行業(yè)的主導(dǎo)企業(yè)，公司成立于1986年。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，Synopsys已擁有EDA全流程工具，尤其在數(shù)字前端方面工具方面優(yōu)勢突出，同時公司還在充分鞏固EDA業(yè)務(wù)的同時不斷擴(kuò)大外圍業(yè)務(wù)。復(fù)盤Synopsys的歷史，基本可以分為三個階段：（1）邏輯綜合起家階段（成立-90s）：公司憑借拳頭產(chǎn)品Designcomplier邏輯綜合EDA工具站穩(wěn)市場。（2）內(nèi)生外延，大舉并購階段（90s-00s）：公司通過大量并購和內(nèi)部研發(fā)不斷補(bǔ)氣產(chǎn)品線，這一過程中，從環(huán)節(jié)上從邏輯綜合向RTL設(shè)計(jì)、模擬、驗(yàn)證等環(huán)節(jié)拓展，從品類上，從各類數(shù)字往模擬芯片方向補(bǔ)齊能力，并不斷通過并購強(qiáng)化自有IP能力。（3）多元業(yè)務(wù)、打造生態(tài)與平臺階段（10s-至今）：補(bǔ)齊基礎(chǔ)軟件能力后，Synopsys逐步完善以EDA、IP、制造解決方案和專業(yè)服務(wù)等四大業(yè)務(wù)為主的格局，EDA產(chǎn)品占Synopsys總收入中的一半以上但逐年降低。同時公司在硅工程、軟件安全等方面也推出各類產(chǎn)品，業(yè)務(wù)不斷擴(kuò)大，覆蓋面更廣。Synopsys率先進(jìn)軍IP領(lǐng)域，形成了完整的IP業(yè)務(wù)格局。公司各類IP產(chǎn)品發(fā)展良好，形成了與EDA的協(xié)同進(jìn)步的態(tài)勢。公司早在2004年就開始在IP領(lǐng)域布局，并進(jìn)大規(guī)模收并購。如今，Synopsys在接口、模擬、嵌入式存儲器和物理IP領(lǐng)域市占率排名第一，而且在各個細(xì)分門類下形成了完整全面的工具。Synopsys收入穩(wěn)步增長。Synopsys營業(yè)收入增長較為穩(wěn)定，2016年以來常年保持在10%上下的同比增長率，公司2022財(cái)年實(shí)現(xiàn)營收50.82億美元，同比增長21%。毛利率與凈利率基本穩(wěn)定，毛利率常年維持在77%~80%，凈利率近年來逐漸提升，從2018年的14%逐步逐年提升至2022年的19%。公司顯現(xiàn)出了盈利能力和營收的穩(wěn)定而漸進(jìn)地增長。2.CadenceCadence成立于1988年，EDA行業(yè)三巨頭中的第二名，公司業(yè)務(wù)覆蓋EDA、硬件和IP。Cadence提供從芯片到電路板的全套EDA工具和完備的外延服務(wù)。如今公司還不斷在EDA領(lǐng)域提出創(chuàng)新，大力推出云服務(wù)等更多產(chǎn)品。Cadence產(chǎn)品來看，包括EDA軟件與IP。公司可以提供數(shù)字設(shè)計(jì)、定制IC、驗(yàn)證、IP以及IC封裝設(shè)計(jì)與分析工具及服務(wù)一系列的全套工具；公司在EDA后端設(shè)計(jì)中占據(jù)競爭優(yōu)勢，并拓寬EDA外延，將機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、云計(jì)算等功能添加到Cadence技術(shù)組合中，形成產(chǎn)品和服務(wù)的全方位形態(tài)。Cadence收入與凈利潤穩(wěn)步提升。Cadence營業(yè)收入在2009年前后經(jīng)歷波動后，持續(xù)穩(wěn)步增長，2018~2022年CAGR為13.5%，2022年達(dá)到35.62億美元，凈利潤同樣保持穩(wěn)步增長，2021年公司實(shí)現(xiàn)凈利潤6.96億美元，同比增長17.8%。公司收入增長穩(wěn)定，得益于在EDA行業(yè)十分牢固的市場地位。3.SiemensEDASiemensEDA前身是MentorGraphics。MentorGraphics成立于1981年。2016年被Siemens以45億美元收購，成為Siemens的EDA部門，2021年正式更名為SiemensEDA。經(jīng)過多年發(fā)展，MentorGraphics在Signoff和DFT（DesignForTest，可測性設(shè)計(jì)）積聚了不少的優(yōu)勢，目前SiemensEDA相關(guān)產(chǎn)品（如Calibre、PCB等）依然具備優(yōu)勢，市場份額僅次于Synopsys與Cadence。（三）總結(jié)1.EDA行業(yè)細(xì)分領(lǐng)域較多，同一設(shè)計(jì)流程也會有多種工具，這一方面為行業(yè)內(nèi)公司提供了差異化競爭的基礎(chǔ)；但另一方面，單個細(xì)分領(lǐng)域市場規(guī)模較小，依靠單一領(lǐng)域初創(chuàng)公司難以成長如前文所述，EDA行業(yè)比較細(xì)分。例如數(shù)字設(shè)計(jì)EDA工具就分為前端設(shè)計(jì)及后端設(shè)計(jì)，而前端設(shè)計(jì)和后端設(shè)計(jì)又分為7、8個流程，每個流程都有對應(yīng)的EDA工具。同時單個流程也有多種EDA工具對應(yīng)，例如盡管模擬設(shè)計(jì)EDA工具主要由5個流程，但Cadence在每個流程的工具均有4到6種。對頭部公司來說，難以在短期內(nèi)同時覆蓋諸多細(xì)分領(lǐng)域，這使得初創(chuàng)公司能夠通過差異化競爭進(jìn)入EDA行業(yè)。但另一方面，由于部分細(xì)分領(lǐng)域難以支撐初創(chuàng)公司做到較大體量，因此被頭部公司收購?fù)浅鮿?chuàng)公司比較好的選擇。Synopsys、Cadence并購的諸多初創(chuàng)公司規(guī)模均較小。2.EDA行業(yè)歷史較長，全球頭部公司通過持續(xù)高強(qiáng)度的研發(fā)投入、頻繁并購以及緊密的生態(tài)合作已建立較高壁壘，新進(jìn)入者難以突破當(dāng)前EDA行業(yè)頭部公司Synopsys、Cadence均成立于上個世紀(jì)80年代，商業(yè)專用集成電路（ASIC）行業(yè)的出現(xiàn)使得EDA行業(yè)開始成規(guī)模發(fā)展，后續(xù)又在摩爾定律的推動下飛速發(fā)展。在過去超過30年的發(fā)展中，頭部公司通過持續(xù)的高研發(fā)投入、頻繁的并購以及緊密的產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)合作形成了堅(jiān)實(shí)的壁壘，其他公司難以對頭部公司形成明顯威脅。3.EDA頭部公司財(cái)務(wù)成長性及穩(wěn)定性在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈頭部公司中表現(xiàn)突出，估值也顯著高于大部分公司半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈長，從沙子到芯片需要經(jīng)過幾千道工序，涉及到幾萬家公司。而創(chuàng)建于1993年的費(fèi)城半導(dǎo)體指數(shù)當(dāng)前已囊括了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的30家頭部公司，包括半導(dǎo)體設(shè)計(jì)、材料、設(shè)備等，是衡量全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)景氣度的重要指標(biāo)之一。我們選取了其中自2006年至今有公開財(cái)報(bào)數(shù)據(jù)的27家公司（除格羅方德、恩智浦、威訊聯(lián)合以外），與Synopsys、Cadence對比。如下表所示，主要有以下結(jié)論：(1)EDA頭部公司成長能力突出：營收增速基本在27家公司中位數(shù)水平，但扣非利潤增速、經(jīng)營凈現(xiàn)金流增速優(yōu)于中位數(shù)，尤其近10年以來。(2)EDA頭部公司財(cái)務(wù)穩(wěn)定性突出：從營收、經(jīng)營凈現(xiàn)金流同比增速標(biāo)準(zhǔn)差來看，EDA公司比27家公司明顯更小，顯示出更強(qiáng)的成長穩(wěn)定性；盡管EDA公司扣非利潤增速的穩(wěn)定性比營收及經(jīng)營凈現(xiàn)金流略弱，但仍與27家公司中位數(shù)水平相當(dāng)。(3)ROE角度，相較于27家公司中位數(shù)水平，兩家EDA頭部公司有明顯不同，其中Synopsys弱于中位數(shù)水平，而Cadence基本在75%分位數(shù)附近。(4)最后從PE估值角度看：近10年以來，兩家EDA公司PE估值倍數(shù)明顯更高，基本與27家公司75%分位數(shù)水平相當(dāng)。以此看，在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中，EDA頭部公司質(zhì)地優(yōu)異，相對更能獲得市場認(rèn)可，并匹配更高的估值。三、國內(nèi)EDA行業(yè)機(jī)會與挑戰(zhàn)EDA國內(nèi)市場規(guī)模實(shí)現(xiàn)連續(xù)增長，涌現(xiàn)出一大批重要EDA企業(yè)，隨著國內(nèi)集成電路行業(yè)的不斷發(fā)展，產(chǎn)業(yè)鏈配套需求對國產(chǎn)EDA的需求不斷加大。中國EDA市場規(guī)模較小，但增長迅速。根據(jù)廣立微招股書引用的GIA數(shù)據(jù)，中國EDA市場2020年至2027年CAGR預(yù)計(jì)高達(dá)11.7%。目前，國內(nèi)已孕育了一批包括華大九天、廣立微、概倫電子在內(nèi)的優(yōu)質(zhì)EDA企業(yè)。國內(nèi)公司開始形成國產(chǎn)EDA的版圖，各公司憑借各自優(yōu)勢的點(diǎn)式工具，帶動國產(chǎn)EDA行業(yè)不斷發(fā)展。諸多機(jī)會促進(jìn)發(fā)展，國內(nèi)EDA未來可期。如今雖然我國集成電路在先進(jìn)工藝節(jié)點(diǎn)的技術(shù)發(fā)展上，較國際最先進(jìn)水平仍有較大差距，但中國EDA行業(yè)面臨諸多彎道超車的機(jī)會，同時也面臨著諸多外部環(huán)境的挑戰(zhàn)。機(jī)會層面：（1）中國芯片產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的不斷發(fā)展創(chuàng)造了很多EDA的需求空間；（2）我國新技術(shù)（云/智能化等）發(fā)展迅速給未來的EDA提供了超車的機(jī)會；（3）國內(nèi)自主可控政策相繼出臺，給我國EDA行業(yè)帶來了諸多便利。而挑戰(zhàn)主要是中美貿(mào)易摩擦對國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展整體造成的不確定性。（一）機(jī)會1：國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展勢頭迅猛國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈成長性較于周期性更為突出。中國集成電路行業(yè)實(shí)現(xiàn)了快速發(fā)展，近年來市場規(guī)模增速顯著高于全球市場平均水平，且高速度的成長使得國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)沒有如世界半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)那樣波動劇烈。根據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計(jì)，2021年，中國集成電路產(chǎn)業(yè)銷售額達(dá)到10,458億元，相較2012年的2,158億元，CAGR達(dá)19.17%，而EDA作為集成電路產(chǎn)業(yè)鏈的最上游，下游市場廣泛的進(jìn)度給EDA行業(yè)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。下游的不斷發(fā)展將倒逼出對EDA行業(yè)的需求，要求國產(chǎn)EDA工具盡快發(fā)展。近年來，中國芯片整體下游產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，從芯片設(shè)計(jì)、制造到封測，不斷進(jìn)步。而上述的每個流程都需要EDA的參與與支持，因此，給EDA的發(fā)展創(chuàng)造了良好的天地，給EDA的發(fā)展提出了更高的要求細(xì)分來看，我國IC設(shè)計(jì)企業(yè)數(shù)量不斷增長。根據(jù)中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會，中國集成電路設(shè)計(jì)銷售額2021年達(dá)5047.93億元，同比增長19%。另外，根據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會集成電路設(shè)計(jì)分會（ICCAD）數(shù)據(jù)顯示，2015年中國芯片設(shè)計(jì)公司數(shù)量僅為736家，2021年已增長至2,810家，CAGR達(dá)25.02%。如今，國內(nèi)集成電路設(shè)計(jì)占比不斷提升，2021年集成電路設(shè)計(jì)占比達(dá)43%，給EDA帶來了旺盛需求。國內(nèi)集成電路制造銷售額穩(wěn)定增長，制造類EDA迎來機(jī)會。我國集成電路制造銷售額不斷提升，根據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計(jì)，2021中國集成電路制造銷售額突破三千億元，仍然保持穩(wěn)定增長。同時，近年來我國開啟了晶圓廠的“建廠潮”，根據(jù)SEMI的統(tǒng)計(jì)，2019年至2024年，我國大陸地區(qū)將新增8個12英寸晶圓廠，占全球新增12英寸晶圓廠數(shù)量的21%?！敖◤S潮”的出現(xiàn)也為本土的集成電路設(shè)備供應(yīng)商、制造類EDA供應(yīng)商等一系列為晶圓廠提供產(chǎn)品及服務(wù)的廠商提供了快速發(fā)展的契機(jī)。（二）機(jī)會2：我國新技術(shù)（云/人工智能等）發(fā)展迅速由前文所述，從EDA行業(yè)本身來看，結(jié)合目前IT技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)前主要有兩大趨勢：一是通過云計(jì)算提升軟件本身的計(jì)算能力，并利用云端海量存儲資源實(shí)現(xiàn)全過程數(shù)據(jù)整合分析；二是基于海量數(shù)據(jù)通過人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)對原始設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，提高性能，降低功耗。例如，通過對云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用，跨越頭部廠商長久以來通過海量投入在本地化運(yùn)行的EDA軟件上獲得的性能優(yōu)勢；利用人工智能技術(shù)，更好滿足復(fù)雜系統(tǒng)（如SoC）的設(shè)計(jì)需求以及性能優(yōu)化，甚至探索出更優(yōu)的算法及設(shè)計(jì)流程從根本上超越頭部廠商。（三）機(jī)會3：自主可控政策持續(xù)出臺，有利國產(chǎn)廠商發(fā)展政策支持對EDA產(chǎn)業(yè)起到關(guān)鍵作用，助推美國EDA跨過創(chuàng)新死亡谷。EDA是對研發(fā)需求極高的產(chǎn)業(yè)，需要大量的先期研發(fā)作為技術(shù)支撐和創(chuàng)新的開端。而政策支持成為了美國EDA發(fā)展壯大的護(hù)道者，美國EDA企業(yè)是在NSF和SRC交互配合下，跨過創(chuàng)新死亡谷。在EDA發(fā)展的初期，美國國家科學(xué)基金（NSF）為促進(jìn)突破性的發(fā)現(xiàn)起到了重要作用，幫助企業(yè)克服了創(chuàng)新研究的初期階段，繼而，半導(dǎo)體研究共同體（SRC）是NSF的接棒者，將每年大約2000萬美元的資金投向EDA研究領(lǐng)域。因此，正是政策支持的NSF+SRC模式成功幫助美國EDA不斷實(shí)現(xiàn)發(fā)展與突破。政策支持如今持續(xù)在國內(nèi)落地深根，行業(yè)深度快速發(fā)展迎來基礎(chǔ)底氣。集成電路產(chǎn)品應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)社會的各個產(chǎn)業(yè)，是重要的國家戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。近年來，在貿(mào)易摩擦與科技制裁下，為保證國家信息系統(tǒng)的安全性和獨(dú)立性，集成電路全產(chǎn)業(yè)鏈需要實(shí)現(xiàn)自主、安全和可控已成為社會共識，因此EAD的政策支持力度不斷加大?？v觀中國EDA的發(fā)展史，一次次事件證實(shí)了：從歷史到今天，國產(chǎn)EDA在政策扶持下發(fā)展能力強(qiáng)潛力足；從新世紀(jì)到未來，國產(chǎn)EDA的政策支持持續(xù)久范圍廣；從中央到地方，國產(chǎn)EDA的政策支持細(xì)度透深度足。具體而言，中國對EDA的政策支持主要體現(xiàn)在如下三個時期：（1）歷史上的大力支持期：中國在上世紀(jì)80年代就經(jīng)歷了“巴統(tǒng)禁運(yùn)”的困境，當(dāng)時國內(nèi)政策支持強(qiáng)烈，中國組建自己的專家小組，經(jīng)過多年的研究，成功發(fā)布了中國第一款自主EDA設(shè)計(jì)系統(tǒng)“熊貓系統(tǒng)”。但在而后的幾十年里，“巴統(tǒng)解散”，國外產(chǎn)品大量流入中國，中國EDA市場面臨“造不如買、買不如租”的行業(yè)困境，中國EDA的開發(fā)陷入了低谷，但從歷史的經(jīng)歷充分證明了國產(chǎn)EDA在政策扶持下發(fā)展能力強(qiáng)潛力足。（2）新時期的支持細(xì)化期：集成電路產(chǎn)業(yè)支持定位造，21年來進(jìn)一步細(xì)化。新世紀(jì)EDA的自主可控重要性不斷強(qiáng)化，因此，早在19-20年，國家就大力推動集成電路和EDA等一系列高尖端難題的突破與發(fā)展。2021年以來，政策支持明顯更加細(xì)化和全面，近年來，國家通過細(xì)化的具體政策如：減稅政策、補(bǔ)貼與引導(dǎo)資金注入三個手段推動EDA行業(yè)快速發(fā)展，政府在將EDA認(rèn)定為高新技術(shù)行業(yè)給予稅收優(yōu)惠的基礎(chǔ)上，通過“核高基”等計(jì)劃與政府大力補(bǔ)貼，改善了本土EDA企業(yè)的現(xiàn)金流情況；（3）如今時的落地深化期：全面支持不斷開展，22年以來不斷落地。如果說2021年是對EDA實(shí)行稅收、教學(xué)、宏觀全方位的政策支持的開端，那2022年就是進(jìn)一步落實(shí)和深化的年度。稅收延續(xù)政策持續(xù)成為具體的現(xiàn)實(shí)，產(chǎn)學(xué)研協(xié)同發(fā)展的策略不斷實(shí)施，如今已經(jīng)形成從全方位支持EDA發(fā)展的體系，而且，以國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金為代表的基金引導(dǎo)社會資本進(jìn)入EDA行業(yè)，能夠讓更多資金流向EDA企業(yè)，促進(jìn)了本土EDA研發(fā)。地方政府緊跟國家戰(zhàn)略，大力推出地方財(cái)政優(yōu)惠，伴隨著國家級對EDA產(chǎn)業(yè)政策支持持續(xù)推出和落地，地方政府發(fā)布的EDA支持政策大多以切實(shí)有力的財(cái)政補(bǔ)貼為主，個別城市如上海給出了“不高于1億”的政策優(yōu)惠，給EDA企業(yè)的融資和落地提供了良好的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)。（四）挑戰(zhàn)：中美貿(mào)易摩擦帶來的短期困境美國不斷對中國進(jìn)行技術(shù)封鎖，中國半導(dǎo)體發(fā)展面臨短期困境。當(dāng)前國際形勢下，逆全球化的潛在風(fēng)險(xiǎn)不斷增加。美國對中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的限制逐步加深，給我國的集成電路產(chǎn)業(yè)帶來了巨大挑戰(zhàn)。2018年以來，美國采用組合策略制裁中國，力度和廣度不斷加深，從制裁“中興”“華為”等單一企業(yè)，到《芯片法案》出臺，制裁腳步從未停歇，到了2022年，美國開始正式出臺政策對EDA實(shí)施出口管制。制裁發(fā)展到了封禁“芯片工具”的程度。態(tài)勢上，美國對中國的EDA封鎖已經(jīng)從部分領(lǐng)域延伸到了整個體系。2022年，美國相繼出臺EDA禁令，不斷控制、阻止、封鎖中國企業(yè)使用先進(jìn)EDA工具，逐步形成，從單一企業(yè)到整個中國市場，從先進(jìn)工具到普遍制程，從“芯片制造”到“芯片設(shè)計(jì)”，從實(shí)物封鎖到工具封鎖的全面封鎖態(tài)勢，給中國企業(yè)和集成電路的發(fā)展帶來的重大困難。戰(zhàn)略上，美國之所以有能力不斷實(shí)施封禁，正是因?yàn)镋DA環(huán)節(jié)是美國市占率高度集中、可“一兩撥千金”的關(guān)鍵環(huán)節(jié)：根據(jù)SIAreport數(shù)據(jù)，EDA是高研發(fā)投入的產(chǎn)業(yè)，其研發(fā)占比與醫(yī)藥行業(yè)幾乎齊平，有時甚至超過30%，因此技術(shù)壁壘明顯，容易形成封鎖；同時EDA行業(yè)又具有“芯片之母”的地位，在產(chǎn)業(yè)鏈中具有很強(qiáng)的關(guān)鍵性，因此美國選擇了可“一兩撥千金”的EDA作為其控制的重點(diǎn)。如今，美國因?yàn)榭刂屏薊DA行業(yè)，給其實(shí)施封鎖提供了諸多便利：根據(jù)《芯片法案》中的相關(guān)內(nèi)容，凡是使用美國的技術(shù)的廠商都要不同程度的受到美國的制約，美國牢牢把控了EAD技術(shù)，全球的許多半導(dǎo)體廠商都在使用，因此他們都要考慮到美國的決策，在一定程度上受到美國的制約，從而形成了“一兩撥千金”的效應(yīng)，相比之下中國在EAD價值鏈方面就占比較少。行動上，美國封鎖的初步行動已經(jīng)滲透到EDA的先進(jìn)制程領(lǐng)域，已然給國內(nèi)未來的產(chǎn)業(yè)進(jìn)步帶來了阻遏。EDA被稱為“芯片之母”,美國本次封鎖中國的先進(jìn)制程EDA工具的主要目的是在保證美國EDA廠商成熟制程領(lǐng)域能夠獲取在中國的最大利潤條件下，對中國芯片產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展進(jìn)行限制。先進(jìn)EDA代表了芯片發(fā)展的未來，根據(jù)SemiWiki數(shù)據(jù)，7納米節(jié)點(diǎn)的硅密度在每平方毫米0.9-1.02億個晶體管之間，5納米節(jié)點(diǎn)的硅密度在每平方毫米1.3-2.3億個晶體管之間。如此高密度的情況造成后摩爾定律時代芯片制程要想推進(jìn)，就必然離不開GAAFET的EDA技術(shù)，而美國此次恰恰封鎖了GAAFET，給中國半島體產(chǎn)業(yè)在先進(jìn)制程領(lǐng)域的進(jìn)步帶來較大阻礙。未來看，中國集成電路價值鏈占比低于消費(fèi)占比，先進(jìn)制程方面較為薄弱，發(fā)展自主可控的EDA是擺脫封鎖困擾的治根之方。整體行業(yè)來看，中國如今半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)消費(fèi)勝過價值鏈占比，先進(jìn)制程方面存在空缺，從而容易形成需求受制于人的場景，美國已經(jīng)在先進(jìn)制程領(lǐng)域的EDA使用方面給中國提供了難題，而成熟制程方面，中國的芯片設(shè)計(jì)、制造商，也在大量使用三巨頭的產(chǎn)品，因此未來給美國提供了主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的主動權(quán)的把柄。但如果在未來成熟制程的EDA能夠?qū)崿F(xiàn)自主可控，中國就真正在成熟制程方面擁有了整個半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，如果未來在先進(jìn)制程領(lǐng)域的EDA能夠有所突破，中國全面進(jìn)軍先進(jìn)制程領(lǐng)域就指日可待，所以綜合來看，在時下的較量局勢下發(fā)展自主可控的EDA是擺脫封鎖困擾的治根之方。四、主要國產(chǎn)EDA廠商國內(nèi)EDA企業(yè)不斷涌現(xiàn)，各公司力求點(diǎn)式突破。目前，我國EDA在先進(jìn)工藝節(jié)點(diǎn)和全流程覆蓋度上，較國際最先進(jìn)水平仍有較大差距。在有限的時間、資金、人才和資源的背景下，結(jié)合EDA行業(yè)的發(fā)展規(guī)律，我國EDA行業(yè)可以沿兩種技術(shù)發(fā)展趨勢進(jìn)行發(fā)展：優(yōu)先突破部分芯片設(shè)計(jì)應(yīng)用的全流程覆蓋，在一定程度上加速國產(chǎn)替代的進(jìn)程；或優(yōu)先突破關(guān)鍵環(huán)節(jié)的核心EDA工具，力爭形成國際影響力和市場競爭力，在關(guān)鍵環(huán)節(jié)打破國際EDA巨頭的壟斷。因此，國內(nèi)廠商正式本著這樣的想法，紛紛在點(diǎn)式工具中形成各自的優(yōu)勢，各自發(fā)揮部分領(lǐng)域的優(yōu)勢，構(gòu)筑起國內(nèi)EDA的流程版圖，繼而希望向著全流程發(fā)展。（一）華大九天：國產(chǎn)EDA龍頭企業(yè)，擁有多項(xiàng)全流程工具華大九天于2009年成立，2022年于深交所創(chuàng)業(yè)板上市。公司自設(shè)立以來一直從事EDA工具軟件的開發(fā)、銷售及相關(guān)服務(wù)，先后承擔(dān)了“先進(jìn)EDA工具平臺開發(fā)”、“EDA工具系統(tǒng)開發(fā)及應(yīng)用”等國家級EDA科研項(xiàng)目。公司不斷積累與增強(qiáng)自身研發(fā)技術(shù)實(shí)力，并準(zhǔn)確把握了行業(yè)技術(shù)發(fā)展方向，已成為目前國內(nèi)規(guī)模最大、產(chǎn)品線最完整、綜合技術(shù)實(shí)力最強(qiáng)的EDA工具提供商。本土唯一能提供模擬電路設(shè)計(jì)全流程EDA工具系統(tǒng)的企業(yè)，布局平板顯示電路、數(shù)字電路、晶圓制造等多個環(huán)節(jié)。經(jīng)過13年的發(fā)展創(chuàng)新，公司已經(jīng)覆蓋了模擬電路設(shè)計(jì)全流程EDA工具系統(tǒng)、數(shù)字電路設(shè)計(jì)EDA工具、平板顯示電路設(shè)計(jì)全流程EDA工具系統(tǒng)和晶圓制造EDA工具等EDA工具軟件產(chǎn)品，并圍繞相關(guān)領(lǐng)域提供技術(shù)開發(fā)服務(wù)。營收高速增長，盈利能力快速提升。2018-2021年，公司營收從1.51億元、增長到5.79億元，CAGR達(dá)56.62%。2018-2021年歸母凈利潤從0.49億元增長到1.39億元，CAGR達(dá)42.13%。2022年Q1-3，公司實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入4.83億元，同比增長40.04%，實(shí)現(xiàn)歸母凈利潤1.13億元，同比增長46.88%。得益于EDA行業(yè)的快速發(fā)展以及公司不斷開拓市場，公司營收規(guī)模與盈利能力的快速攀升。公司主要收入來源是全流程EDA工具系統(tǒng)銷售。2022年上半年，公司營業(yè)收入中EDA軟件銷售占比為89.42%，技術(shù)開發(fā)服務(wù)占比為4.91%，其他業(yè)務(wù)占比為5.67%。其中EDA軟件銷售可以分為全流程EDA工具系統(tǒng)、晶圓制造EDA工具和數(shù)字電路設(shè)計(jì)EDA工具，分別占整體營收比例為66.64%、12.54%和10.24%。內(nèi)生外延雙輪驅(qū)動成長。2022年7月，公司于創(chuàng)業(yè)板上市，募集資金來升級現(xiàn)有產(chǎn)品線，加速新產(chǎn)品布局，其中電路仿真及數(shù)字分析優(yōu)化EDA工具升級項(xiàng)目和模擬設(shè)計(jì)及驗(yàn)證EDA工具升級項(xiàng)目將有效提升公司在已有領(lǐng)域的產(chǎn)品性能與適用性；面向特定類型芯片設(shè)計(jì)的EDA工具開發(fā)項(xiàng)目將助力公司產(chǎn)品應(yīng)用到存儲、射頻、光電設(shè)計(jì)等新領(lǐng)域，數(shù)字設(shè)計(jì)綜合及驗(yàn)證EDA工具開發(fā)項(xiàng)目將有效幫助公司填補(bǔ)數(shù)字電路設(shè)計(jì)全流程的空白環(huán)節(jié)。此外，公司于2022年10月17日并購了芯達(dá)科技，補(bǔ)上存儲器/IP特征