復盤巨頭的成功，糅雜未來的趨勢，國產(chǎn)EDA產(chǎn)業(yè)能否誕生出全球巨頭？

受益于先進工藝的技術(shù)迭代和眾多下游領(lǐng)域需求的強勁驅(qū)動力，全球EDA市場規(guī)模呈現(xiàn)穩(wěn)定上升趨勢。據(jù)國際半導體產(chǎn)業(yè)協(xié)會（SEMI）統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2020年全球EDA市場規(guī)模為114.67億美元，同比增長11.63%。EDA行業(yè)占整個集成電路行業(yè)市場規(guī)模的比例雖然較小，但其作為撬動整個集成電路行業(yè)的杠桿，支撐并影響著數(shù)千億美元的集成電路行業(yè)發(fā)展。

國內(nèi)市場方面，根據(jù)半導體行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2020年國內(nèi)EDA市場規(guī)模為93.1億元，同比增長27.7%。2021年以來，國內(nèi)EDA產(chǎn)業(yè)更是迎來高速發(fā)展，多家EDA企業(yè)發(fā)起IPO。

此外，初創(chuàng)公司如雨后春筍般相繼成立，資本進場后一級市場投融資事件頻繁。據(jù)不完全統(tǒng)計，僅2021年EDA領(lǐng)域融資事件就超過15起，超12家企業(yè)獲資本青睞。

縱觀2021年，除了資本快速進場以及初創(chuàng)企業(yè)的蓬勃增長外，EDA相關(guān)支持政策的頻繁落地也正在力促EDA行業(yè)駛?cè)肟燔嚨馈?021年可謂開啟了中國EDA元年。

據(jù)行業(yè)知名機構(gòu)IBS預測，2030年全球集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模將超過1萬億美金，是2020年的2.6倍。EDA行業(yè)也將隨之高速增長。

在中國半導體市場蓬勃發(fā)展下，國內(nèi)EDA的需求增長更加迅猛。據(jù)SEMI發(fā)布的數(shù)據(jù)，今年第一季度中國大陸EDA銷售額同比暴增99%，然而目前中國本土企業(yè)市占率合計不足15%。

當前中國EDA&IP市場規(guī)模約為百億人民幣，在半導體產(chǎn)業(yè)變革與國產(chǎn)化的大趨勢下，即使不考慮國內(nèi)外市場的估值水平差異，國內(nèi)也有望產(chǎn)生市值500億人民幣的行業(yè)龍頭。

EDA巨頭是怎樣煉成的？

20世紀60年代，集成電路產(chǎn)業(yè)尚在發(fā)展早期，規(guī)模較小，芯片的集成度不高，芯片設(shè)計玩家以大型IDM公司為主，EDA則主要以in-house EDA的形式存在，僅有少量幾家商用EDA公司，例如Applicon、Calma、ComputerVision等，且這些公司的重心還是偏向于機械CAD。

80年代，半導體工藝持續(xù)演進，行業(yè)蓬勃發(fā)展，下游應用與種類也相應大幅增加，由此催生了中小型Fabless芯片設(shè)計公司的快速發(fā)展。但中小廠商缺乏資源能力開發(fā)自己的in-house EDA工具，因此產(chǎn)生了大量對外部商用EDA的需求。

90年代后，集成電路產(chǎn)業(yè)進入成熟期，分工模式占主導，in-house EDA模式基本消亡，商用EDA確立主流地位。整個EDA行業(yè)經(jīng)過充分競爭，走出了以Synopsys、Cadence和Mentor Graphics為代表的EDA公司。

此后，這三家企業(yè)鞏固自身優(yōu)勢的同時，也開啟了大規(guī)模并購來實現(xiàn)全工具鏈覆蓋，形成了如今Synopsys占據(jù)36%，Cadence占據(jù)25%，Mentor Graphics占據(jù)14%的行業(yè)格局，它們也被稱為如今的國際EDA三巨頭。

回顧全球EDA行業(yè)60多年的浩浩蕩蕩發(fā)展史，可以獲得一些啟示：

第一，技術(shù)變革對于EDA行業(yè)發(fā)展以及公司抓住成功機會有著至關(guān)重要的推動作用。

Synopsys的邏輯綜合工具就是最典型的例證。過去，芯片設(shè)計工程師都是用單個門來手動設(shè)計芯片電路，而Synopsys推出的邏輯綜合工具Design Compiler把芯片設(shè)計思路抽象化，將底層細節(jié)都歸并到庫和CAE工具中，芯片設(shè)計工程師可以使用硬件描述語言編寫代碼來實現(xiàn)芯片功能，功能驗證后再通過邏輯綜合工具將硬件描述語言轉(zhuǎn)換成邏輯電路圖，最后進入制造環(huán)節(jié)。這極大地提升了集成電路設(shè)計的效率，引發(fā)了芯片設(shè)計行業(yè)的流程變革。

至此，數(shù)字邏輯設(shè)計（前端）和數(shù)字實現(xiàn)（后端）開始涇渭分明。借此機會，Synopsys建立了半導體邏輯設(shè)計工具的市場優(yōu)勢，為其進一步發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

第二，EDA公司在創(chuàng)辦之初就應該有布局整體解決方案的意識，并在技術(shù)基礎(chǔ)架構(gòu)上有很強的從點到面的擴展性，以此增加客戶粘性。

目前EDA行業(yè)三巨頭在個別技術(shù)領(lǐng)域都擁有完整的EDA解決方案，其中行業(yè)排名第一的Synopsys擁有業(yè)界最完整的產(chǎn)品線，不但為芯片設(shè)計和驗證提供工具，還能夠提供強大的IP核以及安全方案，建立了完整的芯片設(shè)計數(shù)字化流程。其他的小公司往往只能在一個細分領(lǐng)域提供有限的服務和工具，難以做大做強。

創(chuàng)業(yè)公司若能在各細分技術(shù)領(lǐng)域（例如模擬設(shè)計、數(shù)字實現(xiàn)或數(shù)字驗證等）提供完整與差異化的解決方案或平臺，才有望滿足市場需求，突破巨頭壟斷格局。

第三，EDA公司需要重視自主知識產(chǎn)權(quán)。

知識產(chǎn)權(quán)布局幫助EDA巨頭形成了較高的商業(yè)壁壘。截至2020年，Synopsys擁有4463件專利，占EDA領(lǐng)域?qū)＠倲?shù)的31.0%，Cadence擁有3119件專利，占比21.6%?？梢钥闯觯臼袌龇蓊~與專利市占率成正相關(guān)。

EDA創(chuàng)業(yè)公司若采用第三方商業(yè)授權(quán)或開源授權(quán)的技術(shù)來研發(fā)產(chǎn)品，在政治、法律、商業(yè)等方面都存在極大的風險。

開源技術(shù)相關(guān)的軟著和知識產(chǎn)權(quán)歸其所有地和公司所屬，而目前大多數(shù)EDA相關(guān)的開源軟件作者所在國都是美國，存在風險；即使目前開源協(xié)議允許閉源商業(yè)發(fā)布，也不能保證以后開源協(xié)議不會修改。

如果代碼非自主開發(fā)，公司后續(xù)的產(chǎn)品擴展、其他工具技術(shù)、數(shù)據(jù)格式的融合會存在局限性和難度，不利于打造高效融合的驗證平臺或流程。

第四，并購對于EDA公司成長壯大起到了至關(guān)重要的作用，但EDA行業(yè)不能“迷信”并購。

EDA行業(yè)是并購活躍的行業(yè)，據(jù)統(tǒng)計，在過去的30年中，發(fā)生在EDA行業(yè)的并購近300次，鼎盛時期一年發(fā)生過20次左右。其中絕大部分的并購都是EDA巨頭們對中小EDA公司的收購，從而將獲取的產(chǎn)品與技術(shù)整合進本身的解決方案，以此獲取或擴大市場份額。

然而，當前中國EDA行業(yè)尚未到并購整合階段。

國產(chǎn)EDA“異軍突起”

從短期來看，國際公司壟斷EDA市場的局面還將持續(xù)，面對行業(yè)巨頭的技術(shù)優(yōu)勢和生態(tài)壁壘，對于國產(chǎn)EDA的突圍發(fā)展之路，杭州行芯科技有限公司的董事長兼總經(jīng)理賀青博士談到,在后摩爾時代來臨、技術(shù)進步放緩、技術(shù)演進路徑不再唯一的科技大背景下，先進工藝、先進封裝、人工智能、云技術(shù)等將成為國產(chǎn)EDA的市場突破口。

與EDA行業(yè)寡頭相比，本土EDA廠商在產(chǎn)品系統(tǒng)性等方面的布局仍存在較大差距。國產(chǎn)EDA企業(yè)想要生存和發(fā)展，必須堅持核心技術(shù)自主研發(fā)，結(jié)合市場需求與技術(shù)變化，提供幫助客戶解決問題和幫助產(chǎn)業(yè)更好發(fā)展的EDA產(chǎn)品。在國外幾乎壟斷的大環(huán)境下，我們看到國內(nèi)涌現(xiàn)出了許多優(yōu)秀的EDA點工具，并且憑借著點工具的優(yōu)勢，朝著局部解決方案、全流程解決方案方向發(fā)展。行芯也正是走在“由點到面”的發(fā)展道路上。

行芯是一家具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)和國際競爭力的EDA企業(yè)，致力于從傳統(tǒng)工藝到先進工藝，為行業(yè)提供領(lǐng)先的EDA簽核（Signoff）工具鏈和解決方案。據(jù)了解，隨著SoC集成的設(shè)計復雜程度日益提高，簽核需要探索的空間和范圍呈現(xiàn)指數(shù)級的增長，驗證所需要的時間也越來越長。而簽核工具的目標是準確、快速、完備、易調(diào)試地完成日益復雜的仿真與分析，讓開發(fā)者有信心完成簽核，將設(shè)計交付給晶圓廠進行流片。簽核工具由于技術(shù)密集性高，知識范圍廣，而且需與晶圓廠緊密配合，一直以來都是行業(yè)的關(guān)鍵難題。

目前行芯的簽核工具鏈包括全芯片高精度參數(shù)提取工具GloryEX、功耗/EM/IR/可靠性分析解決方案GloryBolt以及多物理域耦合分析解決方案PhyBolt，專注于SoC、ASIC、Memory、Custom、AMS 等芯片物理設(shè)計的Signoff領(lǐng)域，包括電源完整性、信號完整性、寄生參數(shù)提取、功耗、可靠性、靜態(tài)時序分析、襯底噪聲、片上多物理域分析、先進工藝設(shè)計優(yōu)化等挑戰(zhàn)，深入拓展軟件算法和芯片設(shè)計獨特能力，正以突破性的Signoff技術(shù)全面助力客戶實現(xiàn)最佳的功耗、性能和面積（PPA）目標。

賀青博士介紹道，面對后摩爾時代先進工藝帶來的芯片規(guī)模持續(xù)高增長、三維復雜結(jié)構(gòu)建模、工藝效應、特種工藝、功耗與性能的極致要求等挑戰(zhàn)，行芯首創(chuàng)面向先進工藝設(shè)計的建模與分析方法，填補國內(nèi)EDA領(lǐng)域空白，通過底層架構(gòu)與算法創(chuàng)新，重構(gòu)先進工藝建模流程，加速芯片設(shè)計簽核收斂。

國產(chǎn)EDA路在何方？

可見，創(chuàng)新求變正在重塑國產(chǎn)EDA行業(yè)新的核心競爭力。但也要清楚，EDA核心技術(shù)的突破沒有捷徑可走，對于研發(fā)人員的知識背景、研發(fā)能力及經(jīng)驗積累等均提出了更高要求，需要持續(xù)吸引各種人才、加強產(chǎn)學研合作和保持高研發(fā)投入，長期堅持技術(shù)沉淀，通過客戶需求引導，才有可能形成新的突破。

第二，EDA工具需要更快響應新需求。

蘋果、亞馬遜、阿里等公司為了追求產(chǎn)品差異化以及自主化，紛紛開始走上造芯之路，芯片設(shè)計的需求和主導權(quán)正在向系統(tǒng)廠商轉(zhuǎn)移。在這樣的商業(yè)模式轉(zhuǎn)變背景下，產(chǎn)業(yè)分工將再次發(fā)生變革，面向系統(tǒng)廠商的EDA工具需要更加高效，使芯片能在短時間內(nèi)完成差異化定制，幫助廠商快速完成產(chǎn)品迭代。

第三，產(chǎn)業(yè)數(shù)字化的高速發(fā)展與先進制程對數(shù)字EDA工具提出更高要求。

在各領(lǐng)域推進數(shù)字化轉(zhuǎn)型的大背景下，為了獲得更好性能、更低功耗以及更小面積，數(shù)字芯片不斷向著5nm、3nm等更先進的制程演進，對相應的數(shù)字EDA也不斷提出更高的要求。

另一方面，模擬芯片設(shè)計更依賴于人工經(jīng)驗，而數(shù)字EDA較模擬EDA工具種類更多，技術(shù)壁壘更高，演進的空間更大，且市場規(guī)模約為模擬EDA的三倍。因此，挑戰(zhàn)之下，數(shù)字EDA工具領(lǐng)域也將涌現(xiàn)更多創(chuàng)新機會。

因此，下一代EDA應能夠大幅降低工具的使用門檻，加快芯片迭代速度，滿足未來海量芯片設(shè)計需求，同時也支撐芯片行業(yè)向more moore、more than moore發(fā)展。換言之，未來的EDA工具將具備三個特征：

一、智能化：

自動化和智能化的EDA可以將過去的設(shè)計經(jīng)驗和數(shù)據(jù)吸收到軟件中，實現(xiàn)芯片從需求到設(shè)計的機器智能理解、智能實現(xiàn)和智能驗證，大幅減少芯片設(shè)計、驗證、布局布線等工作的人力占比，緩解當前芯片設(shè)計人才緊缺的困境。

二、開放化：

開放和標準化的EDA可以幫助實現(xiàn)工具私有接口和數(shù)據(jù)互通，建立起更友好的產(chǎn)業(yè)鏈上下游生態(tài)圈?；陂_放接口和標準，EDA廠商、用戶、第三方可以以系統(tǒng)需求為導向進行高效設(shè)計，方便流程自動化和AI智能處理的集成，大大加快國產(chǎn)EDA實現(xiàn)全領(lǐng)域和全流程閉環(huán)。

三、云端彈性化：

互聯(lián)網(wǎng)云平臺提供著近乎無限的計算彈性、存儲彈性和訪問便捷性，下一代EDA可以與云平臺和云上多樣化的硬件結(jié)合，充分利用成熟的云端軟硬件生態(tài)，使得EDA的付費模式、使用模式、使用地點、使用設(shè)備都更加靈活，降低EDA的使用門檻，進一步擴大用戶群體和市場規(guī)模。

國產(chǎn)兩大EDA龍頭企業(yè)分析

1、華大九天： 立于國產(chǎn)EDA軟件之巔，助力中國芯

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)：模擬、平板顯示全覆蓋

公司成立于2009年，為國內(nèi)領(lǐng)先的EDA工具軟件開發(fā)服務商，主要產(chǎn)品包括模擬 電路設(shè)計全流程EDA工具系統(tǒng)、數(shù)字電路設(shè)計EDA工具、平板顯示電路設(shè)計全流 程EDA工具系統(tǒng)和晶圓制造EDA工具等EDA工具軟件，并圍繞相關(guān)領(lǐng)域提供技術(shù) 開發(fā)服務（測試芯片設(shè)計、半導體器件測試分析、器件模型提取等），是我國唯 一能夠提供模擬電路設(shè)計全流程EDA工具系統(tǒng)的本土EDA企業(yè)。目前，公司已構(gòu) 建出以上述四大板塊為核心的平臺化系統(tǒng)，布局全生態(tài)體系，從而實現(xiàn)全平臺生 態(tài)替換。

發(fā)展歷程

自成立以來，公司一直聚焦于EDA工具的研發(fā)工作。2011年，公司發(fā)布第一代模 擬電路設(shè)計全流程EDA工具系統(tǒng)；2014年公司發(fā)布平板顯示電路設(shè)計全流程EDA 工具系統(tǒng)；2018年公司推出晶圓制造工程服務業(yè)務并發(fā)布異構(gòu)仿真系統(tǒng)；2020年 公司發(fā)布新一代模擬電路設(shè)計全流程EDA工具系統(tǒng)和工藝模型提取工具，是目前 國內(nèi)規(guī)模最大、產(chǎn)品線最完整、綜合技術(shù)實力最強的EDA工具提供商。

以技術(shù)為核心：高研發(fā)投入

公司擁有覆蓋模擬電路設(shè) 計、數(shù)字電路設(shè)計、平板 顯示電路設(shè)計和晶圓制造 等多領(lǐng)域EDA產(chǎn)品的研發(fā) 團隊，截至2020年12月31 日，公司研發(fā)和技術(shù)人員 總數(shù)322人，占總員工比例 達到67.51%。為保持自身 的競爭力，公司保持了持 續(xù)高比例的研發(fā)投入。公 司2018年度、2019年度、 2020年度研發(fā)費用分別為 0.75、1.35、1.83億元，占 營業(yè)收入的比例分別為 49.81%、52.50%、 44.22%。

以技術(shù)為核心：優(yōu)秀的管理層

公司已組成以創(chuàng)始人劉偉平為主體的核心技術(shù)團隊，目前成員共計5人。核心團隊 成員均具備碩士及以上學歷，擁有深厚且與公司業(yè)務匹配的資歷背景，對公司主 要產(chǎn)品的研發(fā)具有重要、突出的貢獻，目前在公司研發(fā)部門擔任重要職務。

收入結(jié)構(gòu)

近三年收入占比均在 80%以上。2020年，公司EDA軟件銷售收入為3.45億元，同比增長60.47%。技術(shù) 開發(fā)服務在近三年中保持著較快的增速，2020年公司技術(shù)開發(fā)實現(xiàn)收入0.61億 元，同比增長56.41%。（報告來源：未來智庫）

營收快速增長

2018-2020年，公司 取得營業(yè)收入1.51億 元、2.57億元和4.15 億元，2019和2020 年增速分別達到 70.59%和61.26%； 歸母凈利潤分別為 0.49億元、0.57億 元、1.04億元，2019 年和2020年增速分別 達到17.80%和 81.18%。營業(yè)收入 及利潤均保持較高增 速。

2. 概倫電子： 以器件建模和電路仿真驗證切入全流程 EDA

1.簡況

概倫電子成立于2010年，公司的主營業(yè)務為向客戶提供被全球領(lǐng)先集成 電路設(shè)計和制造企業(yè)長期廣泛驗證和使用的EDA產(chǎn)品及解決方案，主要 產(chǎn)品及服務包括制造類EDA工具、設(shè)計類EDA工具、半導體器件特性測 試儀器和半導體工程服務等。公司的主要客戶包括臺積電、三星電子、 SK海力士、美光科技、聯(lián)電、中芯國際等全球領(lǐng)先的集成電路企業(yè)。

2.股權(quán)結(jié)構(gòu)

公司經(jīng)歷了多次增資和股權(quán)轉(zhuǎn)讓， LIUZHIHONG（劉志宏）持有公司17.94%的股份，且與共青城峰倫為一 致行動人，合計控制公司24.14%股份，為公司的實際控制人。共青城明 倫、共青城偉倫、共青城經(jīng)倫、共青城毅倫、共青城智倫、井岡山興倫的 執(zhí)行事務合伙人為梅曉東先生，為公司高級管理人員。金秋投資、靜遠投 資、睿橙投資、國興同贏的執(zhí)行事務合伙人以及嘉橙投資執(zhí)行事務合伙人 的間接控股股東為陳曉飛先生，為公司董事。

3.主營業(yè)務——概覽

公司在EDA行業(yè)的整體 戰(zhàn)略是圍繞DTCO（設(shè)計 -工藝協(xié)同優(yōu)化）方法學, 在器件建模和電路仿真 驗證兩大集成電路制造 和設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)進行 重點突破，其技術(shù)可有 效支撐7nm/5nm/3nm等 先進工藝節(jié)點下的大規(guī) 模復雜集成電路的設(shè)計 和制造，幫助晶圓廠在 工藝開發(fā)階段評估優(yōu)化 工藝平臺的可靠性和良 率等特性，建立精確的 器件模型、PDK和標準 單元庫，并通過快速精 準的電路仿真幫助集成 電路設(shè)計企業(yè)有效預測 芯片的性能和良率，優(yōu) 化電路設(shè)計。

4.財務：營收規(guī)?？焖僭鲩L

2018-2020年公司營業(yè)收入分別為0.52、0.65、1.37 億元，主營業(yè)務占比分別為98.49%、98.80%、99.64%，其他業(yè)務收入為投資性房 地產(chǎn)租賃收入，占比較小。受EDA市場需求與國家政策支持影響，公司營業(yè)收入呈 快速增長趨勢，2019和2020年增速分別為26.06%和109.94%。公司扣非后歸母凈 利潤有顯著改善，2018-2020年分別為-0.08、0.03、0.21億元，2019和2020年增 速分別為137.32%和615.30%。