东兴证券-计算机行业：中美科技战系列报告之四，电子设计软件EDA是美国限制华为封喉之剑-2020.5.18-83页_2mb

中美科技战系列报告之四：电子设计软件EDA是美国限制华为封喉之剑

核心观点

• EDA是芯片设计的核心工具，被视为“芯片之母”，对芯片产业至关重要。
• 全球EDA市场由Synopsys、Cadence和Mentor Graphics三大巨头垄断，占据70%以上市场份额。
• 中国EDA市场高度集中，95%由上述三家公司占据，国产EDA企业面临严峻挑战。
• 美国通过出口管制和制裁，对华为及其供应链实施严格限制，影响EDA软件的使用。
• 国产EDA企业虽在部分领域取得进展，但整体仍存在技术短板，亟需突破。

工业软件行业概况

• 工业软件分为研发设计类、生产调度和过程控制类、业务管理类三大类。
• 代表品牌包括西门子、达索、PTC、Cadence、Synopsys、Autodesk、SAP、甲骨文、用友、金蝶等。
• 中国工业软件市场增长迅速，2018年市场规模达1603亿元，未来发展空间巨大。

EDA全景概述

IC设计全流程

• 芯片设计包括前端（逻辑实现）和后端（工艺结合）。
• EDA工具贯穿设计全流程，是芯片设计不可或缺的环节。

EDA发展历程

• 20世纪70年代：CAD阶段，开始使用计算机辅助设计。
• 20世纪80年代：CAE阶段，EDA工具逐步形成系统。
• 20世纪90年代：EDA阶段，技术发展迅速，工具功能不断完善。

EDA产业情况

• 全球EDA市场规模较小，2018年仅97.15亿美元，但对芯片产业至关重要。
• 2017年IP核交易成为EDA产业的重要组成部分。

EDA三巨头：Synopsys、Cadence、Mentor Graphics

发展现状与技术前沿

• Synopsys：全球最大的EDA企业，2018年市场份额达32.1%，提供全套设计工具。
• Cadence：全球第二大EDA企业，市场份额22.0%，在模拟和PCB设计方面具有优势。
• Mentor Graphics：被西门子收购，主要在PCB设计和DFT工具方面领先。

在华布局

• Cadence在华布局最佳，Synopsys次之，Mentor Graphics总部在上海，北京和深圳设有销售办公室。

技术优势

• Synopsys在数字前端、后端和Signoff工具方面领先。
• Cadence在模拟电路和版图设计方面优势明显。
• Mentor Graphics在PCB设计和DFT工具方面表现突出。

国内EDA产业

公司概览

• 国内主要EDA企业包括华大九天、芯禾科技、广立微电子、博达微科技、概伦电子、蓝海微科技、奥卡思微电等。
• 华大九天是唯一能提供全流程FPD设计解决方案的供应商，占据大部分知名面板厂市场份额。

竞争优势

• 华大九天是行业龙头，拥有30年技术积累，研发团队硕博士占比超80%。
• 公司为中国电子集团下属，第一大股东为中国电子，持股33%。
• 提供数模混合IC设计、SoC后端设计、FPD设计、IP及晶圆制造相关服务。

产业短板

• 缺乏数字芯片设计核心工具模块。
• 对先进工艺支持不足，仅部分工具支持14nm、7nm、5nm。
• 缺乏制造及封测EDA系统，难以满足全流程需求。

风险提示

• 国际形势不确定性风险。
• 政府政策执行不确定性风险。
• EDA软件发展依赖于IC全产业链，存在发展风险。

IC产业链

• EDA是IC产业链最上游、最核心的环节，对设计流程至关重要。
• 包括IDM（集成器件制造）、Fabless（无晶圆厂）、Foundry（代工厂）等模式。

EDA软件部分公司

• 华大九天、芯禾科技、广立微电子、概伦电子、蓝海微科技、博达微科技、奥卡思微电等。

EDA三巨头成功要素

1. 高研发投入：Synopsys和Cadence年研发投入占营收比例高，尤其Cadence超过40%。
2. 频繁并购：通过并购扩展业务，增强技术整合能力。
3. 政策扶持：美国政府通过DARPA等项目支持EDA技术发展。

EDA技术发展趋势

• 云计算+EDA：提高工程效率，支持大规模可扩展性，Cadence在该领域领先。
• 人工智能+EDA：利用机器学习提升设计效率，缩短研发周期，Cadence和Synopsys均有布局。

总结

• EDA是芯片设计的关键，三巨头占据全球70%以上市场份额。
• 中国EDA市场高度集中，国产企业面临技术与市场双重挑战。
• 华大九天是国产EDA龙头，但仍有技术短板。
• 美国通过政策和出口管制对EDA实施严格控制，影响中国芯片产业自主发展。
• 国产EDA企业需加快技术突破，实现全流程覆盖和先进工艺支持。