算力专题报告之二：芯片自研、设计先行，国产EDA软件迎突破_29页_2mb

计算机行业深度分析：EDA行业专题报告

核心内容

EDA（电子设计自动化）是芯片设计和制造的核心工具，作为集成电路产业的上游基础工具，其技术发展直接影响芯片产业的升级与突破。国内EDA行业虽起步较晚，但近年来在政策支持、市场需求增长以及企业自主研发的推动下，正迎来国产替代加速发展的关键阶段。

主要观点

• EDA是芯片设计的核心工具：EDA工具覆盖芯片设计、仿真、验证、版图设计等多个环节，是实现芯片设计效率提升与成本降低的关键。
• 国内EDA行业处于“再追赶”阶段：尽管国内EDA行业起步晚，但通过政策扶持与企业自主研发，正逐步缩小与国外巨头的差距。
• 技术壁垒高，先发优势显著：EDA行业技术门槛高，涉及多学科交叉，企业需长期积累与持续投入，先发优势对竞争格局影响深远。
• 国产替代加速，市场空间巨大：国内EDA市场渗透率仅为全球的0.7%，未来3年有望保持超20%的年均增速，市场规模有望突破百亿。
• AI与云技术推动EDA发展：AI技术显著提升EDA工具的设计效率，云技术使计算资源获取更加灵活，降低企业研发成本。

关键信息

EDA行业现状

• 全球市场规模：2022年全球EDA市场规模预计达到150亿美元，2020~2022年CAGR为13.2%。
• 中国市场规模：2020年中国EDA市场规模为66.2亿元，2018~2020年CAGR为21.4%，高于全球平均水平。
• 市场渗透率：全球EDA/IC市场规模占比约为3%，而中国仅为0.7%，存在近4倍的提升空间。

国内EDA企业

• 华大九天：国内唯一提供IC设计全流程EDA的企业，2020年收入达4.15亿元，占国内市场份额约5.9%，为第四大企业。
• 概伦电子：专注于器件建模和电路仿真验证，2020年收入1.38亿元，产品线覆盖广泛。
• 广立微电子：专注芯片良率提升和电性测试监控技术，2020年收入1.24亿元，与PDF Solutions形成直接竞争。

国外EDA巨头

• 新思科技（Synopsys）：全球EDA行业龙头，2020年营收36.5亿美元，研发投入占比长期维持在35%-45%。
• 铿腾电子（Cadence）：全球第二大EDA企业，2020年营收26.8亿美元，中国市场份额第一。
• 西门子EDA（Mentor Graphics）：全球第三大EDA企业，2020年全球市占率14.0%，产品优势在物理验证与测试优化。

行业发展趋势

• 后摩尔时代技术演进：包括延续摩尔定律、扩展摩尔定律和超越摩尔定律，推动EDA技术向更高层次发展。
• AI与云技术应用：AI提升EDA工具的效率和性能，云技术使计算资源获取更灵活，降低企业成本。
• 国产替代加速：由于地缘政治因素与技术自主需求，国内EDA企业迎来发展机遇，尤其是华大九天、概伦电子、广立微电子等企业。

投资建议

• 重点推荐企业：华大九天、概伦电子、广立微电子等国内EDA企业，因其具备较强的先发优势与技术积累。
• 行业评级：强于大市，预计未来6-12个月内表现优于基准指数。
• 风险提示：
  • 技术突破不及预期；
  • 产业链供应风险；
  • 人才供给不足。

行业结构与竞争格局

• 全球三强鼎立：新思科技、铿腾电子、西门子EDA占据全球EDA市场78%的份额，形成垄断格局。
• 国内企业崛起：华大九天、概伦电子、广立微电子等企业逐步在细分领域形成竞争力，但整体仍落后于海外巨头。
• 产业链协同效应：EDA企业与下游芯片设计公司合作紧密，通过数据反馈优化产品功能，形成良性循环。

未来展望

• 技术突破：国内EDA企业需持续加大研发投入，提升技术能力，缩小与国外企业的差距。
• 政策支持：国家政策持续推动EDA行业的发展，为国产替代提供保障。
• 市场潜力：随着国内芯片制造需求增长，EDA行业有望迎来百亿市场空间，头部企业将受益最大。

图表目录（摘要）

• 图表1：集成电路产业链简图
• 图表2：制造类EDA工具分类
• 图表3：设计类EDA工具分类
• 图表4：不同制程芯片成本来源：软件占比逐渐增加
• 图表5：全球EDA行业发展历程
• 图表6：芯片晶体管数量-时间关系
• 图表7：华大九天模拟电路设计全流程EDA支持的制程
• 图表8：EDA使芯片设计成本降低200倍
• 图表9：芯片抽象层级提升，对EDA工具提出更高要求
• 图表10：2016-2022E全球IC市场规模
• 图表11：2016-2020中国集成电路市场空间
• 图表12：集成电路TCAD工作流程
• 图表13：截至2021年三巨头并购次数
• 图表14：2018-2020我国EDA从业人数
• 图表15：EDA产业生态圈
• 图表16：新思科技与铿腾电子研发费用
• 图表17：后摩尔时代集成电路技术演进路径
• 图表18：Cerebrus效率提升显著
• 图表19：Microsoft Azure合作伙伴
• 图表20：EDA产业链及重点企业
• 图表21：EDA企业飞轮效应
• 图表22：2020年全球EDA产业层级及规模
• 图表23：2017-2022E全球集成电路规模及EDA规模占比
• 图表24：全球EDA厂商图谱：海外巨头占据绝对优势
• 图表25：2018-2020中国EDA市场规模及同比增速
• 图表26：2018-2020全球及中国EDA渗透率
• 图表27：2020年中国EDA市场竞争格局
• 图表28：我国本土EDA企业数量，2001-2020
• 图表29：国产EDA企业简况
• 图表30：推动EDA行业发展的国家政策及规划
• 图表31：新思科技主要产品
• 图表32：新思科技收入结构
• 图表33：2018-2020新思科技研发投入
• 图表34：2018-2020新思科技商誉占比
• 图表35：铿腾电子主要产品及客户
• 图表36：铿腾电子并购历程
• 图表37：西门子数字生态
• 图表38：PDF Solutions产品主要覆盖生产环节
• 图表39：华大九天发展历程
• 图表40：华大九天主要产品竞争力
• 图表41：国内EDA企业收入对比
• 图表42：2018-2020华大九天主要财务指标
• 图表43：2018 (内) -2021H1 (外) 收入结构变化
• 图表44：概伦电子发展里程碑
• 图表45：概伦电子主要产品及服务
• 图表46：概伦电子2018-2021E主要财务数据
• 图表47：2018-2021H1概伦电子营收结构
• 图表48：广立微电子主要产品
• 图表49：2018-2020公司营收及净利率
• 图表50：2018-2021H1概伦电子营收结构
• 图表51：2018-2020各公司研发费用对比
• 图表52：铿腾电子并购版图
• 图表53：铿腾电子与华大九天产品类型对比
• 图表54：2020年铿腾电子及华大九天营收区域对比
• 图表55：半导体产业链简图，当前单个芯片使用的IP核超过200个