计算机行业：EDA市场空间有望打开-20210822-华泰证券-29页_2mb

EDA 市场空间有望打开总结

核心内容

EDA（电子设计自动化）是芯片设计流程中的核心技术工具，涵盖设计输入、逻辑综合、仿真验证、布局布线等多个环节。随着芯片产业进入后摩尔时代，EDA市场有望进一步打开，尤其是在云+EDA和AI+EDA等新兴趋势推动下，市场规模和客户群体将显著扩大。同时，中国本土EDA厂商在技术积累和市场拓展方面具备一定的潜力，值得重点关注。

主要观点

• EDA与芯片产业紧密相关：EDA是芯片设计不可或缺的环节，其技术进步直接影响芯片设计效率和质量。
• 全球EDA市场集中度高：Synopsys、Cadence、Mentor Graphics占据主导地位，市场集中度长期维持在52%以上。
• 芯片产业变化推动EDA市场增长：后摩尔时代，芯片设计复杂度和成本上升，EDA需求将增加，市场规模有望扩大。
• 云+EDA是重要趋势：通过云平台提供弹性算力和协同设计能力，解决芯片设计中的资源调配和研发效率问题。
• AI+EDA推动设计智能化：AI在芯片设计和验证环节的应用显著提升效率，缩短设计周期，成为EDA技术的重要发展方向。
• 中国EDA市场潜力巨大：随着数字经济快速发展，国产芯片市场有望持续增长，带动EDA市场空间扩展。

关键信息

一、EDA技术概述

• EDA定义：EDA技术以大规模可编程逻辑器件为设计载体，以硬件描述语言为表达方式，以计算机软件为工具，实现从电子系统到硬件系统的自动设计。
• 主要功能模块：包括设计输入、分析验证、综合仿真、布局布线等，覆盖芯片设计的多个环节。
• 芯片设计流程：
  • 全定制流程：从电路原理图到GDSII文件，用于模拟和数模混合电路。
  • 半定制流程：从RTL到GDSII文件，用于数字电路，包括功能仿真、逻辑综合、时序分析、版图验证等。

二、全球EDA市场概况

• 市场规模：2020年全球EDA市场规模约114.6亿美元，其中半导体IP和CAE为重要细分市场。
• 市场结构变化：半导体IP市场占比从2002年的3%上升至2020年的35%，成为EDA最重要的细分市场。
• 市场集中度：全球EDA市场集中度长期维持在52%以上，2008年最高达80%。
• 中国EDA市场：2018-2020年CR3分别为77.1%、77.4%、77.7%，Synopsys、Cadence、Siemens（收购Mentor）占据主导地位。

三、行业发展趋势

1. 云+EDA

• 两种方式：EDA上云和云原生EDA。
• 优势：
  • 弹性算力支持，降低芯片设计成本。
  • 算力智能调度，提高资源利用效率。
  • 支持研发协同，便于多中心设计共享。
• 海外厂商进展：
  • Synopsys、Cadence、Mentor Graphics在2018年后陆续推出云上EDA产品。
  • 2019年Synopsys与三星合作推出支持云的设计平台。

2. AI+EDA

• 发展阶段：目前处于“增强智能”阶段，主要通过机器学习辅助设计和验证。
• 应用场景：
  • 设计环节：AI用于优化芯片Block布局，减少PPA（Power、Performance、Area）。
  • 验证环节：AI加速验证流程，提升芯片设计效率。
• 案例：
  • 谷歌使用AI模型进行芯片布局，效率显著高于人类专家。
  • Synopsys推出AI形式验证工具，提升验证速度。
  • Cadence推出AI DSP IP核和深度神经网络加速器DNA100，提升芯片性能与能效。

四、中国EDA厂商

• 主要公司：
  • 华大九天：中国EDA龙头，覆盖模拟、数字、晶圆制造等多个领域。
  • 芯华章：专注于新一代EDA智能工业软件和系统，提出EDaaS模式。
  • 芯和半导体：提供EDA软件、IPD和系统级封装解决方案。
  • 概伦电子：专注集成电路仿真和建模。
  • 国微思尔芯：提供原型验证、架构设计等服务。
  • 广立微：专注芯片设计与测试。
  • 贝思科尔：提供电子设计解决方案。
  • 博达微：提供器件模型、PDK和AI参数测试工具。
  • 行芯科技：核心团队来自硅谷，提供AI时代芯片设计解决方案。
  • 国微集团：旗下公司覆盖芯片设计多个环节，是国家规划布局的重点企业。
  • 九同方微：专注IC设计服务，拥有资深研发团队。

五、风险提示

• 技术进步不及预期：若EDA技术无法满足芯片设计需求，市场增长可能受阻。
• 市场竞争加剧：海外三大巨头占据主导地位，竞争可能对本土企业造成压力。

结论

EDA作为芯片设计的核心工具，其市场空间随着芯片产业进入后摩尔时代而进一步扩大。云+EDA和AI+EDA成为推动行业发展的两大趋势，为EDA带来新的增长点。中国本土EDA厂商在技术积累和市场拓展方面具有潜力，有望在这一趋势中占据一席之地。然而，技术进步和市场竞争仍是主要风险因素，需持续关注。