20220818-西南证券-计算机行业-EDA专题报告_行业快速发展_国产替代前景可期_76页_6mb

计算机行业-EDA专题报告总结

核心内容

EDA（电子设计自动化）是集成电路设计、仿真、生产的关键工具，是电子设计自动化的重要环节，位于集成电路产业链的最上游、最高端和最核心位置。随着全球集成电路市场的发展，特别是中国市场的快速增长，EDA行业进入高速发展期。2020年中国EDA市场规模约为93.1亿元，预计2022年将达到115.6亿元，CAGR为12.5%，远高于全球EDA市场增速。

主要观点

• EDA的重要性：EDA技术是芯片设计的“基石”和“七寸”，直接影响芯片设计的效率、成本及最终产品的竞争力。
• 市场格局：目前全球EDA市场由新思科技、楷登电子、西门子EDA三家企业主导，合计市场份额约70%。而中国EDA市场发展迅速，但海外企业仍占据主导地位。
• 国内发展：国内EDA企业如华大九天、概伦电子、广立微等，在产品布局、研发投入、生态建设等方面取得显著进展，国产替代前景广阔。
• 技术特点：EDA技术具备“软件硬化，硬件软化”、“集设计、仿真和测试于一体”、“自顶向下设计”、“在系统可编程”和“设计工作标准化、模块可移置共享”等优势。
• 行业趋势：EDA行业正朝着系统级或行为级的软硬件协同设计、跨层级验证、芯片敏捷设计以及AI与EDA结合的方向发展。同时，云计算技术在EDA中的应用也日益广泛。
• 产业链：EDA行业连接集成电路设计、制造和封测，对产业链效率和产品技术水平有重要影响。上游依赖于硬件设备、操作系统等，中游为EDA工具企业，下游包括芯片设计、晶圆制造和封测企业。

关键信息

1. EDA技术简介

• 定义：EDA是电子设计自动化，通过计算机辅助设计实现电子系统的设计、仿真和测试。
• 起源：EDA技术起源于上世纪六七十年代，随着集成电路复杂度提升，人工效率低下，EDA成为必要。
• 功能：EDA技术融合了图形学、计算数学、微电子学、拓扑逻辑学、材料学、人工智能等多领域技术，实现电子设计的自动化。

2. EDA技术特点

• 软件硬化：将软件功能集成到硬件中，提升系统运行效率。
• 硬件软化：通过软件实现硬件功能，简化设计过程。
• 集成化设计：EDA工具集设计、仿真、测试于一体，支持从概念设计到版图生成的全流程。
• 自顶向下设计：从系统级设计开始，逐步细化到各模块设计，提高设计效率。
• 在系统可编程：允许设计者在系统内进行编程和再编程，实现硬件功能的灵活配置。
• 标准化与共享：设计语言、工具接口等标准化，支持模块共享和设计复用。

3. EDA设计流程

• 设计准备：明确系统功能、器件资源、成本等需求。
• 设计输入：包括原理图、硬件描述语言、波形输入等方式。
• 设计处理：包括逻辑编译、优化、综合、适配和分割。
• 器件编程：将设计文件下载到可编程器件中。
• 设计校验：包括功能仿真与时序仿真。
• 器件测试与设计验证：通过边界扫描测试等手段验证设计的正确性。

4. EDA行业发展趋势

• 技术演进：EDA工具向系统级、行为级设计发展，支持跨层级验证和敏捷设计。
• 芯粒技术：推动EDA工具向IP复用方向发展，提升设计效率。
• AI+EDA：人工智能在芯片设计和验证中发挥重要作用，加速设计流程。
• 云计算+EDA：云技术提升EDA的灵活性与效率，降低企业研发成本。

5. EDA主要产品

• IC设计软件：用于芯片设计全流程。
• 电子电路设计与仿真工具：包括原理图编辑、电路仿真、物理验证等。
• PCB设计软件：用于印刷电路板设计。
• PLD设计工具：用于可编程逻辑器件设计。

6. EDA行业竞争格局

• 全球市场：由新思科技、楷登电子、西门子EDA三家企业主导，2020年CR3为69.5%。
• 中国市场：2020年CR3为77.7%，CR6高达91.7%。华大九天占据第四位，市占率5.9%。
• 国内厂商：华大九天、概伦电子、广立微等在国内市场逐步成长，产品布局和研发能力显著提升。

7. 国内EDA行业发展历程

• 备受掣肘（1950～1986年）：受巴统禁运影响，EDA发展受限。
• 打破封锁（1986～1994年）：国产EDA“熊猫系统”面世，标志国内EDA研发的起步。
• 国产遇冷（1994～2008年）：国外巨头进入中国，国产EDA发展受挫。
• 再度萌芽（2008～2018年）：EDA被纳入国家“核高基”项目，华大九天成立，国产EDA开始复苏。
• 高速发展（2018年至今）：华大九天上市，推动国产EDA进入快速发展期。

8. 国内EDA企业商业模式

• 采购模式：包括单一来源采购、询价采购和招标，涉及硬件、软件、测试服务等。
• 销售模式：华大九天采用直销模式，概伦电子和广立微则以直销为主、经销为辅。

9. 国内EDA主要企业

• 华大九天：国内EDA龙头企业，产品涵盖模拟、数字、平板显示等，市场占有率较高。
• 概伦电子：主要产品包括SPICE仿真器、物理验证工具等，2020年直销比例达73.82%。
• 广立微：专注于模拟电路设计，2020年直销收入占比达92.77%。

风险提示

• 宏观经济承压
• 行业竞争加剧
• 政策支持力度不及预期
• 下游需求不及预期
• 国产替代不及预期
• 客户合作不及预期
• 研发项目不及预期
• 市场拓展不及预期

总结

EDA作为集成电路设计的基石，其技术发展与行业趋势紧密相关。全球EDA市场由三家企业主导，而中国EDA市场虽发展迅速，但仍面临较大的国外竞争压力。国内EDA企业如华大九天、概伦电子、广立微等正通过产品布局、研发投入、生态建设等方式加速发展，推动国产替代进程。随着技术演进和行业需求的提升，EDA行业将继续保持快速增长，并在AI和云计算等新技术的推动下，实现更高水平的自动化和智能化。