20200518-东兴证券-中美科技差距系列报告之四_电子设计软件EDA专题报告_79页_3mb

中美科技差距系列报告之四——电子设计软件EDA专题报告总结

核心观点

• EDA是芯片产业的核心环节，被称为“芯片之母”，对IC设计具有不可替代的作用。
• 全球EDA市场由Synopsys、Cadence和Mentor Graphics三家巨头垄断，占据全球市场份额的60%以上。
• 中国EDA市场集中度高，95%的市场份额由上述三家企业占据，国内EDA企业面临严峻挑战。
• 国产EDA企业在部分细分领域有竞争力，但整体上仍存在产品不全、技术不成熟、对先进工艺支持不足等问题。
• EDA行业未来发展趋势包括云计算与人工智能的融合，三巨头在这些前沿技术方面具有领先优势。
• 国产EDA企业需加快技术突破，提升产品集成度与先进工艺支持能力，以应对国际竞争和国家安全需求。

工业软件行业概况

主要业务类型

• 研发设计类：包括PLM、CAD、CAE、CAM等，典型代表有西门子、达索、PTC、Autodesk等。
• 生产调度和过程控制类：包括MES、工业自动化系统，典型代表有西门子、通用电子、ABB等。
• 业务管理类：包括ERP、SCM、CRM等，典型代表有SAP、甲骨文、用友、金蝶等。

市场规模

• 全球工业软件市场规模快速增长，2018年达到3893亿美元，亚太区增速高于全球平均水平。
• 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。

国产化意义

• 国内工业软件市场被国外巨头主导，国产替代具有战略意义。
• 国产软件企业在高端市场占有率低，但部分企业在中低端市场有所发展。

EDA全景概述

IC设计全流程

• 芯片设计包括前端（逻辑实现）与后端（工艺结合），EDA工具贯穿整个流程。
• EDA是芯片产业链中不可或缺的环节，被称作“任督二脉”。

EDA软件分类

• 电子电路设计与仿真：如SPICE/PSPICE、Matlab等。
• PCB设计软件：如ProteI、OrCAD等。
• IC设计软件：包括设计输入、仿真、逻辑综合、静态时序分析、形式验证、DFT、布局布线、寄生参数提取、物理验证、模拟电路仿真器等。

EDA发展历程

• 20世纪70年代：进入CAD阶段，实现IC版图编辑和PCB布局布线。
• 20世纪80年代：进入CAE阶段，实现电路功能设计和结构设计的结合。
• 20世纪90年代：进入EDA成熟阶段，EDA技术取得突破性发展。

国内EDA发展历史

• 国内EDA产业自上世纪80年代中后期开始发展，1993年首套EDA熊猫系统问世。
• 近十年，华大九天、芯禾科技、广立微等企业逐渐崛起，但在全流程产品和先进工艺支持方面仍显不足。

EDA三巨头

发展现状

• Synopsys：全球最大的EDA公司，2018年市场份额达32.1%，拥有DC和PT等核心工具。
• Cadence：全球第二大EDA公司，2018年市场份额为22.0%，擅长模拟与混合信号设计。
• Mentor Graphics：被西门子收购后，不再单独披露收入数据，但在PCB设计和DFT方面具有优势。

技术前沿

• 云计算+EDA：Cadence在该领域领先，提供CloudBurst、Cloud-Hosted Design Solution等云服务。
• 人工智能+EDA：三巨头均在探索AI技术，如Synopsys用于时序验证，Cadence用于Virtuoso平台。

在华布局

• Cadence：1992年进入中国市场，布局最为深入。
• Synopsys：1995年进入中国市场，国内员工超过1200人。
• Mentor Graphics：总部位于上海，北京、深圳设有销售办公室。

国内EDA产业

公司概览

• 主要公司包括：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。
• 华大九天是目前唯一能够提供全流程FPD设计解决方案的供应商。

竞争优势

• 华大九天：拥有30年技术积累，是全球唯一提供全流程FPD设计解决方案的公司，产品覆盖数模混合IC设计、SoC后端设计、FPD全流程设计、IP及晶圆制造相关服务。
• 技术团队硕博士占比超过80%，拥有国家“千人计划”专家。
• 公司为中国电子信息产业集团（CEC）下属企业，第一大股东为中国电子。

产业短板

• 缺乏数字芯片设计核心工具模块，无法支撑全流程设计。
• 对先进工艺支持不足，仅少数工具支持7nm、5nm工艺。
• 缺乏制造及封测EDA系统，难以满足相关厂商需求。

风险提示

• 国际形势不确定性风险。
• 国家政策执行不确定性风险。
• EDA软件发展依赖IC全产业链，存在不确定性风险。