国产 EDA 披荆斩棘,乘风崛起
[Table_Industry]
——工业互联网掘金系列(二)
[Table_ReportDate]
2021 05 31
蒋颖
通信行业首席分析师
S1500521010002
15510689144
jiangying@cindasc.com
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证券研究报告
行业研究
[Table_ReportType]
行业深度研究
[Table_StockAndRank]
通信
投资评级
看好
上次评级
看好
[Table_Author]
信行业首席分析师
执业编号:S1500521010002
联系电话:+86 15510689144
箱:jiangying@cindasc.com
信达证券股份有限公司
CINDA SECURITIES CO.,LTD
西9号院 1号楼
邮编:100031
[Table_Title]
国产 EDA 披荆斩棘,乘风崛起
[Table_ReportDate]
2021 09 05
[Table_Summary]
[Table_Summary]
EDA 行业是典型的技术密集型高精尖产业,是集成电路产业中不可或
缺的核心环节,有很高进入门槛。EDA 是一种应用于电子设计领域
具备设计/测试等核心功能的专业软件,是集成电路产业链中不可替代
的第一环,能以百倍于自身的价值量撬动集成电路产业。EDA 行业
技术密集型轻资本行业,具备强劲的议价能力与抗风险能力,高素质人
才与持续性研发投入是建立 EDA 企业护城河的重要因素,同时良好的
集成电路生态也有助于推动 EDA 企业发展。
全球 EDA 行业格局出现松动迹象,工艺迭代速度放缓、科技进步等因
素缩短了 EDA 第一梯队企业与二三梯队企业间的差距,为非头部 EDA
过去全球 EDA
Synopsys/Candence/SimensEDA 三巨头垄断了近八成市场份额。但
是伴随着后摩尔时代的到来,工艺迭代速度逐步放缓,未来 EDA 巨头
很难像以往一样享受工艺快速迭代所带来的巨大红利,另一方面,传统
EDA 架构难以适应新的应用场景EDA 需要向云化平台、异构/敏捷
设计、智能化等多个新方向发展传统 EDA 市场格局在多因素下或将
松动,为非头 EDA 业的迅速赶超提供良机。
EDA 行业议价能力强,未来的价值量将会进一步提升,市场可扩展空
间大。EDA 行业作为不可替代的高科技行业,能够显著地为下游企业
节省可观的成本,拥有强议价能力与强抗风险能力。在后摩尔定律时
代,集成电路的发展将会更依赖于设计与测试EDA 工具的可靠性、
技术难度与准入门槛将会进一步提高,EDA 工具的价值量也势必随
显著增厚,受益于自身价值量增厚与集成电路产业发展,EDA 行业
将迎来戴维斯双击
国产 EDA 的发展具有必要性和迫切性,多因素共推行业发展,国产
EDA 产业爆发在即。EDA 是当前制约我国集成电路行业发展的短板
在国际形势动荡的大背景下,我国想要发展高端制造业与数字经济产
业,就必须发展自主可控 EDA 工具。目前,国家政策加大了对 EDA
行业的扶持力度,国内集成电路生态日益完善EDA 人才培养模式逐
步健全,国内领先的人工智能与云计算领域为未来 EDA 的发展打下良
好基础。在多利好因素的共同推动之下,国内集成电路产业已经形成良
性循环,国内 EDA 有望迎来爆发式增长。
建议关注 EDA 拟上市公司:华大九天深耕 EDA 行业多年模拟 EDA
设计国内龙头企)、概伦电子(存储芯 EDA 计龙头企业,拥有
多款核心的模 EDA 点工具)、广立微(拥有领先的集成电路 EDA
件与晶圆级电性测试设备)思尔芯(聚焦数字芯片前端验证环节)等。
风险因素:技术创新不及预期;核心人才流失;美贸易摩擦加剧
业政策变化。
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一、EDA:集成电路专用设计软件,为不可或缺核心环节 .............................................................. 6
1EDA 的重要性:集成电路产业中不可替代首环 ................................................................ 6
2EDA 发展历程:由通用型设计软件向专业性设计软件演变 ............................................ 8
3EDA 设计流程:从描述层级理解 EDA 软件 ..................................................................... 9
二、多因素重塑 EDA 行业底层逻辑,传统 EDA 行业格局或将生变............................................ 13
1、传统 EDA 行业呈寡头垄断格局,行业壁垒高筑 ............................................................. 13
2EDA 的行业新动向或将打破原来巨头垄断的固有格局 .................................................. 16
3、后摩尔时代将重塑 EDA 价值量 ........................................................................................ 19
三、多重利好助推行业崛起,国产化 EDA 爆发正当时 ................................................................. 22
1、国产替代需求:我国迫切需要发展国产 EDA 工具 ......................................................... 22
2、政策端支持:国家政策大力支持,本土 EDA 迎发展黄金期 ......................................... 23
3、国内 EDA 企业迅速追赶,核心技术持续突破 ................................................................. 24
四、国内 EDA 企业:加速追赶,初具核心竞争力 ......................................................................... 27
1、华大九天:具备模拟电路设计全流程 EDA 工具 ............................................................. 27
2、概伦电子:存储芯片 EDA 设计方面优势显著 ................................................................. 31
3、广立微:拥有领先的集成电路 EDA 软件与晶圆级电性测试设备 ................................. 34
4、思尔芯:聚焦数字芯片前端验证环节 ............................................................................... 37
5、芯华章:积极突破数字电路设计 EDA 工具 .................................................................... 40
投资建议 ............................................................................................................................................... 43
风险因素 ............................................................................................................................................... 44
1:集成电路设计抽象描述 .............................................................................................................................. 11
2:集成电路设计流程 ....................................................................................................................................... 12
3EDA 行业发展机遇 ....................................................................................................................................... 16
4:谷歌强化学习模型进行芯片的 floorplan 训练结果 ......................................................................... 18
5:国内 EDA 公司与世界巨头的差距 .......................................................................................................... 23
6EDA 行业引导政策 ....................................................................................................................................... 23
7:国家使用经济手段推动 EDA 行业发展 ................................................................................................ 24
8:部分本土 EDA 公司与高校协同培养人才的例子 ............................................................................. 25
9:部分国内 EDA 公司技术 ............................................................................................................................ 26
10:概伦电子管理层专业素质过硬 ............................................................................................................. 33
11Smtcell 主要特点和优点 .......................................................................................................................... 35
12:国微思尔芯发展历程 ................................................................................................................................ 37
13:国微思尔芯逻辑模块、逻辑系统与逻辑矩阵产品线 ................................................................... 39
14:芯华章产品与解决方案 ........................................................................................................................... 41
15:传统仿真技术和芯华章全新仿真技术对比 ...................................................................................... 42
16:芯华章验证策略内容 ................................................................................................................................ 42
17:芯华章基于云平台的 EDA2.0 设计 ...................................................................................................... 42
1:集成电路行业产业链 ................................................................................................................................... 6
2:全球集成电路市场规模(亿美元) ....................................................................................................... 7
3:全球 EDA 市场规模(亿美元) ............................................................................................................... 7
4:国内集成电路市场规模(亿元) ............................................................................................................ 7
5:国内 EDA 市场规模(亿元) .................................................................................................................... 7
6:电路设计工具发展历程 ............................................................................................................................... 8
7:芯片描述抽象层级的提升 .......................................................................................................................... 9
8:数字集成电路设计架构 ............................................................................................................................. 10
9:数字集成电路设计描述层级 ................................................................................................................... 11
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102018-2020 年全球 EDA 工具市场竞争格局 ................................................................................... 13
112018-2020 年国内 EDA 工具市场竞争格局 ................................................................................... 13
12:全球 EDA 巨头竞争格局 ......................................................................................................................... 14
13Synopsys 研发费用及研发费用率....................................................................................................... 15
14Cadence 研发费用及研发费用率 ........................................................................................................ 15
15Synopsys 的营收增速与人才相关....................................................................................................... 15
16Cadence 的营收增速与人才相关 ........................................................................................................ 15
17:目前 EDA 行业面临的挑战 .................................................................................................................... 16
18EDA 前端的变化方向 ............................................................................................................................... 17
19EDA 的自动化与智能化趋势................................................................................................................. 18
20EDA 的云化趋势 ........................................................................................................................................ 19
21:集成电路设计在后摩尔时代的价值量进一步增厚 ....................................................................... 20
22:芯片设计规模与设计成本的快速上升 .............................................................................................. 20
23:设计方法学创新辅助平抑芯片设计成本 ......................................................................................... 21
24EDA 的云化趋势 ........................................................................................................................................ 22
25:本土 EDA 企业人才数量快速增长 ...................................................................................................... 26
26:部分本土 EDA 员工人数与人均创收 ................................................................................................. 26
27:国产 EDA 在设计流程上的分布 ........................................................................................................... 27
28:华大九天发展历程 .................................................................................................................................... 28
29:华大九天营收及增速 ............................................................................................................................... 28
30:华大九天归母净利润及增速 ................................................................................................................. 28
31:华大九天毛利率 ........................................................................................................................................ 29
32:华大九天费用率 ........................................................................................................................................ 29
33:模拟电路设计全流程 EDA 工具系统 ................................................................................................. 29
34:华大九天数字 EDA 工具 ......................................................................................................................... 30
35:华大九天平板显示电力设计全流程 EDA 工具 .............................................................................. 30
36:华大九天晶圆制造 EDA 工具 ............................................................................................................... 30
37:概伦电子发展历程 .................................................................................................................................... 31
38:概伦电子营收及归母净利润 ................................................................................................................. 31
39:概伦电子毛利率 ........................................................................................................................................ 31
40:概伦电子制造类 EDA 主要产品及服务 ............................................................................................. 32
41:概伦电子设计类 EDA 主要产品及服务 ............................................................................................. 33
42:广立微公司发展历程 ............................................................................................................................... 34
43:广立微营收及增速 .................................................................................................................................... 34
44:广立微归母净利润及增速...................................................................................................................... 34
45:广立微毛利率 ............................................................................................................................................. 35
46:广立微费用率 ............................................................................................................................................. 35
47WAT Tester 用途展示 .............................................................................................................................. 36
48ATComplier GUI ................................................................................................................................... 36
492018-2020 年公司分产品毛利率 ........................................................................................................ 37
50:思尔芯营收及增速 .................................................................................................................................... 38
51:思尔芯归母净利润及增速...................................................................................................................... 38
52:思尔芯毛利率 ............................................................................................................................................. 38
53:思尔芯费用率 ............................................................................................................................................. 38
54:国微思尔芯原型验证产品矩阵 ............................................................................................................ 38
55:国微思尔芯原型验证产品矩阵 ............................................................................................................ 39
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56:国微思尔芯验证云服务模式 ................................................................................................................. 40
57:芯华章发展历程 ........................................................................................................................................ 41