EDA软件：美国“禁令”，驱动国产EDA浪潮！

导读

美国对中国3nm及以下芯片设计的EDA/ECAD软件实行新出口管制，相关禁令于2022年8月15日正式生效。在此背景下，国产EDA掀起新一波浪潮。国产头部EDA公司概伦电子、华大九天、广立微陆续登陆A股，估值高企；一级市场EDA相关公司纷纷踏入融资进程，在资本的加持下，我国EDA产业有望迎来加速发展。本篇我们将对EDA进行概述，揭开这款工业软件的“面纱”。

EDA简介

EDA（电子设计自动化 Electronic design automation）是指利用计算机辅助来完成超大规模集成电路芯片的功能设计、综合、验证、物理设计（包括布局、布线、版图、设计规则检查等）等流程的软件工具。

EDA是集成电路行业的基石。IC设计是芯片产业的上游。EDA软件和IP核研发则位于IC设计的最上游，贯穿整个芯片设计和制造流程。

图表：集成电路产业链

资料来源：行查查研究中心

图表：EDA贯穿芯片设计和制造

资料来源：行查查研究中心

EDA杠杆效应极大，是集成电路、电子信息，乃至全球数字经济的赋能者。

从市场规模来看，根据 SEMI 的数据，2020年全球EDA行业市场规模为114.67亿美元，支撑着年产值几百亿美元的IC设备行业、年产值几千亿美元的IC制造行业、年产值几万亿美元的电子产业、以及年产值几十万亿美元的数字经济。EDA 是这条倒金字塔型产业链的支点。

图表：EDA是数字经济的支点

资料来源：中国半导体行业协会、Semi

EDA在现代集成电路产业不可或缺。集成电路发展早期，设计人员必须手工完成集成电路的设计、布线等。随着半导体行业的发展，集成电路的复杂程度呈几何式上升。一方面，根据摩尔定律，集成电路上可容纳的晶体管数目约每隔 18-24个月便会增加一倍，设计人员必须使用 EDA工具设计几十万到数十亿晶体管的复杂集成电路，以减少设计偏差、提高流片成功率及节省流片费用。另一方面，集成电路工艺制程不断微缩，晶圆制造、封测EDA工具亦在不断向新材料、新工艺方向演进。正因为现代集成电路的复杂和精密，EDA软件不可或缺。

图表：摩尔定律下集成电路晶体管数量增长趋势

资料来源：Wikipedia

行业情况

（1）市场规模及增速

全球EDA市场规模稳步增长。根据ESD Alliance数据显示，2020年全球EDA市场规模达到115亿美元，同比增长11.63%，预计2022年将达到133.83亿元。2016–2020年的CAGR为8.00%。根据Verified Market Research数据，预计2028年全球EDA市场规模有望达到215.6亿美元，2020-2028年CAGR为8.59%。

图表：2015-2028年全球EDA市场规模及预测

资料来源：ESD Alliance、Verified Market Research

中国EDA市场增速远高于全球。2020年中国EDA市场规模约93.1亿元，同比增长27.7%，占全球市场份额的9.4%，预计2022年将达115.6亿元，2018-2022年5年CAGR为12.5%，远高于全球EDA市场增速。

图表：2017-2022年EDA行业中国市场规模及预测

资料来源：Frost&Sullivan、中国半导体协会

（2）竞争格局

全球市场，目前海外厂商占据全球EDA行业主要市场。Synopsys（新思科技）、Cadence（楷登电子）、Siemens EDA（西门子EDA）三家国际巨头垄断市场，行业集中度高。根据赛迪顾问，2020年Synopsys、Cadence、Siemens EDA这三家厂商因其完整的产品线、庞大的客户群体占据了69.5%的全球市场。其中，Synopsys以32.1%市占率在全球市场中排名第一；Cadence、Siemens EDA分别以23.4%及14.0%的市占率在全球市场中排名第二和第三。

中国市场，目前我国EDA行业市场集中度较高，三大巨头市占率70%。Cadence在我国EDA市场的市场占有率最高，2020年为32%；Synopsys和Siemens EDA排名第二和第三，市占率分别为29.1%和16.6%。我国本土EDA厂商华大九天在中国EDA市场市占率排名第四，市占率为5.9%，超过国外另外两大厂商Ansys和Keysight（Eesof）。

图表：2020年EDA行业全球竞争格局

资料来源：ESD Alliance，赛迪顾问

图表：2020年EDA行业中国竞争格局

资料来源：ESD Alliance，赛迪顾问

投资逻辑

国产EDA的投资逻辑比较明晰——国产替代。而国产替代的急迫性是判断投资时机的关键。2022年8月12日，美国商务部宣布对专门用于3nm及以下芯片设计的EDA/ECAD软件实行新出口管制，相关禁令于2022年8月15日正式生效。美国的该项EDA禁令，将加速国产EDA的崛起、替代进程。这也意味着国内资本市场对EDA的热潮开启。

为扶持我国EDA软件发展，在政策支持下，国家基金、公私募基金、产业投资基金等都纷纷投入EDA融资活动中，各公司利用自有或募资资金，推动我国EDA产业加速发展。以下为收集整理的国内19家EDA公司融资情况。

图表：国内19家EDA公司一级市场融资情况

资料来源：前瞻产业研究院、企查查

巨头启示录

发展国产EDA是必然趋势，剩下的问题是如何做大做强国产EDA，参考EDA三巨头Synopsys、Cadence、Siemens EDA的经验成为重点。可将EDA三巨头的发展经验总结为：兼并整合、高研发投入及注重人才培养。

1）兼并收购&优秀的整合能力

EDA 软件分类非常复杂，涉及到上百种不同技术，仅依赖自身发展，很难打造平台化、整体化解决能力。EDA三巨头在过去的三十多年里通过多次并购整合，丰富产品布局，才形成了全流程解决方案的能力。

图表：EDA三巨头并购次数

注：Mentor Graphics于2016年被西门子收购，公开数据截至2017年。

资料来源：前瞻产业研究院

2）高强度持续的研发投入

由于EDA软件和工艺绑定，芯片制造工艺每更新一次，EDA就要同步更新。三大巨头始终重视新技术研发，并不断推出领先技术引领行业发展。EDA三巨头不仅在研发费用方面投入金额巨大（近年达10亿美元以上/年），在研发费用率方面，三大巨头的研发费用率基本都保持在30%以上的水平，2021年Synopsys和Cadence的研发费用率分别高达 35.80%和37.95%。

图表：EDA三巨头研发费用

资料来源：Wind

图表：研发费用率情况

资料来源：Wind

3）重视人才培养

EDA行业作为技术密集型行业，对具备专业知识储备和丰富研发经验的人才需求很大，三大巨头始终坚持行业人才和研发队伍的建设。Synopsys在全球有过万名员工，其中工程师占比超80%；Cadence在全球也有8000多员工，工程师占比也超过80%。此外，Synopsys和Cadence都与高校有深度合作，向相关专业学生提供多层次进阶教育培训，并提供实习和工作机会进入EDA团队。

尾记

EDA投资似乎正当时，发展趋势也较为明朗。但值得注意的是，首先，EDA软件需要多年的经验积累，并在产业生态中不断迭代才能优化，我国EDA产商长期缺乏“磨砺”；其次，EDA巨头均是通过大量的兼并&整合打造全流程平台，我国EDA产商主要还停留在“点工具”层面，并不具备平台化实力；最后，从全球EDA竞争格局来看，EDA呈现高度集中态势，我国现阶段的EDA企业还处于发展早期，未来可以生存下来的企业可能并不多。EDA大浪淘金，但多数仅是一个淘沙者。

本文不构成投资建议，股市有风险，入市需谨慎。

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