EDA可幫助集成電路設(shè)計企業(yè)從概念、算法、協(xié)議等開始設(shè)計電子系統(tǒng),實現(xiàn)對邏輯的編譯化簡、分割、布局和優(yōu)化,完成從電路設(shè)計、性能分析到設(shè)計版圖等復(fù)雜過程,大幅提升集成電路設(shè)計的效率和靈活性,已成為現(xiàn)代集成電路設(shè)計必不可少的基礎(chǔ)性工具之一。隨著國內(nèi)集成電路行業(yè)的快速發(fā)展及產(chǎn)業(yè)鏈自主可控需求的進一步提升,中國EDA企業(yè)有望打破當(dāng)前國外巨頭高度壟斷的市場格局,伴隨技術(shù)進步實現(xiàn)國產(chǎn)替代。
一、EDA行業(yè)概況
EDA可以在計算機的輔助下實現(xiàn)電路設(shè)計、編譯、性能分析、設(shè)計版圖、仿真、驗證等集成電路設(shè)計的復(fù)雜過程,在芯片設(shè)計中扮演著日益重要的角色。按照應(yīng)用領(lǐng)域及功能,集成電路EDA工具主要分為三大類,即數(shù)字芯片設(shè)計全流程EDA、模擬及混合電路設(shè)計全流程EDA、集成電路制造類EDA。
EDA是集成電路領(lǐng)域的上游基礎(chǔ)工具,貫穿于集成電路設(shè)計、制造、封測等環(huán)節(jié),是集成電路產(chǎn)業(yè)的重要基礎(chǔ)支柱之一。EDA產(chǎn)業(yè)鏈上游主要包括硬件設(shè)備、操作系統(tǒng)、開發(fā)工具及其他輔助性軟件等;產(chǎn)業(yè)鏈中游為EDA工具,根據(jù)設(shè)計產(chǎn)品的不同,可將EDA工具分為模擬設(shè)計類、數(shù)字設(shè)計類、晶圓制造類等;產(chǎn)業(yè)鏈下游主要應(yīng)用于集成電路設(shè)計、集成電路制造、集成電路封測等過程。
二、EDA行業(yè)發(fā)展政策
近年來,在中國EDA行業(yè)受到各級政府的高度重視和國家產(chǎn)業(yè)政策的重點支持。國家陸續(xù)出臺了多項政策,鼓勵EDA行業(yè)發(fā)展與創(chuàng)新,《新產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)航工程實施方案(2023—2035年)》《“十四五”軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》《新時期促進集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干政策》等產(chǎn)業(yè)政策為EDA行業(yè)的發(fā)展提供了明確、廣闊的市場前景,為企業(yè)提供了良好的生產(chǎn)經(jīng)營環(huán)境。具體情況列示如下:
三、EDA行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
1.全球EDA市場規(guī)模
隨著5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新興技術(shù)的普及,集成電路設(shè)計日益復(fù)雜,EDA工具的作用更加突出,全球EDA市場規(guī)模穩(wěn)步增長。2023年全球EDA市場規(guī)模約為145.3億美元,近五年年均復(fù)合增長率達9.11%。2024年全球EDA市場規(guī)模將達到157.1億美元。
2.中國EDA市場規(guī)模
近年來,國內(nèi)集成電路行業(yè)的快速發(fā)展帶動了EDA市場規(guī)模不斷擴大。2023年中國EDA市場規(guī)模達到了120億元,約占全球EDA市場的10%。2024年中國EDA市場規(guī)模將達到135.9億元。
3.全球EDA各版塊占比情況
EDA市場可分為CAE(計算機輔助工程)、PCB&MCM(電路板與多芯片模塊設(shè)計)、IC Physical Design & Verification(集成電路物理設(shè)計與驗證)、SIP(系統(tǒng)級封裝)、Services(服務(wù))五大板塊,其中系統(tǒng)級封裝、計算機輔助工程、集成電路物理設(shè)計與驗證三大板塊占比較大,分別為35.22%、31.93%、20.38%。
4.EDA行業(yè)競爭格局
EDA軟件行業(yè)主要受技術(shù)驅(qū)動,具有較高的技術(shù)、人才儲備、用戶協(xié)同、資金規(guī)模等壁壘,市場集中度較高。長期以來,中國EDA市場由國際EDA企業(yè)Cadence、Synopsys、Siemens EDA三大巨頭壟斷,前三大企業(yè)占比超70%。目前,我國本土企業(yè)華大九天超過了另外兩大國外企業(yè)Ansys、Keysight,市場份額占比達5.9%。
四、EDA行業(yè)重點企業(yè)
1.華大九天
北京華大九天科技股份有限公司成立于2009年,一直聚焦于EDA工具的開發(fā)、銷售及相關(guān)服務(wù)業(yè)務(wù),致力于成為全流程、全領(lǐng)域、全球領(lǐng)先的EDA提供商。華大九天主要產(chǎn)品包括模擬電路設(shè)計全流程EDA工具系統(tǒng)、存儲電路設(shè)計全流程EDA工具系統(tǒng)、射頻電路設(shè)計全流程EDA工具系統(tǒng)、數(shù)字電路設(shè)計EDA工具、平板顯示電路設(shè)計全流程EDA工具系統(tǒng)、晶圓制造EDA工具和先進封裝設(shè)計EDA工具等軟件,并圍繞相關(guān)領(lǐng)域提供技術(shù)開發(fā)服務(wù)。產(chǎn)品和服務(wù)主要應(yīng)用于集成電路設(shè)計、制造及封裝領(lǐng)域。
2024年一季度,華大九天主營收入2.13億元,同比上升33.59%;歸母凈利潤766.54萬元,同比下降63.75%。
分產(chǎn)品來看,2023年華大九天主營業(yè)務(wù)中,EDA軟件銷售收入9.05億元,占營業(yè)收入的89.56%;技術(shù)開發(fā)服務(wù)收入0.82億元,占營業(yè)收入的8.13%;硬件、代理軟件銷售收入0.23億元,占營業(yè)收入的2.30%。
2.概倫電子
上海概倫電子股份有限公司是國內(nèi)首家EDA上市公司,是關(guān)鍵核心技術(shù)具備國際市場競爭力的EDA領(lǐng)軍企業(yè)。概倫電子的主營業(yè)務(wù)為向客戶提供被全球領(lǐng)先集成電路設(shè)計和制造企業(yè)長期廣泛驗證和使用的EDA全流程解決方案,主要產(chǎn)品及服務(wù)包括制造類EDA、設(shè)計類EDA、半導(dǎo)體器件特性測試系統(tǒng)和技術(shù)開發(fā)解決方案等。
2024年一季度,概倫電子實現(xiàn)營業(yè)收入8181.26萬元,同比增長27.97%;歸屬于上市公司股東的凈虧損3647.17萬元。
分產(chǎn)品來看,2023年概倫電子主營業(yè)務(wù)中,集成電路設(shè)計類EDA軟件收入1.02億元,占營業(yè)收入的31.04%;集成電路制造類EDA軟件收入1.00億元,占營業(yè)收入的30.53%;半導(dǎo)體器件特性測試系統(tǒng)收入0.82億元,占營業(yè)收入的25.05%。
3.廣立微
杭州廣立微電子股份有限公司是領(lǐng)先的集成電路EDA軟件與晶圓級電性測試設(shè)備供應(yīng)商,公司專注于芯片成品率提升和電性測試快速監(jiān)控技術(shù),是國內(nèi)外多家大型集成電路制造與設(shè)計企業(yè)的重要合作伙伴。公司提供EDA軟件、電路IP、WAT電性測試設(shè)備以及與芯片成品率提升技術(shù)相結(jié)合的整套解決方案,在集成電路設(shè)計到量產(chǎn)的整個產(chǎn)品周期內(nèi)實現(xiàn)芯片性能、成品率、穩(wěn)定性的提升,成功案例覆蓋多個集成電路工藝節(jié)點。
2024年第一季度,廣立微實現(xiàn)營業(yè)總收入4390.46萬元,同比增長100.65%;歸母凈利潤虧損2289.85萬元。
分產(chǎn)品來看,2023年廣立微主營業(yè)務(wù)中,測試設(shè)備及配件收入3.84億元,占營業(yè)收入的80.41%;軟件開發(fā)及授權(quán)收入0.93億元,占營業(yè)收入的19.52%。
4.思爾芯
思爾芯(S2C)自2004年設(shè)立上?偛恳詠硎冀K專注于集成電路EDA領(lǐng)域。作為國內(nèi)首家數(shù)字EDA供應(yīng)商,公司業(yè)務(wù)已覆蓋架構(gòu)設(shè)計、軟件仿真、硬件仿真、原型驗證、數(shù)字調(diào)試、EDA云等工具及服務(wù)。已與超過600家國內(nèi)外企業(yè)建立了良好的合作關(guān)系,服務(wù)于人工智能、高性能計算、圖像處理、數(shù)據(jù)存儲、信號處理等數(shù)字電路設(shè)計功能的實現(xiàn),廣泛應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)、云計算、5G通信、智慧醫(yī)療、汽車電子等終端領(lǐng)域。
5.國微芯
深圳國微芯科技有限公司是一家具備國際競爭力的EDA企業(yè),擁有領(lǐng)先的EDA關(guān)鍵核心技術(shù),主要產(chǎn)品及服務(wù)包括設(shè)計后端EDA工具、制造端EDA工具、IP設(shè)計、DFT設(shè)計服務(wù)及后端設(shè)計服務(wù)等。國微芯依托“通用服務(wù)引擎、統(tǒng)一的層次化數(shù)據(jù)庫、面向?qū)ο蟮囊?guī)則開發(fā)語言”等核心自主技術(shù)優(yōu)勢,搭建EDA+IP+設(shè)計服務(wù)一體化平臺,向全球芯片設(shè)計及制造廠商提供安全、高效、便捷的國產(chǎn)EDA工具系統(tǒng)和服務(wù)。主要業(yè)務(wù)包括晶體管級仿真、特征化平臺、形式驗證、可測試性設(shè)計等設(shè)計類工具,以及物理驗證、光刻掩膜優(yōu)化、成品率等制造類工具,同時提供SoC設(shè)計、IP設(shè)計、DFT設(shè)計、物理設(shè)計、封裝測試、Turn-Key等服務(wù)。
五、EDA行業(yè)發(fā)展前景
1.國家政策支持行業(yè)發(fā)展
近年來,《新產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)航工程實施方案(2023—2035年)》《“十四五”軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》《新時期促進集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干政策》等政策的出臺,體現(xiàn)了政府對EDA行業(yè)發(fā)展的高度重視和堅定扶持的決心。在政策支持和市場需求的雙重驅(qū)動下,國產(chǎn)EDA行業(yè)正迎來蓬勃發(fā)展的良好機遇。
2.技術(shù)進步帶動行業(yè)發(fā)展
人工智能技術(shù)將在EDA領(lǐng)域扮演更重要的角色。近年來,伴隨芯片設(shè)計基礎(chǔ)數(shù)據(jù)規(guī)模的不斷增加、系統(tǒng)運算能力的階躍式上升,人工智能技術(shù)在 EDA領(lǐng)域的應(yīng)用出現(xiàn)了新的發(fā)展契機。另一方面,芯片復(fù)雜度的提升以及設(shè)計效率需求的提高同樣要求人工智能技術(shù)賦能 EDA 工具的升級,輔助降低芯片設(shè)計門檻、提升芯片設(shè)計效率。
云技術(shù)在EDA領(lǐng)域的應(yīng)用日趨深入。伴隨EDA云平臺的逐步發(fā)展,云技術(shù)在EDA領(lǐng)域的應(yīng)用第一可以有效避免芯片設(shè)計企業(yè)因流程管理、計算資源不足帶來的研發(fā)風(fēng)險,保障企業(yè)研發(fā)生產(chǎn)效率;第二可以有效降低企業(yè)在服務(wù)器配置和維護方面的費用,讓企業(yè)根據(jù)實際需求更加靈活地使用計算資源;第三可以使芯片設(shè)計工作擺脫物理環(huán)境制約,尤其在居家辦公需求下令EDA云平臺發(fā)揮了重要作用;第四有助于EDA技術(shù)在教育領(lǐng)域的推廣和應(yīng)用,支持設(shè)計人才培養(yǎng)等相關(guān)工作。
3.EDA工具的重要性程度日益提升
隨著摩爾定律的演進,集成電路的設(shè)計與制造復(fù)雜程度指數(shù)級上升,當(dāng)今的集成電路產(chǎn)業(yè)鏈理論上已不可能完全離開EDA工具。EDA工具亦正從產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)助力行業(yè)企業(yè)延續(xù)摩爾定律與超越摩爾定律,如EDA工具正推動集成電路封裝測試業(yè)從二維轉(zhuǎn)向三維,并推動了PCB板級系統(tǒng)的硅片上連接,為終端產(chǎn)品的高密集和整機微型化開創(chuàng)了先河;EDA工具亦延伸到產(chǎn)品面板和外觀的工業(yè)設(shè)計,并支持著柔性屏和可折疊產(chǎn)品的EDA工業(yè)軟件的開發(fā)。EDA工具已經(jīng)成為信息產(chǎn)業(yè)離不開的核心工具集,是集成電路產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新與發(fā)展的剛需。