致同咨询行业洞察半导体行业“芯片之母”EDA设计2022年11月发布 EDA行业重要收购财务关注点EDA行业概览附件点击下方图标，了解相关详情EDA公司财务概况半导体行业 1 EDA行业概览半导体行业 2 EDA断供之思2018年2019年2022年EDA为电子设计自动化软件，为芯片设计、制造、封测等环节重要的软件工具，自2018年起，美国先后对中兴、华为、乃至整个中国半导体企业进行断供限制，以扼制中国半导体技术发展• 2018年4月，美国商务部指控中兴通讯对其“虚假陈述”，禁止美国企业供应EDA工具等关键产品，导致中兴通讯“休克”88天• 2019年5月，美国商务部将华为及其全球68家子公司全部纳入美国“实体清单”,供应商向华为销售美国技术产品需要申请美国许可，由于许可要遵循默认拒接原则，通过的几率微乎其微• 2019年5月，美国设立“外国直接产品规则”加码制裁华为，华为若使用美国软件或技术设计芯片，即使在美国之外生产，也需要获取许可• 2019年8月，华为不得获取非美国企业用美国软件设计的芯片，意味着华为无法采购使用美国EDA软件设计的芯片• 2022年8月，美国宣布从8月15日开始将金刚石、氮化镓半导体材料、用于GAAFET架构（环绕栅极晶体管）的半导体EDA软件等列为商业管制清单，管控其出口• 2022年8月，美国商务部工业和安全局在8月12日新增的出口管制目录中，已限制针对先进制程3纳米及以下的芯片设计的EDA出口123美国断供中兴通讯美国断供华为美国断供整个中国半导体行业 3 国内EDA发展规划工信部2021年11月30日发布《“十四五”软件和信息技术服务业发展规划》（以下简称《规划》），提出到2025年，规模以上企业软件业务收入突破14万亿元，年均增长12%以上。产业结构更加优化，综合实力迈上新台阶。推动软件产业链升级上游聚焦攻坚基础软件操作系统：加强操作系统总体架构设计和技术路径规划，推动关键技术联合攻关数据库：突破全内存高速数据引擎、高可靠数据存储引擎、分布式数据处理与任务调度架构等关键技术开发支撑软件：提升软件开发工具集成性、稳定性，加速测试工具开发设计仿真系统软件：突破三维几何建模、约束求解引擎等关键技术，重点支持三维CAD、CAE、MBSE等产品研发电子设计自动化软件【EDA】：突破全流程关键技术，完善先进工艺工具包工业控制软件：聚焦PLC、DCS等工业控制系统，开展联合攻关和适配迁移重点突破工业软件前瞻布局新兴平台软件协同攻关应用软件积极培育嵌入式软件优化信息技术服务中游下游数据来源：1. 工信部；2、人民政协网半导体行业 4 EDA软件的基石作用全球半导体各版块销售额行业洞察EDA（Electronic Design Automation），也叫电子设计自动化，是指借助计算机软件辅助完成超大规模集成电路芯片设计、制造、封装、仿真、验证等流程的一整套自动化设计方法，随着集成电路的不断发展，芯片设计的复杂程度不断提升，工程师们必须要利用EDA工具才能完成电路设计、版图设计、性能分析等复杂的IC分析及设计工作，故而EDA软件被誉为“芯片之母”，已逐渐成为集成电路设计及制造的基础。单位:亿美元销售额销售占比类别FY19FY20FY21FY19FY20FY21分立器件2392362536%5%5%光电器件41640544610%9%10%传感器1351451563%3%3%集成电路3,3343,5463,83881%82%82%其中：模拟电路53954058613%12%12%微处理器66467768416%16%15%逻辑电路1,0651,1341,21526%26%26%存储器1,0641,1941,35326%28%29%合计4,1234,3314,694100%100%100%数据来源:1.世界半导体贸易统计组织（WSTS）；2.致同分析 全球EDA销售规模 全球半导体销售规模 全球EDA销售规模增速 全球半导体销售规模增速数据来源:1.世界半导体贸易统计组织（WSTS）；2.国际半导体产业协会（SEMI）• 根据世界半导体贸易统计组织数据预测，2021年全球半导体销售额达到4694亿美元，同比增长8%，其中以模拟电路、微处理器、逻辑电路、存储器构成的集成电路销售额为3838亿美元，同比增长8.3%，占半导体销售额82%。2019年-2021年在以5G、物联网、人工智能、云计算、汽车电子等为代表的新兴应用领域需求带动下，全球半导体销售额保持了较高的增长• 受益于半导体市场需求的推动，半导体产品技术迭代速度加快。EDA工具作为集成电路设计与制造环节必不可缺的支撑工具，全球EDA市场销售规模呈现稳定上升的趋势，根据国际半导体产业协会统计，2021年全球EDA市场规模为133亿美元，同比增长16%• EDA市场销售规模占半导体销售规模较小，但其以百亿美元左右的销售规模撬动近5000亿美元级别全球半导体市场销售规模全球EDA与半导体销售规模比较单位：亿美元销售增长率01,0002,0003,0004,0005,0006,00005%10%15%20%FY191034,123FY201155%8%12%16%4,331FY211334,694半导体行业 5 EDA发展历程2017-2022年中国人工智能带动行业综合解决方案服务市场规模及预测第一阶段第二阶段第三阶段第四阶段20世纪70年代中期：计算机辅助设计（CAD）时代20世纪80年代：计算机辅助工程（CAED）时代20世纪90年代后：电子系统设计自动化（EDA）时代现代 EDA 时代• 设计工程自动化来替代手工绘图• 主要对设计电路的功能检测问题进行处理• 真正实现了设计的自动化• EDA 技术在半导体设计、制造、封装领域广泛应用EDA技术是计算机科学、电气工程学、物理学、化学、应用数学等跨领域合作发展的成果。计算机科学与电气工程结合形成了不同层次的电路模型，与物理学、化学结合形成了不同的制造模型，与应用数学结合开发了多种算法，与应用领域结合开发出多种知识产权库（IP）知识产权（IP）的发展推进了EDA软件的发展EDA业务模式逐渐脱离软硬集成的模式，单独销售软件成为主流EDA商业化逐渐成熟，现在的EDA三巨头Mentor、Cadence 和Synopsys相继成立IC版图编辑、PCB布局布线等计算机辅助产品出现，芯片设计自动化成为可能数据来源：1. 东方财富网； 2.致同分析半导体行业 6 EDA产业链概览EDA工具作为集成电路产业的上游基础产业之一，其使用贯穿整个集成电路设计和制造流程硬件设备、操作系统、开发工具及其他辅助性软件EDA工具的使用贯穿整个集成度电路设计和制造流程EDA工具芯片设计晶圆制造封测模拟前端Foundry定期更新PDKEDA提供制造工艺流程服务EDA提供封装设计平台数字后端设计芯片结构和验证输出可供制造的文件数据来源：1. 前瞻产业研究院； 2.致同分析半导体行业 7 8%87%5%FY12392FY13416FY14446FY15468FY16512FY17557FY18582EDA全球及国内市场规模EAD国际及国内市场规模及增长情况2020年全球市场三大类EDA工具市场规模占比根据GIA预测数据，2020年至2027年全球EDA市场复合增长率约为8.7%，同期中国EDA市场复合增长率约为11.7%；2021年EDA全球各主要市场收入中，依然是美洲地区最大，其次是亚太地区；亚太地区最主要的市场是中国大陆和中国台湾关注点• 根据概伦电子招股说明书及GIA市场预测： –制造类EDA工具的市场规模将受益于新增晶圆厂的需求持续上升，2021年预计全球制造类EDA工具的市场容量约为6.5亿美元，预计2019-2024年间将按照10%的增长率增长 –模拟电路EDA将因下游应用领域增加而需求增加，预计2021年模拟电路EDA工具全球市场规模约10亿美元，同时2019-2024年间约以7-9%的复合增长率增长 –20年全球EDA市场规模约114.67亿美元，总体复合增长率8.7%，按照总体规模计算得到数字芯片、模拟及混合芯片以及制造类EDA市场规模预测占比情况，如左图。随着摩尔定律演进，集成电路上可以容纳的晶体管数目在大约每经过18个月到24个月便会增加一倍，芯片设计的复杂度不断上升。先进EDA软件大幅降低了大型系统级芯片（SOC）的设计成本和设计周期，推动了先进制程数字芯片的发展，同时也使以SOC为代表的数字芯片成为先进EDA软件的主要销售领域数据来源:1. 《上海概伦电子股份有限公司招股说明书》；2.前瞻产业研究院；3.致同分析■ 模拟及混合芯片设计EDA■ 制造类EDA■ 数字芯片 设计EDA及其他数据来源:1. 《上海概伦电子股份有限公司招股说明书》；2.前瞻产业研究院；3.致同分析单位：人民币亿元01002003004005008006009007001,0000510201525FY20FY25EFY19616556611545688924 全球市场规模及预测 国内市场规模及预测 全球市场 （复合）增长率%-R 国内市场 （复合）增长率%-R半导体行业 8 EDA国内市场竞争格局-寡头垄断下的快速增长2018-2020年全球EDA工具市场分布数据2018-2020年我国EDA工具市场分布数据2020-2027国内市场复合增长率2020-2028全球市场复合增长率11.7%8.21%我国EDA市场整体由Synopsys、Cadence、Siemens EDA（Mentor在2016年被西门子以45亿美元收购）这三大巨头垄断，2020年这三大巨头市占率达到77.7%；本土EDA厂商华大九天在中国EDA市场市占率排名第四，超过国外另外两大厂商Ansys和Eesof，为5.9%，在国内EDA市场快速增长过程中，国内EDA产品市场国产化率较低 Synopsys Cadence Siemens EDA Ansys Keysight EEsof 其它 Synopsys Cadence Siemens EDA 其它数据来源:1. 赛迪智库；2.前瞻产业研究院；3.国泰君安证券《EDA，半导体行业的“七寸”》；4.致同分析半导体行业 9 国内部分EDA公司情况-数字芯片设计类（1/2）目前国内EDA产业主要短板之一：产品不齐全；芯片设计应用的全流程覆盖以及关键环节的核心EDA工具是中国EDA行业未来发展的重点，2020年国内已设立约49家EDA企业，从各个领域进行技术突破数据来源:1. 中国通信学会; 2. 前瞻产业研究院；3.致同分析国内外厂商EDA产品布局情况EDA工具的主要大类及细分示意图功耗时序分析SynopsysSiemens EDA/Mentor华大九天芯华章贝思科尔新致华桑亚科鸿禹蓝海微集成电路设计类EDA工具数字芯片设计全流程EDA前端设计架构设计√√√√√HDL语言编码√√√√RTL设计√√√√√逻辑综合√√√√静态时序分析√√√√√形式验证√√√√原型验证√√√√√√硬件加速√√√√√插入DFT√√√布局规划√√√√后端设计时钟树综合√√√√布线布局√√√√√√寄生参数提取√√√√√门级仿真√√√√√ECO√√√版图物理验证√√√功耗时序分析√√√√半导体行业 10 国内部分EDA公司情况-数字芯片设计类（2/2）数据来源:1. 中国通信学会; 2. 前瞻产业研究院；3.致同分析国内外厂商EDA产品布局情况（续上表）EDA工具的主要大类及细分示意图行芯科技超逸达鸿芯微纳安路若贝九霄智能国微思尔芯立芯科技奇捷科技阿卡思微集成电路设计类EDA工具数字芯片设计全流程EDA前端设计架构设计HDL语言编码√√RTL设计√√逻辑综合√静态时序分析形式验证√原型验证√硬件加速插入DFT布局规划√√√后端设计时钟树综合√布线布局√寄生参数提取√√√门级仿真√ECO√√版图物理验证√√功耗时序分析√√半导体行业