复盘巨头的成功，糅杂未来的趋势，国产EDA产业能否诞生出全球巨头？

受益于先进工艺的技术迭代和众多下游领域需求的强劲驱动力，全球EDA市场规模呈现稳定上升趋势。据国际半导体产业协会（SEMI）统计数据，2020年全球EDA市场规模为114.67亿美元，同比增长11.63%。EDA行业占整个集成电路行业市场规模的比例虽然较小，但其作为撬动整个集成电路行业的杠杆，支撑并影响着数千亿美元的集成电路行业发展。

国内市场方面，根据半导体行业协会统计数据，2020年国内EDA市场规模为93.1亿元，同比增长27.7%。2021年以来，国内EDA产业更是迎来高速发展，多家EDA企业发起IPO。

此外，初创公司如雨后春笋般相继成立，资本进场后一级市场投融资事件频繁。据不完全统计，仅2021年EDA领域融资事件就超过15起，超12家企业获资本青睐。

纵观2021年，除了资本快速进场以及初创企业的蓬勃增长外，EDA相关支持政策的频繁落地也正在力促EDA行业驶入快车道。2021年可谓开启了中国EDA元年。

据行业知名机构IBS预测，2030年全球集成电路产业规模将超过1万亿美金，是2020年的2.6倍。EDA行业也将随之高速增长。

在中国半导体市场蓬勃发展下，国内EDA的需求增长更加迅猛。据SEMI发布的数据，今年第一季度中国大陆EDA销售额同比暴增99%，然而目前中国本土企业市占率合计不足15%。

当前中国EDA&IP市场规模约为百亿人民币，在半导体产业变革与国产化的大趋势下，即使不考虑国内外市场的估值水平差异，国内也有望产生市值500亿人民币的行业龙头。

EDA巨头是怎样炼成的？

20世纪60年代，集成电路产业尚在发展早期，规模较小，芯片的集成度不高，芯片设计玩家以大型IDM公司为主，EDA则主要以in-house EDA的形式存在，仅有少量几家商用EDA公司，例如Applicon、Calma、ComputerVision等，且这些公司的重心还是偏向于机械CAD。

80年代，半导体工艺持续演进，行业蓬勃发展，下游应用与种类也相应大幅增加，由此催生了中小型Fabless芯片设计公司的快速发展。但中小厂商缺乏资源能力开发自己的in-house EDA工具，因此产生了大量对外部商用EDA的需求。

90年代后，集成电路产业进入成熟期，分工模式占主导，in-house EDA模式基本消亡，商用EDA确立主流地位。整个EDA行业经过充分竞争，走出了以Synopsys、Cadence和Mentor Graphics为代表的EDA公司。

此后，这三家企业巩固自身优势的同时，也开启了大规模并购来实现全工具链覆盖，形成了如今Synopsys占据36%，Cadence占据25%，Mentor Graphics占据14%的行业格局，它们也被称为如今的国际EDA三巨头。

回顾全球EDA行业60多年的浩浩荡荡发展史，可以获得一些启示：

第一，技术变革对于EDA行业发展以及公司抓住成功机会有着至关重要的推动作用。

Synopsys的逻辑综合工具就是最典型的例证。过去，芯片设计工程师都是用单个门来手动设计芯片电路，而Synopsys推出的逻辑综合工具Design Compiler把芯片设计思路抽象化，将底层细节都归并到库和CAE工具中，芯片设计工程师可以使用硬件描述语言编写代码来实现芯片功能，功能验证后再通过逻辑综合工具将硬件描述语言转换成逻辑电路图，最后进入制造环节。这极大地提升了集成电路设计的效率，引发了芯片设计行业的流程变革。

至此，数字逻辑设计（前端）和数字实现（后端）开始泾渭分明。借此机会，Synopsys建立了半导体逻辑设计工具的市场优势，为其进一步发展奠定了基础。

第二，EDA公司在创办之初就应该有布局整体解决方案的意识，并在技术基础架构上有很强的从点到面的扩展性，以此增加客户粘性。

目前EDA行业三巨头在个别技术领域都拥有完整的EDA解决方案，其中行业排名第一的Synopsys拥有业界最完整的产品线，不但为芯片设计和验证提供工具，还能够提供强大的IP核以及安全方案，建立了完整的芯片设计数字化流程。其他的小公司往往只能在一个细分领域提供有限的服务和工具，难以做大做强。

创业公司若能在各细分技术领域（例如模拟设计、数字实现或数字验证等）提供完整与差异化的解决方案或平台，才有望满足市场需求，突破巨头垄断格局。

第三，EDA公司需要重视自主知识产权。

知识产权布局帮助EDA巨头形成了较高的商业壁垒。截至2020年，Synopsys拥有4463件专利，占EDA领域专利总数的31.0%，Cadence拥有3119件专利，占比21.6%。可以看出，公司市场份额与专利市占率成正相关。

EDA创业公司若采用第三方商业授权或开源授权的技术来研发产品，在政治、法律、商业等方面都存在极大的风险。

开源技术相关的软著和知识产权归其所有地和公司所属，而目前大多数EDA相关的开源软件作者所在国都是美国，存在风险；即使目前开源协议允许闭源商业发布，也不能保证以后开源协议不会修改。

如果代码非自主开发，公司后续的产品扩展、其他工具技术、数据格式的融合会存在局限性和难度，不利于打造高效融合的验证平台或流程。

第四，并购对于EDA公司成长壮大起到了至关重要的作用，但EDA行业不能“迷信”并购。

EDA行业是并购活跃的行业，据统计，在过去的30年中，发生在EDA行业的并购近300次，鼎盛时期一年发生过20次左右。其中绝大部分的并购都是EDA巨头们对中小EDA公司的收购，从而将获取的产品与技术整合进本身的解决方案，以此获取或扩大市场份额。

然而，当前中国EDA行业尚未到并购整合阶段。

国产EDA“异军突起”

从短期来看，国际公司垄断EDA市场的局面还将持续，面对行业巨头的技术优势和生态壁垒，对于国产EDA的突围发展之路，杭州行芯科技有限公司的董事长兼总经理贺青博士谈到,在后摩尔时代来临、技术进步放缓、技术演进路径不再唯一的科技大背景下，先进工艺、先进封装、人工智能、云技术等将成为国产EDA的市场突破口。

与EDA行业寡头相比，本土EDA厂商在产品系统性等方面的布局仍存在较大差距。国产EDA企业想要生存和发展，必须坚持核心技术自主研发，结合市场需求与技术变化，提供帮助客户解决问题和帮助产业更好发展的EDA产品。在国外几乎垄断的大环境下，我们看到国内涌现出了许多优秀的EDA点工具，并且凭借着点工具的优势，朝着局部解决方案、全流程解决方案方向发展。行芯也正是走在“由点到面”的发展道路上。

行芯是一家具有完全自主知识产权和国际竞争力的EDA企业，致力于从传统工艺到先进工艺，为行业提供领先的EDA签核（Signoff）工具链和解决方案。据了解，随着SoC集成的设计复杂程度日益提高，签核需要探索的空间和范围呈现指数级的增长，验证所需要的时间也越来越长。而签核工具的目标是准确、快速、完备、易调试地完成日益复杂的仿真与分析，让开发者有信心完成签核，将设计交付给晶圆厂进行流片。签核工具由于技术密集性高，知识范围广，而且需与晶圆厂紧密配合，一直以来都是行业的关键难题。

目前行芯的签核工具链包括全芯片高精度参数提取工具GloryEX、功耗/EM/IR/可靠性分析解决方案GloryBolt以及多物理域耦合分析解决方案PhyBolt，专注于SoC、ASIC、Memory、Custom、AMS 等芯片物理设计的Signoff领域，包括电源完整性、信号完整性、寄生参数提取、功耗、可靠性、静态时序分析、衬底噪声、片上多物理域分析、先进工艺设计优化等挑战，深入拓展软件算法和芯片设计独特能力，正以突破性的Signoff技术全面助力客户实现最佳的功耗、性能和面积（PPA）目标。

贺青博士介绍道，面对后摩尔时代先进工艺带来的芯片规模持续高增长、三维复杂结构建模、工艺效应、特种工艺、功耗与性能的极致要求等挑战，行芯首创面向先进工艺设计的建模与分析方法，填补国内EDA领域空白，通过底层架构与算法创新，重构先进工艺建模流程，加速芯片设计签核收敛。

国产EDA路在何方？

可见，创新求变正在重塑国产EDA行业新的核心竞争力。但也要清楚，EDA核心技术的突破没有捷径可走，对于研发人员的知识背景、研发能力及经验积累等均提出了更高要求，需要持续吸引各种人才、加强产学研合作和保持高研发投入，长期坚持技术沉淀，通过客户需求引导，才有可能形成新的突破。

第二，EDA工具需要更快响应新需求。

苹果、亚马逊、阿里等公司为了追求产品差异化以及自主化，纷纷开始走上造芯之路，芯片设计的需求和主导权正在向系统厂商转移。在这样的商业模式转变背景下，产业分工将再次发生变革，面向系统厂商的EDA工具需要更加高效，使芯片能在短时间内完成差异化定制，帮助厂商快速完成产品迭代。

第三，产业数字化的高速发展与先进制程对数字EDA工具提出更高要求。

在各领域推进数字化转型的大背景下，为了获得更好性能、更低功耗以及更小面积，数字芯片不断向着5nm、3nm等更先进的制程演进，对相应的数字EDA也不断提出更高的要求。

另一方面，模拟芯片设计更依赖于人工经验，而数字EDA较模拟EDA工具种类更多，技术壁垒更高，演进的空间更大，且市场规模约为模拟EDA的三倍。因此，挑战之下，数字EDA工具领域也将涌现更多创新机会。

因此，下一代EDA应能够大幅降低工具的使用门槛，加快芯片迭代速度，满足未来海量芯片设计需求，同时也支撑芯片行业向more moore、more than moore发展。换言之，未来的EDA工具将具备三个特征：

一、智能化：

自动化和智能化的EDA可以将过去的设计经验和数据吸收到软件中，实现芯片从需求到设计的机器智能理解、智能实现和智能验证，大幅减少芯片设计、验证、布局布线等工作的人力占比，缓解当前芯片设计人才紧缺的困境。

二、开放化：

开放和标准化的EDA可以帮助实现工具私有接口和数据互通，建立起更友好的产业链上下游生态圈。基于开放接口和标准，EDA厂商、用户、第三方可以以系统需求为导向进行高效设计，方便流程自动化和AI智能处理的集成，大大加快国产EDA实现全领域和全流程闭环。

三、云端弹性化：

互联网云平台提供着近乎无限的计算弹性、存储弹性和访问便捷性，下一代EDA可以与云平台和云上多样化的硬件结合，充分利用成熟的云端软硬件生态，使得EDA的付费模式、使用模式、使用地点、使用设备都更加灵活，降低EDA的使用门槛，进一步扩大用户群体和市场规模。

国产两大EDA龙头企业分析

1、华大九天： 立于国产EDA软件之巅，助力中国芯

产品结构：模拟、平板显示全覆盖

公司成立于2009年，为国内领先的EDA工具软件开发服务商，主要产品包括模拟 电路设计全流程EDA工具系统、数字电路设计EDA工具、平板显示电路设计全流 程EDA工具系统和晶圆制造EDA工具等EDA工具软件，并围绕相关领域提供技术 开发服务（测试芯片设计、半导体器件测试分析、器件模型提取等），是我国唯 一能够提供模拟电路设计全流程EDA工具系统的本土EDA企业。目前，公司已构 建出以上述四大板块为核心的平台化系统，布局全生态体系，从而实现全平台生 态替换。

发展历程

自成立以来，公司一直聚焦于EDA工具的研发工作。2011年，公司发布第一代模 拟电路设计全流程EDA工具系统；2014年公司发布平板显示电路设计全流程EDA 工具系统；2018年公司推出晶圆制造工程服务业务并发布异构仿真系统；2020年 公司发布新一代模拟电路设计全流程EDA工具系统和工艺模型提取工具，是目前 国内规模最大、产品线最完整、综合技术实力最强的EDA工具提供商。

以技术为核心：高研发投入

公司拥有覆盖模拟电路设 计、数字电路设计、平板 显示电路设计和晶圆制造 等多领域EDA产品的研发 团队，截至2020年12月31 日，公司研发和技术人员 总数322人，占总员工比例 达到67.51%。为保持自身 的竞争力，公司保持了持 续高比例的研发投入。公 司2018年度、2019年度、 2020年度研发费用分别为 0.75、1.35、1.83亿元，占 营业收入的比例分别为 49.81%、52.50%、 44.22%。

以技术为核心：优秀的管理层

公司已组成以创始人刘伟平为主体的核心技术团队，目前成员共计5人。核心团队 成员均具备硕士及以上学历，拥有深厚且与公司业务匹配的资历背景，对公司主 要产品的研发具有重要、突出的贡献，目前在公司研发部门担任重要职务。

收入结构

近三年收入占比均在 80%以上。2020年，公司EDA软件销售收入为3.45亿元，同比增长60.47%。技术 开发服务在近三年中保持着较快的增速，2020年公司技术开发实现收入0.61亿 元，同比增长56.41%。（报告来源：未来智库）

营收快速增长

2018-2020年，公司 取得营业收入1.51亿 元、2.57亿元和4.15 亿元，2019和2020 年增速分别达到 70.59%和61.26%； 归母净利润分别为 0.49亿元、0.57亿 元、1.04亿元，2019 年和2020年增速分别 达到17.80%和 81.18%。营业收入 及利润均保持较高增 速。

2. 概伦电子： 以器件建模和电路仿真验证切入全流程 EDA

1.简况

概伦电子成立于2010年，公司的主营业务为向客户提供被全球领先集成 电路设计和制造企业长期广泛验证和使用的EDA产品及解决方案，主要 产品及服务包括制造类EDA工具、设计类EDA工具、半导体器件特性测 试仪器和半导体工程服务等。公司的主要客户包括台积电、三星电子、 SK海力士、美光科技、联电、中芯国际等全球领先的集成电路企业。

2.股权结构

公司经历了多次增资和股权转让， LIUZHIHONG（刘志宏）持有公司17.94%的股份，且与共青城峰伦为一 致行动人，合计控制公司24.14%股份，为公司的实际控制人。共青城明 伦、共青城伟伦、共青城经伦、共青城毅伦、共青城智伦、井冈山兴伦的 执行事务合伙人为梅晓东先生，为公司高级管理人员。金秋投资、静远投 资、睿橙投资、国兴同赢的执行事务合伙人以及嘉橙投资执行事务合伙人 的间接控股股东为陈晓飞先生，为公司董事。

3.主营业务——概览

公司在EDA行业的整体 战略是围绕DTCO（设计 -工艺协同优化）方法学, 在器件建模和电路仿真 验证两大集成电路制造 和设计的关键环节进行 重点突破，其技术可有 效支撑7nm/5nm/3nm等 先进工艺节点下的大规 模复杂集成电路的设计 和制造，帮助晶圆厂在 工艺开发阶段评估优化 工艺平台的可靠性和良 率等特性，建立精确的 器件模型、PDK和标准 单元库，并通过快速精 准的电路仿真帮助集成 电路设计企业有效预测 芯片的性能和良率，优 化电路设计。

4.财务：营收规模快速增长

2018-2020年公司营业收入分别为0.52、0.65、1.37 亿元，主营业务占比分别为98.49%、98.80%、99.64%，其他业务收入为投资性房 地产租赁收入，占比较小。受EDA市场需求与国家政策支持影响，公司营业收入呈 快速增长趋势，2019和2020年增速分别为26.06%和109.94%。公司扣非后归母净 利润有显著改善，2018-2020年分别为-0.08、0.03、0.21亿元，2019和2020年增 速分别为137.32%和615.30%。