今年以來(lái)AI、半導(dǎo)體等板塊迎來(lái)重要催化，軟硬件、應(yīng)用端輪番登場(chǎng)。集成電路上游的EDA還未受到密集關(guān)注，或存在補(bǔ)漲機(jī)會(huì)。去年從佩羅西竄臺(tái)到美國(guó)《芯片與科學(xué)法案》的簽署均刺激半導(dǎo)體及其核心環(huán)節(jié)EDA軟件的國(guó)產(chǎn)化情緒。包括去年美國(guó)商務(wù)部發(fā)布對(duì)EDA軟件工具等四項(xiàng)技術(shù)實(shí)施出口管制都將加速中國(guó)實(shí)現(xiàn)核心產(chǎn)業(yè)自主可控的進(jìn)程。

EDA是設(shè)計(jì)芯片的軟件

EDA是指利用計(jì)算機(jī)軟件完成大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)、仿真、驗(yàn)證等流程的設(shè)計(jì)方式。EDA軟件是集成電路領(lǐng)域的上游基礎(chǔ)工具，貫穿于集成電路設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)等環(huán)節(jié)，是集成電路產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略基礎(chǔ)支柱之一。

EDA產(chǎn)品線繁多，按照集成電路產(chǎn)業(yè)鏈劃分，集成電路EDA工具可以分為制造類EDA工具、設(shè)計(jì)類EDA工具及封測(cè)類EDA工具。晶圓廠借助器件建模及仿真、良率分析等制造類EDA工具來(lái)協(xié)助其進(jìn)行工藝平臺(tái)開發(fā)，工藝平臺(tái)開發(fā)完成后，晶圓廠建立集成電路器件的模型并通過(guò)PDK或建立IP和標(biāo)準(zhǔn)單元庫(kù)等方式提供給集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)。設(shè)計(jì)類EDA工具則是基于晶圓廠或代工廠提供的PDK或IP及標(biāo)準(zhǔn)單元庫(kù)為芯片設(shè)計(jì)廠商提供設(shè)計(jì)服務(wù)。封測(cè)類EDA工具主要是提供封裝方案設(shè)計(jì)及仿真的功能，從而幫助芯片設(shè)計(jì)企業(yè)完成設(shè)計(jì)。

EDA工具分類

芯片制程進(jìn)步推動(dòng)EDA變革。隨著芯片制程進(jìn)步，單顆芯片中晶體管數(shù)量呈現(xiàn)指數(shù)型增長(zhǎng)，制程突破14nm后，芯片設(shè)計(jì)中為防漏電等問(wèn)題，硬性規(guī)則增加，EDA所能實(shí)現(xiàn)的變通空間受壓縮，EDA行業(yè)面臨變革。

全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展

EDA產(chǎn)業(yè)鏈上游主要是為工業(yè)軟件產(chǎn)品制造提供基礎(chǔ)服務(wù)的軟硬件，其中，硬件主要為計(jì)算機(jī)設(shè)備。經(jīng)歷了十余年高增長(zhǎng)后，智能手機(jī)和平板電腦的崛起取代了部分電腦辦公+上網(wǎng)的功能，2012年后全球PC市場(chǎng)起逐年萎縮，多年以來(lái)處于存量盤整期。

中游EDA從全球范圍內(nèi)來(lái)看，擁有完整的、全流程產(chǎn)品的Synopsys、Cadence、Siemens EDA具有明顯的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，位列第一梯隊(duì)，已壟斷EDA市場(chǎng)，CR3高達(dá)近70%。國(guó)產(chǎn)EDA廠商距第一梯隊(duì)還有一定差距，華大九天與其他幾家企業(yè)，在部分領(lǐng)域擁有全流程工具或具有領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，處于全球EDA行業(yè)的第二梯隊(duì)，共占據(jù)全球市場(chǎng)約15%的份額。第三梯隊(duì)企業(yè)主要聚焦于某些特定領(lǐng)域或用途的點(diǎn)工具，整體規(guī)模和產(chǎn)品完整度與前兩大梯隊(duì)的企業(yè)存在明顯差距，約占全球15%市場(chǎng)份額。

國(guó)內(nèi)EDA供應(yīng)商目前所占市場(chǎng)份額較小，華大九天為本土EDA龍頭企業(yè)，僅占國(guó)內(nèi)約4.5%的份額。本土EDA企業(yè)難以提供全流程產(chǎn)品，僅在部分細(xì)分領(lǐng)域具有優(yōu)勢(shì)，個(gè)別點(diǎn)工具功能強(qiáng)大。例如華大九天是世界唯一提供全流程FPD設(shè)計(jì)解決方案的供應(yīng)商，概倫電子在SPICE建模工具及噪聲測(cè)試系統(tǒng)方面技術(shù)處于領(lǐng)先地位，廣立微在良率分析和工藝檢測(cè)的測(cè)試機(jī)方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。

中國(guó)地區(qū)部分EDA企業(yè)收入情況

下游環(huán)節(jié)，中國(guó)集成電路需求旺盛，國(guó)內(nèi)自給量不足，需要大量進(jìn)口，對(duì)外依賴度較高。根據(jù)海關(guān)總署的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2021年中國(guó)集成電路產(chǎn)品進(jìn)口數(shù)量為6354.81億個(gè)，出口數(shù)量為3107億個(gè)，進(jìn)口金額為4396.94億美元，出口金額為1563億美元，存在較大的貿(mào)易逆差。

EDA商業(yè)模式較好，成長(zhǎng)確定性強(qiáng)

EDA廠商主要與客戶簽署期間授權(quán)合同，向客戶出售EDA相關(guān)軟件的有限期授權(quán)租賃服務(wù)，一般合約期為2-3年。根據(jù)華大九天的招股書顯示，公司的EDA軟件盈利模式為授權(quán)模式，即公司向客戶銷售指定版本的軟件，并收取合同約定期間的授權(quán)費(fèi)。根據(jù)授權(quán)期間的不同，又可分為永久期限授權(quán)和固定期限授權(quán)。客戶根據(jù)自身業(yè)務(wù)需求，選擇不同期限授權(quán)的EDA軟件。對(duì)軟件換代需求不迫切的企業(yè)，通常采購(gòu)永久期限授權(quán)軟件；對(duì)軟件換代需求迫切的企業(yè)，通常采購(gòu)固定期限授權(quán)軟件。公司的固定期限授權(quán)通常為1-3年，根據(jù)客戶自身需求及與公司的協(xié)商，合同可約定在固定期限內(nèi)提供一次或多次授權(quán)。多次授權(quán)模式下，公司分次向客戶提供license，于每次提供license后取得收貨（安裝）確認(rèn)單，并確認(rèn)收入。

此以Synopsys與Cadence為例。在營(yíng)收方面，從2013財(cái)年到2021財(cái)年，Synopsys的營(yíng)收從19.6億美元增長(zhǎng)到42.0億美元，同期Cadence營(yíng)收從14.6億美元增長(zhǎng)到29.9億美元，從營(yíng)收增速上能夠看出，兩家公司的業(yè)績(jī)?cè)鏊佥^為穩(wěn)定，即便是在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)銷售增速同比下降的年份，兩家公司的業(yè)績(jī)依舊保持強(qiáng)勁的增長(zhǎng)動(dòng)力。其收入連續(xù)性較好，不會(huì)因全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)景氣度的變化而發(fā)生大幅波動(dòng)，具有較強(qiáng)的逆周期性。

龍頭營(yíng)收增速和全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)銷售額同比增速的比較情況（%）

EDA作為集成電路上游的必備自動(dòng)化工具，隨著中國(guó)芯片設(shè)計(jì)行業(yè)的蓬勃發(fā)展，帶動(dòng)了下游需求的快速增加，而當(dāng)前EDA市場(chǎng)集中度較高，海外三巨頭市占率超八成，國(guó)產(chǎn)率極低，EDA成為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)上游的核心卡脖子環(huán)節(jié)之一，國(guó)產(chǎn)替代正當(dāng)時(shí)。同時(shí)EDA行業(yè)壁壘極高，需要長(zhǎng)期的技術(shù)積累，EDA國(guó)產(chǎn)化也將具備高集中度。