资料来源：东兴证券研究所

EDA 软件分类

EDA 是广义CAD的一种，是细分的行业软件。EDA 软件设计凝聚大量数学，图论，物理，材料，工艺 等学科知识，实现电子产品的自动设计。利用 EDA 工具，电子设计师可以从概念、算法、协议等开始设计电子系统，完成电子产品从电路设计、性能分析到设计出 IC 版图或PCB版图的整个过程。经过几十年的发展，EDA 工具也非常丰富，按照功能和使用场合，可以分为电路设计与仿真工具、PCB 设计软件、IC 设计软件、PLD 设计工具等。

表 1：EDA 工具软件分类

资料来源：根据公开资料整理，东兴证券研究所

EDA 是 IC 设计必需、也是最重要的集成电路软件设计工具，EDA 产业是 IC 设计最上游的产业。经过几十年发展，从仿真、综合到版图，从前端到后端，从模拟到数字再到混合设计，以及后面的工艺制造 等等，现代 EDA 工具几乎涵盖了IC设计的方方面面，具有的功能十分全面，可以粗略的划分为前端技术、后端技术和验证技术，各个技术之间有所重合。

图 3：“软服之家”对 EDA 的具体功能分类

资料来源：软服之家， 东兴证券研究所

对于芯片来说，好的布局和布线会节省面积，提高信号的完整性、稳定性，直接提高芯片的可靠性，所以EDA软件对于芯片设计至关重要。借助这个电子自动工具，工程师们就可以在电脑上对芯片设计的前后端技术和验证技术进行操作，帮助芯片更好地走线、验证和仿真。

1.2 EDA发展历程

何谓EDA？

EDA 是电子设计自动化（Electronic Design Automation）的简称，是从计算机辅助设计（CAD）、计算 机辅助制造（CAM）、计算机辅助测试（CAT）和计算机辅助工程（CAE）的概念发展而来的。

EDA 前世/胎动

在集成电路（IC）产业发展早期，芯片设计采用人工布线的方法，随着计算机进入商用阶段、芯片集成 度提升，人工布线满足不了芯片设计的需求，CAD 软件行业进入黄金时代，EDA 也应运而生。1980 年卡弗尔米德和琳康维发表论文《超大规模集成电路系统导论》，提出通过编程语言进行芯片设计的思想， 被视为EDA发展到下一阶段的重要标志，1986 和 1987 年两种硬件描述语言Verilog、 VHDL 应运而生， 并成为最流行的高级抽象设计语言。

EDA 历史沿革

1984 年 DAC 举办了第一个以电子设计自动化为主题的销售展览，EDA 在 80 年代开始真正起步，并逐 渐开始商业化，并催生了Calma、ComputerVision、Applicon、Mentor Graphics、Daisy 和 Valid 等公 司。

表 2：EDA 发展三个阶段

资料来源：根据互联网 公开资料整理，东兴证券研究所

国内 EDA 历史沿革

国内从上世纪八十年代中后期开始，就投入到 EDA 产业的研发当中。国内为了更好发展集成电路产业， 在 1986 年开始研发我国自有集成电路计算机辅助设计系统——熊猫系统，并在攻坚多年之后，于 1993 年国产首套 EDA 熊猫系统问世。之后的国内 EDA 发展曲折而缓慢。

因各种因素影响，国产 EDA 产业没有取得实质成功，但在成长过程中，国内已出现多个 EDA 厂商萌芽。2008 年，国内从事 EDA 研究的公司有华大电子、华天中汇、芯愿景、爱克赛利、圣景微、技业思、广 立微和讯美等。此后十年发展，华大九天、芯禾科技、广立微、博达微等几个企业从国产 EDA 阵型中 展露生机。

1.3 EDA 产业情况

EDA 是集成电路产业领域内属于“小而精”的产业链环节。数据显示，2018 年整个 EDA 的市场规模仅为 97.15 亿美元，2014-2018 年复合增长率在 6.89%左右，相对于几千亿美金的集成电路产业来说不值 一提。可是如果缺少了这个产品，全球所有的芯片设计公司都得停摆。

图 4：2014-2018年全球 EDA 市场规模（百万美元）

资料来源：ESD Alliance，EDAC ，东兴证券研究所

在 2017 年，IP 核的交易已经超越了 EDA 工具和服务本身，成为 EDA 产业交易规模最大的一部分。但 与 2017 年 IP 核强劲增长相比，2018 年 IP 核带来的收入显著下降，同比减少 11.8%，这一下降部分源 于第四季度IP供应商的会计和报告变化，并导致 2018 年第四季度EDA产业收入同比下降3.1％至2.57 亿美元。全年来看，EDA 产业收入略有增长，同比增长 3.83%。

图 5：2017 年与 2018年全球 EDA 市场规模（百万美元）

资料来源：ESD Alliance ，东兴证券研究所

经过三十余年长足发展，目前全球 EDA 产业竞争格局主要由 Cadence、Synopsys 和西门子旗下的 Mentor Graphics 垄断，三大 EDA 企业占全球市场的份额超过60%。其中，Synopsys 是全球最大的 EDA企业，2018年的市场份额已达到32.1%；Cadence仅次于Synopsys，2018年市场占有率为22.0%；Mentor Graphics 在被收购之前也能保持超过 10%的市场占有率。

在 2017 年中国工业软件企业排行榜中，Synopsys 排名35 位，Cadence 和 Mentor Graphics 分列第47、 48 位。

图 6：2014-2018年 EDA 三巨头公司收入所占份额

注：Mentor Graphics 2017 年被西门子收购后不再单独披露收入数据。

资料来源：ESD Alliance，EDAC ， 公司年报 ，东兴证券研究所

EDA三大巨头

EDA三巨头主要指EDA市场份额占据前三位的三家企业Synopsys、Cadence和被西门子收购的Mentor Graphics。

表 3：EDA 三巨头基本情况

资料来源：公司官网，东兴证券研究所

2.1 EDA 三巨头基本发展状况

Synopsys（新思科技）成立于 1986 年，由 Aart de Geus 带领通用电气公司微电子研究中心的工程师团 队创立，在 2008 年成为全球排名第一的 EDA 软件工具领导厂商，为全球电子市场提供技术先进的集成 电路设计与验证平台。Synopsys 在 EDA 行业的市场占有率约 30%，它的逻辑综合工具 DC 和时序分析 工具 PT 在全球 EDA 市场几乎一统江山。

资料来源：Wind ，东兴证券研究所

资料来源：Wind ，东兴证券研究所

Cadence（铿腾电子）是 EDA 行业销售排名第二的公司，在 1988 年由 SDA 与 ECAD 两家公司兼并而 成，Cadence 通过不断扩展、兼并、收购， 到 1992 年已占据EDA行业龙头地位，但到 2008 年被 Synopsys 超越。

Cadence 产品涵盖了电子设计的整个流程，包括系统级设计、功能验证、集成电路综合及布局布线、IC 物理验证、模拟混合信号及射频集成电路设计、全定制集成电路设计、PCCE 设计和硬件仿真建模等，致力于为客户提供电子设计自动化、软件、硬件以及解决方案等服务，旨在帮助其缩短将电子设备打入市场的时间和成本。全球知名半导体与电子系统公司均将 Cadence 软件作为其全球设计的标准。Cadence 的 Virtuso 工具历经27年不衰，成为业内传奇。

资料来源：Wind ，东兴证券研究所

资料来源：Wind ，东兴证券研究所

Mentor Graphics（明导国际，2016 年被德国西门子收购）1981 年成立，90 年代遇到经营困境，软件 的研发严重落后于进度，大量长期客户流失，难以与其他两家公司竞争。直到 94 年公司组织结构大调 整后，才重新崛起。

Mentor Graphics 是一家 EDA 软件和硬件公司，也是电路板解决方案的市场领导者，主要提供电子设计 自动化先进系统电脑软件与模拟硬件系统。Mento 的工具虽没有前两家全面，没有涵盖整个芯片设计和 生产环节，但在有些领域，如 PCB（印刷电路板）设计工具等方面有相对独到之处。

注：Mentor 被西门子收购后，不再单独披露收入数据

资料来源：Wind ，东兴证券研究所

资料来源：Wind ，东兴证券研究所

从股市表现来看，Synopsys 和 Cadence 股价均稳步上升，当前 Synopsys 市值有 204.5 美元，市盈率 47 倍；Cadence 市值有 211.3 亿美元，市盈率61 倍。

资料来源：彭博 ，东兴证券研究所

资料来源：彭博，东兴证券研究所

2.2 EDA 三巨头产品及客户

2.2.1 总体比较

EDA 公司提供给 IC 公司的一般都是全套工具，因此 EDA 集成度高的公司产品更有优势。三巨头基本都 能提供全套的芯片设计 EAD 解决方案。

Synopsys 最全面，它的优势在于数字前端、数字后端和 PT signoff。模拟前端的 XA，数字前端的 VCS， 后端的sign-off tool，还有口碑极好的 PT、DC 和 ICC功能都很强大。Synopsys 有垄断市场90%的 TCAD 器件仿真和垄断 50%的 DFM 工艺仿真,这是其在 EDA 产业竞争中的一把利器。

Cadence 的强项在于模拟或混合信号的定制化电路和版图设计，功能很强大，PCB 相对也较强，但是 Sign off 的工具偏弱。

Mentor Graphic 也是在后端布局布线这块比较强，在 PCB 上也很有优势，它的优势是 Calibre signoff 和 DFT，但 Mentor Graphic 在集成度上难以与前两家抗衡。

此外，除了卖 license 以外，EDA 企业还可以提供 IP 授权（硬核和软核），这个对于很多中小规模的设 计公司是很有吸引力的。授权的 IP 通常有 memory，Serdes 和 Power management 之类的研发成本或 门槛相对较高的硬核。

Mentor 在 IP 业务上和 Synopsys 与 Cadence 几乎没有竞争力，目前 Synopsys 企业的 IP 业务全球排名第二，Cadence 企业的 IP 业务销售额也在逐年增加。

表 4：芯片设计部分流程使用的三巨头工具

资料来源：根据互联网 公开资料整理，东兴证券研究所

2.2.2 各自特点

Synopsys 提供的产品与服务主要分为四类：EDA、IP、制造解决方案、专业服务与其他，其中 EDA 产 品占 Synopsys 总收入中的一半以上。

图 15：Synopsys 产品分类

资料来源：根据互联网 公开资料整理 ，东兴证券研究所

Synopsys 是 EDA 三大巨头之首。占据统治地位的产品为逻辑综合工具 DC(design compiler)，时序分 析工具 PT(prime time)。

通过这两大产品 Synopsys 建立了完整的芯片 ASIC 设计 FLOW 包括，verilog 仿真工具VCS，逻辑综 合工具DC，物理布局布线工具 ICC，形式验证工具formality，时序分析工具PT，参数提取工具 STAR-RC，版图检查工具 Hercules。DFT 工具直接插入 DC 工具中，还有 ATPG 工具 TetraMAX，可以说是集：广、 大、全于一身。

图 16：2013-2018 年 Synopsys 各类产品或服务营收占比情况

资料来源：公司年报 ，东兴证券研究所

Synopsys 的 EDA 和 IP 客户通常是半导体和电子系统公司，Synopsys 的解决方案帮助这些公司开发电 子产品、降低设计和制造成本。除此之外，Synopsys 还为包括电子、金融服务、媒体、汽车、医药、 能源和工业等不同行业客户提供软件安全解决方案。

Intel 是 Synopsys 最大客户，2016-2018 三年公司总营业额中分别有15.9%、17.9%、15.4%来自 Intel。除此之外，公司没有占总收入份额超过 10%的客户。

Cadence 将主营业务分为五类，分别是验证、数字设计、模拟、PCB、 IP，其中前三项的地位更为重要， 占主营业务收入的份额在 75%左右。

图 17：2018年 Cadence 各细分领域占营业额的比重

资料来源：公司年报 ，东兴证券研究所

Cadence 为 EDA 业界第二厂商，工具集中在模拟电路，PCB 电路，FPGA 工具。Cadence 也有一套完整的 ASIC设计工具，但在与 Synosys 竞争中处下风。但在全定制设计中 Virtuso 仍然非常强大，Cadence 之所以稳居第二，决定于其强大的模拟电路设计工具。

图 18：Cadence 主要产品

资料来源：公司官网 ，东兴证券研究所

表 5：Cadence 主要平台介绍

资料来源：公司官网，东兴证券研究所

Mentor 公司为业界第三，虽然排行第三，但体量比前两家要小不少。Mentor 在 EDA 厂商中始终占有一 席之地的原因是其点工具做得非常好，比如 Mentor 的 PCB 设计工具，全面而且信号分析准确。比如 ASIC 流程中的 Calibre 在版图 LVS，DRC 中占有率超出其他两家，比如 DFT 工具 DFTAdvisor 在 DFT 工具中绝对占据优势地位。但由于 Synopys 的销售策略，在 DC 销售时免费搭 DFT compiler，对 DFTAdvisor 造成一定的市场冲击。但 Mentor 平台并非像前两家一样大而全，虽然点工具做的很精致， 但在 Synopsys、Cadence 的竞争压力下，发展空间日渐狭小。

表 6：四大EDA 公司主要客户情况

资料来源：公司官网，东兴证券研究所

2.2.3 在华布局

Cadence 是上述三家企业中在华布局进行最好的，1992 年 Cadence 进入中国大陆及香港市场，然后陆 续建立了北京、上海、深圳、香港四个办事处以及北京研发中心、上海研发中心，Cadence 在北京和上 海都有R&D 团队，进行数字和模拟方面的产品研发，包括现在新的与AI相关的产品都是在国内研发的。

2017 年 11 月 13 日，Cadence 与南京市浦口区人民政府正式签署战略合作备忘录以及投资协议，宣布 在南京江北新区成立新本土化公司南京凯鼎电子科技有限公司。据 CEO Lip-Bu Tan（陈立武）先生表 示南京公司是 Cadence IP 方面对中国公司提供密切服务的第一步。Cadence 与南京公司以后专注的方 向是互补的：Cadence 专注于尖端的技术和先进节点，而南京公司主攻成熟技术的需求。

Synopsys 仅次于 Cadence，自 1995 年进入中国市场以来，Synopsys 已在北京、上海、深圳、西安、 武汉、南京、厦门、香港、澳门九大城市设立机构，员工人数超 1200 人，建立了完善的技术研发和支 持服务体系。2017 年 11 月 10 日，Synopsys 区域总部宣布落户南京江北新区。

Mentor 中国总部设立于上海金茂大厦，分别在北京和深圳设有销售办公室。

EDA 三巨头几乎在所有细分领域都有产品涉及，而 EDA 行业入门门槛高，成本弹性大，对性能依赖性强，其他的 EDA 公司若想突围十分困难。

表 7：国内公司所用 EDA 软件基本情况

资料来源：公司官网，东兴证券研究所

2.3 EDA 三巨头成功因素：内生、外延、国家政策扶持三管齐下

EDA 企业若想保持核心竞争力需要靠技术支持，与其他高新技术企业相似，EDA 企业获取技术优势的 途径有：收购兼并其他企业的成熟技术、高研发投入和政府扶持。

2.3.1 内生：高额的研发投入

除大量收购有潜力的公司以外，Synopsys 和 Cadence 还一直重视新技术的开发，每年投入大比例资金 用于研发，研发费用是公司最大的营运开支。尤其是 Cadence 公司，近两年研发支出占总营收的比例超过 40%。

图 19：2013-2018 年 Synopsys 与 Cadence 研发投入（百万美元）及占营业额的比重

资料来源：彭博 ，东兴证券研究所

2.3.2 外延：频繁并购

经过多年的收购兼并以后，集成电路 EDA 领域只剩下了 Synopsys、Cadence 和 Mentor 这三个巨头。市场的影响力也日益集中。

自 1986 年成立以来，Synopsys 通过发起几十余项并购交易，不断寻找那些已经被市场证明成功的产品 及其企业，通过滚动并购操作达到了扩大业务规模、进行技术整合的目的。

2002 年，Synopsys 以 8.3 亿美元收购与 Cadence 结束专利诉讼的 Avanti公司，和自由工具 PC 结合 在一起整合为强大的 ICC，直接衔接 Synopsys 前端和后端工具，使得 Synopsys 成为 EDA 历史上第一 家可以提供顶级前后端完整 IC 设计方案的领先 EDA 工具供应商，公司坐稳第二的位置，并在 2008 年超越 Cadence 成为全球最大的 EDA 工具厂商。

表 8：Synopsys 主要的收购情况

资料来源：根据 公开资料整理，东兴证券研究所

Cadence 公司的发展壮大，同样离不开一系列成功的收购。

表 9：Cadence 主要的收购情况

资料来源：根据互联网 公开资料整理，东兴证券研究所

Mentor Graphics 自成立开始，就关注各细分市场的的佼佼者，一步步收购了多家在某些细分领域技术上数一数二的中小型 EDA 公司，从而实现了企业稳步发展成长的目的。

表 10：Mentor Graphics 主要的收购情况

资料来源：根据互联网 公开资料整理，东兴证券研究所

2016 年 11 月 14 日西门子和Mentor Graphics(明导国际)联合发表声明，德国西门子将以每股37.25 美 元的价格收购美国 EDA公司 Mentor Graphics，总收购价格为45 亿美元，价溢价21%。

西门子方面表示，西门子的愿景是扩大客户基础，打造“数字化企业”所需的世界级完整软件解决方案， Mentor 的整套 EDA 产品对于实现这一愿景至关重要。在收购 Mentor 后，西门子将增强在电子系统的设计、测试和仿真领域的软硬件实力。

2.3.3 政策扶持：DARPA 推出 ERI 项目扶持芯片发展

纵观半导体产业发展的几十年，可以清晰看到美国在产业发展中的巨大作用。目前，集成电路在摩尔定 律的驱动下，面临物理和经济极限；拐点临近，电子技术的进步将进入下一创新阶段。在这种背景下， 美国又一次走在了世界前列，推出了一项为期 5 年、总值 15 亿美元的电子复兴计划（ERI），用以支持芯片技术的开发。美国国会也增加了对 ERI 的投入，每年额外注资 1.5 亿美元。

ERI 的目标是不再依赖摩尔定律的―等比例微缩‖道路，继续推进电子器件性能的大幅提升，保持美国的 领先地位，满足国防部需求的同时推动半导体产业发展，被业界誉为将开启下一次电子革命。ERI 计划 将专注于开发用于电子设备的新材料，开发将电子设备集成到复杂电路中的新体系结构，以及进行软硬 件设计上的创新。

2018 年 7 月 23-25 日，DARPA 为 ERI 计划召开了首次年度峰会，在会上，DARPA 公布了 2017 年 9 月首批启动的 6 大项目合作研究团队，旨在扶持和培养在材料与集成、电路设计和系统架构三方面的创新性研究。

图 20：DARPA公布的 ERI 六大项目

资料来源：DARPA ，东兴证券研究所

IDEA 和 POSH两个项目共同的目标是克服芯片设计日益复杂化和成本的问题。POSH 项目的目标是创 建一个开源的硅模块库，IDEA 项目希望能够生成各种开源和商业工具，以实现自动测试这些模块，以及将其加入到 SoC 和印刷电路板中。两个项目将投入1 亿美元，成为有史以来投资最大的 EDA 研究项 目之一。EDA 三巨头公司 Cadence 公司获得了第一批入围扶持项目中的最高资助额 2410 万美元用以 IDEA 项目研究，Synopsys 在 Posh 项目的研发也获得 610 万美元的资金补助。

图 21：DARPA对 Cadence 与 Synopsys 的补助情况

资料来源：DARPA ，东兴证券研究所

2.4 美国 EDA巨头下一代技术发展前沿

随着 IC 设计复杂度的提升，新工艺的发展，EDA 行业有非常大的发展空间，目前产业两大发展方向：人工智能、云计算等技术应用在 EDA 软件，目前 Cadence 领先。

云计算+EDA

2018 年，Cadence 推出了第一个能够广泛用于电子系统和半导体开发的广泛云产品组合——Cadence Cloud Portfolio。云技术的应用主要有三大优点：快速部署可提高工程效率并加速项目完成；通过灵活 的解决方案和大规模可扩展的云就绪工具实现无痛采用；经过验证的解决方案据有很好的安全性，被许多客户信赖和使用。

表 11：Cadence 提供的云服务

资料来源：公司官网 ，东兴证券研究所

人工智能+EDA

芯片敏捷设计是未来发展的一个主要方向，深度学习等算法能够提高 EDA 软件的自主程度，提高 IC 设 计效率，缩短芯片研发周期。据 Cadence 的报告显示，机器学习在 EDA 的应用可以分为四个方面：数 据快速提取模型；布局中的热点检测；布局和线路；电路仿真模型。Cadence 致力于研究将机器学习应 用在 Virtuoso 平台上，并参与了 ERI 中智能设计芯片项目。新思科技也在利用人工智能加速时序验证。

图 22：Virtuoso 平台智能框架

资料来源：公司官网 ，东兴证券研究所

国内EDA产业情况

EDA 市场供应商高度集中，现在的 EDA 产业主要由 Cadence、Synopsys 和西门子旗下的 Mentor Graphics 垄断。在中国市场，EDA 销售额的 95%由以上三家瓜分，剩余的 5%还有部分被 Ansys 等其 它外国公司占据，给华大九天、芯禾科技等国产 EDA 公司留下了极少的份额，且后者在工具的完整性 方面与三强相比，有明显的差距。而 EDA 的重要性不言而喻，一旦 EDA 受制于人，整个芯片软件产业的发展都可能停摆，发展国产 EDA 迫在眉睫。

3.1 国内 EDA公司概览

国内从上世纪八十年代中后期开始，就投入到 EDA 产业的研发当中。国内为了更好发展集成电路产业， 在1986年开始研发我国自有的集成电路计算机辅助设计系统——熊猫系统，并在攻坚多年之后，于1993 年国产首套 EDA 熊猫系统问世。之后的国内 EDA 发展曲折而缓慢。

因各种因素影响，国产 EDA 产业没有取得实质性成功，但在这个过程中，国内已经出现多个 EDA 厂商 萌芽。据相关资料显示，在 2008 年，国内从事 EDA 研究领域涌现了华大电子、华天中汇、芯愿景、爱 克赛利、圣景微、技业思、广立微和讯美等公司。之后十年发展，华大九天、芯禾科技、广立微、博达微等几个企业从国产 EDA 阵型中展露生机。

图 23：我国EDA 企业成立时间

资料来源：根据互联网 公开资料整理 ，东兴 证券研究所

国内 EDA 企业难以提供全流程产品，但在部分细分领域具有优势，个别点工具功能强大。

表 12：国产EDA 公司主要产品及特点

资料来源：根据互联网 公开资料整理，东兴证券研究所

DAC 是全球领先的技术性大会和电子设计自动化商展，被公认为电子系统设计和自动化的首要会议。2011 年首次在 DAC 大会的展览出现中国大陆公司——概伦电子；2012 年华大九天首次亮相；2017 年 博达微科技也出现在 DAC 大会；2018 年广立微电子、芯禾科技首次参展；在刚刚结束的 2019DAC大 会上，华大九天、概伦电子、广立微电子、芯禾科技四家本土企业参展，向世界展示了其优势技术。

除企业外，清华大学计算机系EDA研究室和复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室也在从事EDA 研究。

3.2 国内 EDA 公司竞争优势

3.2.1 华大九天

北京华大九天软件有限公司成立于 2009 年 6 月，前身是华大集团 EDA 部门，为中国电子信息产业集团 （CEC）旗下集成电路业务板块二级企业，集成电路设计自动化（EDA）软件及硅知识产权（IP）提供 商。于 2018 年 1 月完成第一轮融资，国中创投领投，投资额过亿；于 2018 年 9 月完成新一轮融资， 国家集成电路产业投资基金领投。

华大九天承载了熊猫系统的技术，在 EDA 和 IP 方面拥有多年的积累，现在的他们能够提供数模混合/ 全定制 IC 设计、平板（FPD）全流程设计及高端 SoC 数字后端优化方向的 EDA 解决方案，拥有多项 全球独创的领先技术。尤其是在 FPD 领域，华大九天更是成为全球唯一的能够提供全流程 FPD 设计解 决方案的供应商，获得了大部分知名面板厂的市场份额。其他围绕 EDA 提供的相关服务包括 IP 设计服 务及晶圆制造工程服务。

表 13：华大九天主要产品

资料来源：公司官网，东兴证券研究所

据华大九天董事长刘伟平所述，华大九天的成果主要体现在三方面。首先，华大九天有一套完整的模拟 电路（或者说全定制电路）设计平台。刘伟平表示，华大九天的模拟设计平台上电路仿真模拟工具（Spice） 性能非常出色，甚至优于比三巨头的工具。

第二，华大九天为 SoC 设计提供优化工具平台。不像在模拟与混合信号领域有全流程工具，华大九天的 数字电路工具尚不完整，不过华大九天可以提供优化平台，为用户设计完成时序与功耗优化，该平台国内市场占有率有 80%。

第三，华大九天有显示器面板的全流程设计工具。“面板要用薄膜晶体管来控制每个像素的工作状态，所 以面板是一个大的晶体管阵列结构形态，有点像存储器的结构，这个市场比较特殊，全世界就华大九天 专门针对这个市场做了全流程工具。京东方、华星光电、熊猫、彩虹、天马、惠科，还有维信诺，以及 群创、友达等都是华大九天客户。”

华大九天在第七届中国电子信息博览会(CITE)上凭借面向 OLED 新型显示设计的全流程 EDA 系统斩获 ―中国电子信息博览会金奖‖。在 2019 年 DAC 大会上，华大九天面向全球业界伙伴隆重呈现以 Empyrean ALPS-GT™、Empyrean Qualib®-AI 为代表的多项突破性 EDA 成果。

3.2.2 芯禾科技

芯禾科技成立于 2010 年，天使轮投资方为海博创投；A 轮融资额为 2000 万元，领投方为海博创投；B 轮融资额为 4000 万元，领投方为中芯聚源。

据公司官网介绍，他们能为半导体芯片设计公司和系统厂商提供差异化的软件产品和芯片小型化解决方 案，包括高速数字设计、IC 封装设计、和射频模拟混合信号设计等。这些产品和方案可以应用到智能手机、平板电脑和可穿戴等移动设备上，也可以应用到高速数据通信设备上。

图 24：芯禾科技主要产品

资料来源：公司官网 ，东兴证券研究所

由全球电子技术领域的领先媒体集团 ASPENCORE 举办的―2019 中国 IC 设计成就奖―将年度技术突破 EDA 公司颁给了苏州芯禾电子科技有限公司。在 DAC2019 上，芯禾科技演示了公司最新开发的 5G 解决方案。该方案使 SoC、RFIC、封装及电路板设计人员能够利用他们的差异化技术构建更好的 5G 系统。

3.2.3 广立微电子

广立微电子有限公司由硅谷归国精英和浙大资深科学家共同创立于 2003 年，技术来源于浙江大学超大规模集成电路设计研究所。

该公司专业从事集成电路成品率提升服务和 EDA 软件开发。广立微已经可以提供基于测试芯片的软、 硬件系统产品以及整体解决方案，帮助工程师实现高效测试芯片自动设计、高速电学测试和智能数据分析，同时还能为晶圆代工厂的新工艺制程研发提供整合性的技术服务，包括从早期设计、中后期量产时 的可寻址测试结构，直到 yield ramp 阶段基于产品版图的测试芯片，帮助提高 IC 设计的可制造性、性能、成品率并缩短产品上市时间。

2018 年广立微电子携公司电学性能监控系统和成品率提升的相关软、硬件产品首次亮相 DAC，并在之 后的一年里继续发力，公司在产品及市场方面逐步蓄势发力，技术蓝图越发清晰，再次亮相 DAC 2019。

图 25：广利微电子产品方向及特点

资料来源：公司官网 ，东兴证券研究所

3.2.4 北京博达微科技

以 SPICE Model 参数提取著称的北京博达微则致力于提供高速、高频和高可靠性集成电路 EDA 解决方 案和相关的设计支持服务。公司可以提供的业务范围含括器件模型、PDK、标准单元库相关 EDA 工具 和设计服务和半导体器件量测系统。能够针对高端设计公司和代工厂提供一站式的设计支持服务和完整的设计评估和加固技术服务解决方案。

由全球电子技术领域的领先媒体集团 ASPENCORE 举办的― 2019 中国 IC 设计成就奖 ―将年度创新 EDA 公司颁给了北京博达微科技有限公司 。

另外，专注于 SPICE 的概伦电子、从事 TCAD 的珂晶达与擅长仿真研发的创联智软等公司，都是国产 EDA 领域的一些力量。他们也都正在为国产的 EDA 崛起而努力。

3.2.5 概伦电子

概伦电子成立于 2010 年，致力于提升先进半导体工艺下高端集成电路设计的竞争力，提供世界领先水 平、创新的集成电路设计解决方案，是国内公司难得的几乎全部产线均可做到的世界级公司。概伦电子 在 Spice Model 领域一直是行业的领导者，全球拥有超过 100 多家客户，几乎覆盖了全部的主流代工厂 和设计公司。2010 年后发展的大容量和快速仿真器产品具有很大的竞争力。它的噪声标准也被作为业界"黄金标准"。

其产品发展方向包括新一代大规模高精度仿真及设计验证平台、针对纳米级制造技术的半导体器件建模 库平台及测试验证系统等。技术包括被作为业界"黄金标准"的 SPICE 建模工具 BSIMProPlus 和低频噪 声测试系统、业界独创的千兆级SPICE仿真器 NanoSpice Giga 和电路与工艺互动设计平台MEPro 等。

表 14：概伦电子主要产品

资料来源：公司官网，东兴证券研究所

在今年的 DAC 大会，一直致力于“联动设计与制造”的概伦电子介绍了业界领先的电路仿真器针对大 规模存储器设计和后仿模拟电路高精度高速仿真难题的最新进展，并展示在业界占据绝对优势的 SPICE 建模、低频噪声测量解决方案和工艺平台及模型评估套件。

3.2.6 天津蓝海微科技

天津蓝海微科技有限公司从事专业化的 EDA 软件服务与 EDA 工具定制化开发业务。公司团队具有深厚 的 EDA 技术背景，深刻理解 IC 设计当前存在的难点问题，提供强有力的技术解决方案。公司创始团队 具有近 20 年的 EDA 开发、市场和运营经验，在寄生参数提取、版图验证、OpenAccess 平台软件开发、 PDK 开发与自动生成等多个领域具有独到的技术优势。

图 26：蓝海微主要产品及服务

资料来源：公司官网 ，东兴证券研究所

3.2.7 成都奥卡思微电科技

成都奥卡思微电科技有限公司自 2016 年 1 月成立于硅谷，2017 年 12 月推出 AVE 自动化验证工具软件（已开放两款逻辑验证产品，多项预研中），公司是由三位硅谷中国博士创立，现在落地于成都高新园 区。主要业务为集成电路设计自动化系统(EDA)软件的研发和销售；集成电路芯片设计、技术开发、技术服务、技术转让。

3.3 国内 EDA 产业短板

3.3.1 产品不齐全

目前国内 EDA 企业面对的第一个短板就是产品不够全，尤其在数字电路方面。

SOC 设计主流程的 EDA 工具数量中，来自 Synopsys 与 Cadence 公司的占有大部分，尤其是时序和功 耗检查以及定制设计两步，完全由上述两家垄断，国产 EDA 在许多工具上仍有缺失。

表 15：SOC设计主流程的 EDA 工具数量 SOC

资料来源：《 SOC设计方法与实现》 ，东兴证券研究所

传统 EDA 公司在数据端，收集数据测试上通常没有布局，而本土 EDA 企业的优势定位在于：广立微电子在良率优化端的软件和测试机；在数据端，博达微的快速参数测试方案；在仿真输入端，中国公司具 有很强的主导性；在仿真端，华大九天和概伦电子实力强劲；在后端，芯禾具有完整的解决方案和竞争力 。

虽然在局部形成了突破，但在像物理验证、综合实力方面离主流差距还是很大，国内 EDA 厂商还没有能力全面支撑产业发展，总体上还是很难离开三大巨头公司的平台。

以华大九天为例，单独评估集成电路产业所需的 EDA 工具，华大九天已有的产品线占集成电路所需工 具的三分之一左右，另外还有三分之二目前是空白。

国内 EDA 研发崛起策略：一、 目标定位整套 EDA 工具，国内各厂多样化合作，在研发上加大投入， 积极扩展待开发领域，满足下游设计和制造领域的多样化需求；二、在现有从数据到模型再到仿真的一 个完整闭环,并在机器学习、算法、数据挖掘上国内技术和国外并无太大差距的基础上，可以利用数据驱 动设计绕开传统大公司的限制，这是实现本土 EDA 崛起又一策略。

图 27：本土EDA 企业的定位与策略

资料来源：PDA ，东兴证券研究所

3.3.2 人才短缺、投入不足

我国约有 1500 人的 EDA 软件开发工程师，但在本土 EDA 公司和研究单位工作的工程师只有 300 人左 右，其他大部分都是在三大巨头工作。而放大到全球，对比于 Synopsys 7000 多的研发人员（当中有 5000 多从事 EDA 的研发），这个差距更是明显。

在研发投入上面，国产 EDA 与三巨头相比也差距明显。据半导体行业观察资料显示，本土 EDA 企业龙 头华大九天，过去十年间所投研发资金也只有几个亿，而 Synopsys2018 近一年的研发投入约为 10.8 亿美元，Cadence 2018 年的研发投入约为 8.7 亿美元。

3.3.3 市场培育较难，市场拓展周期较长

目前，EDA 市场被三巨头垄断，国产 EDA 生存环境十分狭小，即使能够研发出全套的 EDA 工具，在短 期内也难以与三巨头企业的产品抗衡。国产 EDA 缺乏市场，反作用于 EDA 的研发，造成恶性循环。

目前国际环境存在不确定性，美国对中国高新技术产业的限制仍在继续，这给我国的 IC 产业带来了巨大 挑战，但同时也面临着新的机遇。国产 EDA 公司化危为机，市场生态迎头赶上，是实现国产化替代、 产业自主可控的重要一步。

3.3.4 缺乏与先进工艺的结合

EDA 是设计和工艺对接的纽带，而国内 EDA 厂商与先进工艺结合比较弱。

一方面，三大 EDA 公司有天然优势，在新工艺开发阶段与全球领先的晶圆制造厂进行全方位合作，因 此对工艺理解很到位。国内 EDA 厂商只能在工艺开发完以后拿到部分数据，无法接触到先进工艺的核 心部分，难以针对先进工艺设计、改良 EDA 软件，造成与三巨头的客观差距。

另一方面，国内在 PDK 方面不足，对国产 EDA 发展不利。EDA 工具与工艺结合的重要支撑是工艺设计套件（PDK）， PDK 开发非常复杂，需要较大投入，目前国内 EDA 厂商都比较缺乏 PDK 基础，这与中 国整个半导体生态不够成熟直接相关，需要半导体行业整体的进步。

解决与国产 EDA 与先进工艺方面结合缺失的问题，既需要国内晶圆厂提高自身的制造技术，又需要 EDA 企业加强和国际先进晶圆厂的合作。打造本土 EDA 全方位竞争力，需要产业链各界的共同努力。

IC产业链

半导体行业包括集成电路、敏感器件、光电子器件、分立元件等，其中集成电路占比超过 80%，集成电路又分为 IC 设计、晶圆制造及加工、封测三个环节，EDA 为集成电路的上游支撑行业。

图 28：IC产业链

资料来源：东兴证券研究所

半导体芯片企业按照运作模式的差别，可分为 IDM 企业、IC 设计企业（Fabless）、晶圆制造代工企业 （Foundry）、封装测试企业（Package&Testing House）。

图 29：2004-2018 我国集成电路销售额情况

资料来源：Wind ， 东兴证券研究所

4.1 IDM

早期的集成电路以 IDM 模式为主，也称为垂直集成模式，特点是集芯片设计、芯片制造、芯片封装和测 试等多个产业链环节于一身，目前全球半导体前 20 大厂商中大部分仍为 IDM 厂商，包括三星、TI、英特尔等公司。

垂直集成模式相比于垂直分工模式来说，设计、制造等环节能够协同优化，有助于充分发掘技术潜力， 尽可能地扩大产能、降低成本，有条件率先实验并推行新的半导体技术。

但另一方面 IDM 对企业要求更大：公司规模庞大重资产，管理成本、运营费用较高，风险更大；公司需 要不断的提升工艺制程技术，研发投入高，中国本土 IDM 公司相对国外 IDM 巨头处于起步阶段。

表 16：部分本土 IDM 上市公司 2018 年经营情况（单位：亿元）

资料来源：Wind ，东兴证券研究所

4.2 Fabless

随着集成电路制程节点的缩小，制造技术难度成倍增加，能跟随工艺发展的制造厂商越来越少，Fabless 模 式应运而生。Fabless 模式下， IC 设计企业只负责芯片的电路设计与销售，将生产、测试、封装等环节外包， 主要企业包括联发科、博通等。

Fabless 模式大大降低了 IC 行业的进入门槛，初始投资规模小，创业难度相对较低，充分体现了专业化分工 的优势，因此被大部分集成电路设计企业采用，目前国内 IC 设计公司大多数都采用了 Fabless 模式。

但 Fabless 与 IDM 相比无法实现工艺协同优化，难以完成指标严苛的设计；与Foundry 相比需要承担各种市 场风险，一旦失误可能万劫不复。由于 Fabless 公司有相对轻资产的发展属性，中国本土 Fabless 公司相对 本土 IDM 公司已经发展到具有一定技术和市场领先性。

表 17：部分本土 Fabless 上市公司 2018年经营情况（单位：亿元）

资料来源：Wind ，东兴证券研究所

4.3 Foundry

Foundry 模式专注代工生产，只负责制造、封装或测试的其中一个环节，不负责芯片设计，可以同时为多家 设计公司提供服务。晶圆制造及加工是芯片制造的核心工艺，，此处的设备投资非常庞大，能占到全部设备投资的 70%以上。封测就是封装+测试。目的是把做好的集成电路放到保护壳中，防止损坏、腐蚀。

Foundry 模式不承担由于市场调研不准、产品设计缺陷等决策风险，能够发挥规模优势。但投资规模较大， 维持生产线正常运作费用较高；需要持续投入维持工艺水平，一旦落后追赶难度较大。虽然是重资产类型公 司，但是由于芯片产业链不可获取的实现环节，因此，国内近年在此领域也是通过各种形式加大投入建设力 度，已经涌现出具有一定竞争力的本土厂商。

表 18：主要本土代工上市公司 2018 年经营情况（单位：亿元）

资料来源：Wind ，东兴证券研究所

表 19：主要本土封测上市公司 2018 年经营情况（单位：亿元）

资 料 来 源 ：Wind ，东兴证券研究所

EDA产业链部分相关上市公司

EDA 产业链相关部分上市公司：士兰微、中环股份、扬杰科技、上海贝岭、苏州固锝、华微电子、汇顶 科技、紫光国微、兆易创新、韦尔股份、圣邦股份、北京君正、纳思达、全志科技、富瀚微、中颖电子、景嘉微、欧比特、博通集成、国科微、国民技术、上海复旦、中芯国际、先进半导体、长电科技、太极 实业、华天科技、通富微电、晶方科技。返回搜狐，查看更多