[最主要的模式]EDA产业链

来源：exileApp，译者： TNUMBERavi松_鑫鑫投资，（https://xueqiu.com/2524803655/231277169）

译者：慧博智能化广发基金

EDA行业供应链及相关公司

EDA供应链上游为硬体电子设备、作业系统、应用软件、应用软件等，中上游为EDA，上游为IC结构设计、锻造、内测。

1.上游

（1）硬体电子设备：受禽流感负面影响，老年办公电子设备、幼教成为恒常，2019年后PC消费市场需求恢复正常快速增长

①禽流感抹杀人们生活方式，2019年PC消费市场需求恢复正常快速增长

供应链上游主要就是为工业软件系统锻造提供基础服务项目的软硬体，其中，硬体主要就为Bijnor。历经了十十多年高快速增长后，智能化机和智能化手机笔记本电脑的兴起替代了部分笔记本电脑办公电子设备+玩格斗游戏的机能，2012年后亚洲地区PC消费市场起急遽放缓，十多年以来处在增量横盘期。2019年受禽流感负面影响，远距老年办公电子设备、新浪网自学以及格斗游戏的消费市场需求坚挺，亚洲地区PC销售额恢复正常快速增长。2020年亚洲地区PC销售额达2.98亿部，环比快速增长14.18%。2021年PC消费市场需求沿袭快速增长势头，Canalys数据显示2021年亚洲地区PC销售额达到3.41亿部，环比快速增长14.43%。2022年后由于绝大部分国家选择与禽流感并存，预计PC销售额将快速增长较慢甚至下降。

②PC消费市场厚茧明显TNUMBERA51长期居首

主要就PC供应商包括、IBM、TNUMBERA51、、HTC等民营企业，PC消费市场厚茧突显，TNUMBERA51笔记本电脑市场占有率常年位列首、且处在持续提高阶段。2021年TNUMBERA51销售额占有亚洲地区交易额的24%，名列世界第一；IBM则以22%的交易额名列第三，紧随的分别为惠普、苹果公司、HTC电子，消费市场交易额依序为17%、9%、7%。新贵PC民营企业微星跌出前三，被算到其他里头。

（2）作业系统：亚洲地区Chrome消费市场新格局已基本稳定，Windows+OSX总计占90%左右交易额

①亚洲地区Chrome消费市场被windows和OSX垄断

作业系统（operating system，简称OS）是管理计算机硬体与软件资源的计算机程序，在计算机系统层次结构中的第三层，由机器指令和广义指令组成。

亚洲地区Chrome消费市场主要就产品包括Windows、OSX、Linux、ChromeOS等。截至2021年12月，亚洲地区Chrome消费市场中，Windows消费市场占有率为73.72%，远高于其他作业系统，但呈现急遽下滑趋势。位列第三名的是OSX，其市场占有率为15.33%，其他Linux、ChromeOS等占比约10.95%。

②中国Chrome消费市场被windows绝对垄断

目前中国桌面机作业系统领域基本被Windows和OSX所垄断。其中的Windows系统占有了我国绝大部分交易额。根据Statcounter数据，2022年3月Windows在中国消费市场占有率为85.82%，位列第一，OSX位列第三市场占有率为5.89%，Linux占有率为0.69%，ChromeOS等其他作业系统占比约7.6%。

现在，中国虽然已经有不少的国产计算机作业系统，但是大势已成，产生了用户黏性。而且微软的生态十分完善，和消费市场上主流的软件都适配，因此windows垄断地位短期内难以撼动。

2.中上游

（1）亚洲地区EDA消费市场

①亚洲地区EDA消费市场发展提速

EDA可以大大缩短产品的研发周期，并极大提高产品性能与性价比，亚洲地区EDA消费市场发展逐渐提速。2020年，随着大规模集成电路、计算机和电子系统结构设计技术的发展，EDA软件的消费市场需求快速增长速度明显提高，根据SEMI数据，2017年-2021年，亚洲地区EDA消费市场规模分别为92.87、97.04、102.73、114.67、132.00亿美元，预计2026年亚洲地区EDA消费市场规模将达到183.34亿美元。

②亚太地区EDA消费市场规模快速增长迅速

分地区看，亚太地区（含日本）EDA消费市场规模快速增长明显，北美地区作为EDA软件的主要就供给与使用地区消费市场规模一直保持高位。2021年，北美地区EDA消费市场规模为57.24亿美元，占亚洲地区43%；亚太地区（含日本）受益于上游产业迁移，消费市场快速快速增长，并于2020年超过北美地区，成为亚洲地区第一大EDA消费市场，2021年消费市场规模为57.55亿美元，占亚洲地区43%；欧洲、中东和非洲地区2021年消费市场规模为17.97亿美元，占亚洲地区14%。

③亚洲地区EDA消费市场由三巨头垄断

从亚洲地区范围内来看，拥有完整的、全流程产品的Synopsys、Cadence、SiemensEDA具有明显的竞争优势，位列第一梯队，已垄断EDA消费市场，CR3高达近70%。国产EDA供应商距第一梯队还有一定差距，华大九天与其他几家民营企业，在部分领域拥有全流程工具或具有领先优势，处在亚洲地区EDA行业的第三梯队，共占有亚洲地区消费市场约15%的交易额。第三梯队民营企业主要就聚焦于某些特定领域或用途的点工具，整体规模和产品完整度与前两大梯队的民营企业存在明显差距，约占亚洲地区15%消费市场交易额。

海外三巨头均拥有全流程工具并各自具有明显竞争优势。

（2）中国EDA消费市场

①规模小，但快速增长迅速

与国际消费市场相比，中国EDA消费市场规模较小，但快速增长迅速。2017年中国EDA消费市场规模为64.1亿元，而在2020年，中国EDA迅速快速增长至93.1亿元，预计2026年中国EDA消费市场规模将达到221.88亿元。

②中国EDA消费市场也基本被国外三巨头垄断

由于中国EDA起步较晚，中国本土EDA产品在性能与技术方面均没有优势，国内消费市场交易额基本为国外供应商占领。2020年，Synopsys、Cadence两家EDA巨头占有中国60%消费市场，处在垄断地位，2021年其消费市场交易额基本保持稳定。

国内EDA供应商目前所占消费市场交易额较小，华大九天为本土EDA龙头民营企业，仅占国内约4.5%的交易额。本土EDA民营企业难以提供全流程产品，仅在部分细分领域具有优势，个别点工具机能强大。例如华大九天是世界唯一提供全流程FPD结构设计解决方案的供应商，在SPICE建模工具及噪声测试系统方面技术处在领先地位，广立微在良率分析和工艺检测的测试机方面具有明显优势。

（3）EDA各细分消费市场

①EDA可划分为五大板块其中半导体知识产权（SIP）板块规模最大

根据ESD的分类统计口径，亚洲地区EDA消费市场可分为计算机辅助工程（CAE）、印刷电路板和多芯片模块（PCB和MCM）、IC物理结构设计和验证、半导体知识产权（SIP）及服务项目五大板块，2021年各板块消费市场规模分别为41.07亿美元、12.06亿美元、25.01亿美元、50.06亿美元和4.55亿美元。

②EDA各板块占比均比较稳定，变化不大

从消费市场结构看，EDA各板块占比比较稳定，变化不大。半导体知识产权板块2021年占比37.71%，是EDA细分消费市场中最重要的细分；2021年IC物理结构设计和验证板块占比18.84%；CAE占比31%左右，PCB和MCM板块占比9.08%。

3.上游

（1）中国集成电路消费市场需求坚挺，自给量不足，需大量进口，对外依赖度高，贸易逆差较大

①中国集成电路消费市场销售额快速增长较快，结构设计占比逐渐提高，结构更加合理

中国集成电路消费市场规模从2017年的5411亿元快速增长至2021年的约10458亿元，2017-2021年复合快速增长率为17.9%。从细分产业看，目前中国集成电路发展仍以集成电路结构设计为主，且销售额占比不断增加，2021年集成电路结构设计占比约为43%。未来中国集成电路结构设计占比将逐渐上升，集成电路锻造占比将基本保持平稳，集成电路内测占比将有所下降。

②因自给量不足，中国集成电路需要大量进口

中国集成电路消费市场需求坚挺，国内自给量不足，需要大量进口，对外依赖度较高。根据海关总署的统计数据，2021年中国集成电路产品进口数量为6354.81亿个，出口数量为3107亿个，进口金额为4396.94亿美元，出口金额为1563亿美元，存在较大的贸易逆差。

（2）2021年亚洲地区集成电路消费市场规模4596.90亿美元，锻造占比最高为50.56%

①2020年亚洲地区集成电路消费市场重回快速增长，2021年达到4596.90亿美元

根据WSTS统计，2019年，受中美贸易摩擦负面影响，亚洲地区集成电路产业总收入为3,333.50亿美元，较2018年度下降15.24%。随着贸易争端问题缓和、亚洲地区禽流感逐步得到控制、5G、物联网、人工智能化、可穿戴电子设备等新兴应用领域持续蓬勃发展，2020年亚洲地区集成电路产业消费市场规模重回快速增长。

②亚洲地区范围集成电路锻造占比最高

从亚洲地区范围来看，集成电路锻造占比较高2021年为50.56%，集成电路结构设计占比36%，集成电路内测占比13.44%，未来预计集成电路锻造和结构设计的占比将上升，内测占比将下降。

（3）集成电路消费市场垂直分工深化，专业结构设计重要性突显，未来将快速快速增长

①集成电路锻造分工深化，Fabless结构设计商业模式具有轻资产优势

为了适应技术的发展和消费市场消费市场需求，集成电路产业商业模式历经了由垂直整合商业模式（Integrated Device Manufacture，IDM商业模式）到垂直分工商业模式（Fabless、Foundry、OSAT）。Fabless专注于芯片结构设计环节，将锻造和内测环节外包，芯片结构设计民营企业具有轻资产优势；Foundry专注于晶圆代工领域，代工供应商承接芯片结构设计民营企业委外订单，并形成规模效应，此类民营企业投资规模较大，维持生产线正常运作的经营成本较高；OSAT则专注于封装测试环节。IDM是指供应商承担结构设计、锻造、封装测试的全部流程，该商业模式具备供应链整合优势。

②集成电路锻造供应链上上游分工商业模式

③中国集成电路结构设计将快速快速增长

④亚洲地区前十大集成电路结构设计公司主要就为海外民营企业

⑤预计2026年中国集成电路锻造销售额将达到7880.48亿元

（4）亚洲地区晶圆代工区域集中度较高，中国台湾和韩国拥有最先进制程晶圆生产能力

①2021年亚洲地区主要就晶圆厂产能及市场占有率情况

②2021年底中国大陆晶圆产能亚洲地区占比仅16%

③先进晶圆产能基本为国外民营企业或中国台湾民营企业掌握

（5）内测环节已成为中国大陆集成电路产业中最成熟环节，内资民营企业快速兴起

①先进封装已成为提高电子系统级性能的关键环节

集成电路封装测试包括封装和测试两个环节，是集成电路供应链的上游。封装环节价值占比约为80%-85%，测试环节价值占比约为15%-20%。近些年，随着芯片工艺不断演进，硅的工艺发展趋近于其物理瓶颈，晶体管再变小变得愈加困难，先进封装能同时提高产品性能和降低成本是后摩尔时代的主流发展方向。目前内测行业正在从传统封装（SOT、QFN、BGA等）向先进封装（FC、FIWLP、FOWLP、TSV、SIP等）转型。先进封装主要就向小型化和集成化方向发展。

②中国大陆内测供应商技术平台已基本和海外供应商同步

③2021年中国集成电路内测消费市场销售额达2763亿元

④集成电路内测消费市场内资民营企业快速兴起

4.相关公司

（1）华大九天

华大九天为国内规模最大、产品线最完整的EDA供应商，部分工具支持最先进制程。

①国内EDA领军民营企业，拥有模拟电路、智能化手机显示电路全流程EDA工具系统

北京华大九天科技股份有限公司（简称华大九天）成立于2009年，主要就从事EDA工具软件的开发、销售及相关服务项目，主要就产品包括模拟电路结构设计全流程EDA工具系统、数字电路结构设计EDA工具、智能化手机显示电路结构设计全流程EDA工具系统和晶圆锻造EDA工具等。经过十多年发展创新，华大九天已经成为国内规模最大、产品线最完整、综合技术实力最强的本土EDA民营企业。

②模拟电路EDA工具覆盖全流程，电路仿真工具支持5nm制程

华大九天电路仿真工具支持最先进的5nm量产工艺制程，处在国际领先水平；其他模拟电路结构设计EDA工具支持28nm工艺制程。

③五大数字电路结构设计EDA工具支持5nm制程

华大九天目前在数字电路结构设计中有六大工具，除单元库特征化提取工具外（目前可支持40nm量产工艺制程），其余五大工具均可支持目前国际最先进的5nm量产工艺制程，处在国际领先水平。

④智能化手机显示电路结构设计全流程EDA工具系统亚洲地区领先

华大九天智能化手机显示电路结构设计全流程EDA工具提供从原理图到版图、从结构设计到验证的一站式解决方案。

⑤为晶圆锻造厂提供了相关的晶圆锻造EDA工具

⑥收入净利润快速增长较快，高研发投入助力公司维持本土龙头优势

（2）

在存储芯片EDA结构设计方面优势显著，产品已获得客户广泛认可。

①具有国际竞争力的器件建模与仿真领域EDA工具供应商

成立于2010年，是大规模高精度集成电路仿真、高端半导体器件建模、半导体参数测试解决方案的供应商。概伦电子的主要就产品包含锻造类EDA工具、结构设计类EDA工具、半导体器件测试仪器以及半导体工程服务项目四个部分。各项产品及服务项目共同为客户提供覆盖数据测试、建模建库、电路仿真及验证、可靠性和良率分析、电路优化等流程的EDA解决方案。

②产品优势明显已获得客户认可

的主要就产品包含锻造类EDA工具、结构设计类EDA工具、半导体器件测试仪器以及半导体工程服务项目四个部分。公司产品、服务项目技术实力较强已取得客户认可，形成一定客户优势。

③收入净利润快速增长较快，高研发投入保障技术壁垒，助力公司维持竞争优势

（3）广立微

广立微是国内极少数能够在单一应用领域提供全流程覆盖的产品及服务项目的民营企业。

①提供锻造类EDA软件、电性测试电子设备和芯片成品率提高方案

②以结构结构设计测试工具切入消费市场，向优化芯片成品率服务项目商转变

③广立微已与一线供应商紧密合作，共同向先进节点演进

广立微的产品和服务项目受到了国内外一线供应商认可，与行业领先的锻造供应商已形成稳定的合作关系，这将有利于产品快速迭代，并确保技术和服务项目始终跟随先进节点持续演进。

广立微的客户已涵盖等IDM供应商，华虹集团、粤芯半导体、合肥晶合、长鑫存储等Foundry供应商以及部分Fabless供应商。

④国内极少数能够在单一应用领域提供全流程产品及服务项目的民营企业

在成品率提高领域，公司不仅能提供与成品率提高相关的测试芯片结构设计工具、测试数据分析工具等EDA软件、用于锻造数据采集的晶圆级WAT电性测试电子设备及成品率提高相关的技术服务项目，还可以基于上述EDA软件、电子设备及技术服务项目提供成品率提高全流程的整体解决方案。在成品率相关EDA工具、技术服务项目及WAT测试电子设备等领域，国际供应商目前占有了主要就的消费市场交易额。公司是少数可以提供相应产品及服务项目的国内供应商。在WAT测试电子设备领域，公司打破了Keysight的垄断，实现了国产替代。

（4）思尔芯

思尔芯为国内数字芯片EDA行业的先行者，国产原型验证领域龙头民营企业。

①国内知名EDA解决方案提供公司

国微思尔芯成立于2004年，由国微集团控股，主营业务可分为原型验证系统和验证云服务项目两大业务板块。验证系统产品线主要就可分为：面向中小规模结构设计的逻辑模块、面向中大规模结构设计的逻辑系统以及面向超大规模结构设计的逻辑矩阵三大系列。

②思尔芯产品已获得国内外上游客户的广泛认可

思尔芯通过业内领先的系统性能与亚洲地区化的服务项目网络为客户提供优质的原型验证解决方案，与、、HTC、瑞昱、紫光、豪威、君正、等超过500家国内外民营企业建立了良好的合作关系。公司原型验证解决方案已被2020年世界前十五大半导体民营企业中的六家、中国前十大集成电路结构设计民营企业中的七家公司所使用。

③原型验证系统国产化，占国内50%以上消费市场，亚洲地区市场占有率第三

（5）芯华章

芯华章在数字验证及仿真技术领域多项技术可实现国产化替代。

①芯华章提供EDA数字验证及仿真技术相关的软件和系统

芯华章创立于2020年3月，其产品体系以智能化调试、智能化编译、智能化验证座舱为基座，形成硬体仿真系统、FPGA原型验证系统、智能化验证、形式验证以及逻辑仿真五大产品线。

②芯华章不断研发新产品与技术，实力得到国家顶级专家认可

③2020年8月至2021年1月完成5轮融资，累计融资12亿元

④芯华章多项研发、技术打破国外限制，可实现国产化替代