华大九天 工业软件系列专题(四)：EDA：华大九天铸魂“中国芯”

华大九天，铸魂“中国芯”使用|公司深度研究报告SACNOS020002波重要法律声明逻辑DA%。EDA必将迎来产业整合。华大九天属于国产EDA龙头，其产品能覆盖模拟电路全流程，在数据电路领域也有诸多布局，收入体量远超其它国内厂商，有望成为国产EDA行业的整合者。令盈利预测：我们预计22-24年公司实现营收收入分别为8.34/11.61/16.15亿元，同比增长44.0%/39.1%/39.2%；实现归母净利润分别为PE分别为311.7/203.2/134.3倍。101EDA：集成电路产业链的战略基础支柱之一02国产EDA龙头，有望成为行业整合者03盈利预测04风险提示3证券研究所4EDA柱之一EDA柱之一即电子设计自动化。运用EDA技术形成的工具称令设计和制造版图的各个环节都需要用到相应的EDA工具。EDA工具是集成电路设计、制造、电路产业链的战略基础支柱之一。步与革新的关键因素。EDA硬件设备、操作系统、电路设计、制造、封测企业。招股说明书、华西证券研究所5令EDA行业衔接集成电路设计、制造和封测，对行业生产效率、产品技术水平有重要影响。从集成电路设计的角度看，设计人员必须使用EDA工具设计几十万到数十亿晶体管的复杂集成从集成电路制造的角度看，芯片制造工艺不断演进，而新材料、新工艺相关的下一代制造封测EDA技术将给集成电路性能提升、尺寸缩减带来新的发展遇。支撑着数十万亿美元规模的数字经济。令在中国这个全球规模最大、增速最快的集成电路市场，EDA杠杆效应更大。一旦EDA这一产业基础集成电路产业必将受到重大影响，由EDA工具、集成链结构稳定将面临巨大挑战。EDA的数字经济友、华西证券研究所整理6CAD(计算机辅助设计)阶段。电路集成度不高，晶体管仅达到CAE(计算机辅助工程)阶段。与CAD相比，除了纯粹的图形绘接网络表将两者结合在一起，实现了工程设计。硬件描述语言EDA(电子设计自动化)阶段。这一阶段技术不断优化和丰富，是EDA发展的黄金期。完成整个电子设计过程的自动化，使设计更复杂的电路和系统成为可能。令EDA技术应用和发展的趋势：电子技术全方位纳入，电子领域各学科的界限更加模糊、互为包容。使电子设计成果以自主知识产权的方式得以明确表达和确认成为可能；基于EDA工具的ASIC设计标准单元已涵盖大规模电子系统IP核模块。软硬件IP核在电子行业的产业领域、设计应用领域得到进一步确行业观察、华西证券研究所71.2EDA地位强势：集成电路设计、制造等工作的必备工具令在“摩尔定律”的推动下，单个芯片内部的晶体管数4，生产工艺为180nm，CPU晶体管数量就已经到达CPU00亿。64核AMDEPYC霄龙处理器据称有395.4亿个体管。令设计包含如此庞大数量晶体管的芯片离开了高度自动化的工具显然是无法完成的。芯片的最终加工虽然依赖于版图设计，但在得到版图之前还有非常多的工作要做。在开始设计一颗芯片时，首先需要论证设计方案的正确性。其次需要确保设计输入的正确性和完整性，确保设计输入已经完整且正确的覆盖了设计需求。然后需要将设计转换为具体的设计细节，做进一步的验证。此后还需要将设计转换为实际的物理设计。令在芯片制造过程中依然需要EDA软件的辅助，在芯片的良率分析、加工工艺仿真等环节，EDA软件依然起到了非常关键的作用。例81.2EDA地位强势：制程更新驱动EDA工具升级令EDA工具与IP、制程深度耦合，这驱动EDA软件不断更新。如果需要基于行业先进技术进行集成电路设计，就需要将所使用的EDA工具更新到新版本。令IP、制程的更新也很大程度上提高了高端EDA的正版化率。的晶片面积正在缩减ASML导体制程升级规划证券研究所91.3全球EDA市场规模及主要参与者令根据中商产业研究院的数据，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。2020年全球EDA市场规模为114.67亿美元，同比增长11.63%。令目前全球EDA市场处于新思科技(Synopsys)、铿腾电子(Cadence)、西门子EDA三家厂商垄断的格局，行业高度集中。2020年国际EDA前五企业全球市场占有率超过85%。其中铿腾电子(Cadence)占比最大，达32%、其次分别为新思科技(Synopsys)、EDA业市场份额产业研究院、华西证券研究所101.3中国EDA市场规模及主要参与者令近年来，随着国家和市场对国产EDA行业的重视程度不断增加，上下游协同显著增强，国内EDA企业在产业政策、产业环境、投资支持、行业需求、人才回流等各方面利好影响下逐渐兴起。EDA亿元，同比增长27.7%。令目前国内EDA行业的企业较少，整体实力较弱。长期以来，中国EDA市场由国际EDA企业Cadence、Synopsys、SiemensEDA三大中国EDA市场增长率(2016-2020)智库、华西证券研究所整理111.4EDA行业壁垒：技术、人才、生态、客户生态、客户等多方面存在差距。数量已经达到亿数量级。EDA算法已经成为数据密集型计算的典型代表，需要通过较长时间的技术研发和专利积累才能逐步实现。人才壁垒：EDA是多学科交叉领域，需要大量综合性人才。工程EDA研发人才培养周期长，从高校到从业实践一般需要10年左右的时间。我国在先进制程上面的集成设计能力大致落后于国外2-3代。客户壁垒：国际EDA领域的领先企业与全球领先的集成电路制造和由于国内合作精力有限，对规模较小、成立时间较短的EDA企业很难提供相应合作资源。20年我国EDA行业人才情况0201820192020外资企业人数(人)本土企业人数(人)CSDN121.5环境：国产EDA软件面临挑战，同时迎来发展机遇锁和通讯产业打压。美国制裁中兴通讯事件：2018年4月16日，美国政府宣布未来七年片核心领域找到替代方案。令华为被美国商务部列入“实体清单”，断供美国芯片和EDA，国产EDA工具迎来“补位”发展机遇。国产EDA单点突破：2020年以来，国产EDA在单点上取得突破，华创新、推动国产替代上迈出了坚实一步。3家EDA企业上市：目前华大九天、概伦电子、广立微3家国产EDA软件企业已上市。国产EDA的生存环境发生了改变。芯片赛道受重视而获得资本青睐，另一方面受益于市场的需求增加。2020年中国EDA公司保有数量28家，而在2017年只有16家，3年时间EDA公司保有数量增长了75%。SEMI131.5环境：国家颁布出台多项举措，大力扶持EDA产业的快速发展知识产权政策、市场应用政策、国际合作政策八大方面为EDA行业注入新鲜活力。21年中国EDA行业主要重点政策汇总内容2021.4《中华人民共和国工业和信息化部国家发展改革委财政部国家税务总局公告2021年第9号》国家鼓励的集成电路设计企业，必须同时满足以下条件：在中国境内(不包括港、澳、台地区)依法设立，从事集成电路设计、电子设计自动化(EDA)工具开发或知识产权(IP)核设计并具有独立法人资格的企业。2021.3《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》(2021-2025年)加强基础研究、注重原始创新，优化学科布局和研发布局，推进学科交叉融合，完善共性基础技术供给体系。瞄准人工智能、量子信息、集成电路、生命健康、脑科学、生物育种、空天科技、深地深海等前沿领域，实施一批具有前瞻性、战略性的国家2021.3《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》(2021-2025年)制定科技强国行动纲要，健全社会主义市场经济条件下新型举国体制，打好关键核心技术攻坚战，提高创新链整体效能。加强基础研究、注重原始创新，优化学科布局和研发布局，推进学科交叉融合，完善共性基础技术供给体系。瞄准人工智能、量子信息、集成电路、生命健康、脑科学、生物育种、空天科技、深地深海等前沿领域，实施一批具有前瞻性、战略性的国家重大2020.8《新时期促进集成电路产业和软件电路产业和软件高质量发展的若干政策产业高质量发展的若干政策》成电路产业和软件产业是信息产业的核心，是引领新一轮科技革命和产业变革的关键力量。为进一步优化集成电路产业和软件产业发展环境，深化产业国际合作，提升产业创新能力和发展质量，制定相关财税、投融资、研究开发、进出口、人才、知识产权、市场应用及国际合作政策。2018.3《政府工作报告》推动集成电路、第五代移动通信、飞机发动机、新能源汽车、新材料等产业发展，实施重大短板装备专项工程，推进智能制，发展工业互联网平台。2017.9《关于进一步激发民间有效投资活力促进经济持续健康发展的指导意见》发挥财政性资金带动作用，通过投资补助、资本金注入、设立基金等多种方式，广泛吸纳各类社会资本，支持企业加大技术改造力度，加大对集成电路等关键领域和薄弱环节重点项目的投入。发烧友、华西证券研究所141.6EDA细分领域众多，国产厂商大多提供“点工具”令集成电路设计主要分为模拟电路设计和数字电路设计。处理模拟信号的芯片称为模拟芯片，它用于产生、放大、滤波、运算、转换、传输或处理模拟信号，如数模/模数转换器芯片、放大器芯片等。声音、图像等模拟信号经采样量化后即可转换为以0和1表示的数字信令在集成电路设计环节，EDA工具根据模拟电路和数字电路的不同特点，分为用于模拟电路设计的EDA工具和用于数字电路设计的EDA工具。集成电路制造环节，除了需要和工艺设计相关(如工艺开发，良率优化等)的相关EDA工具之外，也需要模拟设计和数字设计相关的EDA工具辅助。DA体行业观察、华西证券研究所151.6华大九天覆盖模拟电路设计全流程，跻身第二梯队国产EDA龙头跻身第二梯队。第一梯队：企业拥有完整且总体优势明显的全流程EDAEDA领域年营业收入超过10亿美元，代表企业有新思科技(Synopsys)、楷登电子(Cadence)和西门子EDA。第二梯队：企业拥有部分领域的全流程工具产品，且在局部领域具有绝对优势，年营业收入在5000万美元至4亿美元之间。九天等。第三梯队：相关公司产品以点工具为主，企业年营业收入普遍小于3000万美元。代表企业有：广立微电子、概伦电子、国微集团、芯华SILICONFRONTLINE家。02国产EDA龙头，有望成为行业整合者官网、华西证券研究所172.1“国家队”华大九天成立，为中国EDA产业发展按下“快进键”公司主要产品：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公司发展历程：2010年公司发布一站式版图集成与分析工具，2011年公司发布第一代模拟电路设计全流程EDA工具系统，打破了国华大九天发展进程(2009-2021)、华西证券研究所182.2历史沿革：中国第一个自研EDA熊猫系统诞生，艰难发展之路数字系统设计自动化”学术上世纪80年代：“巴黎统筹委员会”对中国实施禁运管制，117名学者和技术人员，聘请之前专门从事EDA行业的海外博士作为总设计师。令熊猫系统的由来：纪念辛勤研发人员黑眼圈命名熊猫。。为了纪念研发人员长期熬夜形成的黑眼圈，这套国产熊猫一经出世，便将中国与世界水平拉至只有5年的差距 ，而且国内单位踊跃使用，短时间内，熊猫EDA被装至令熊猫系统的诞生意义：打破国际封禁局面。证明熊猫系统获得巨大成功的，莫过于之后巴统对中国EDA的封D、华西证券研究所192.2历史沿革：国产EDA遭遇发展“沉寂期”ACadence：最早于1992年进入中国市场，此后在北京成立办事处；s心、华晶半导体公司、电子部54所、清华大学、复旦大学等均已采用了Synopsys的产品和技术。”国内EDA产业在1994年至2008年陷入了一段“沉寂外资垄断中国市场，EDA国产化率低。令国产EDA奋起直追：打破外企垄断。2009年，中国华大集成电路设计集团，将华大的A招股说明书、华西证券研究所20中国EDA领域的国家队：华大九天诞生。华大九天成，由中国华大集成电路设计集团有限公司与国投高科技投资有限公司共同投资设立，专门从事EDA软件开发和是大规模集成电路CAD国家工程研究中心依托单位。肩负打破国外技术封锁的使命：华大九天肩负起了打破技术封锁的历史使命。创始人刘伟平2009年正式创立华大基金等顶尖投资机构加持：历经12年，华大九天集结了一支豪华的投资方队伍，不乏国家集成电路产业投资华大九天承载了熊猫技术，在EDA和IP方面拥有多年的积累，在EDA方面，华大九天提供各种设计全流程解决所212.3创始人背景：深耕EDA行业，贯穿国内EDA发展史华大九天成立于2009年，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。华大九天董事长刘伟平在EDA和集成电路设计领域辛勤耕耘ICCAD研发项目的亲历者。者等聚集在原北京集成电路设计中心，联合开发首套完整的集成电路计算机辅助设计系统—熊猫系统。令年少有为与EDA行业紧密联系在一起。命为北京集成电路设计中心、中国华大集成电路设计集团有京中电华大电子设计有限责任公司总经理。9年，刘伟平带领原华大电子EDA事业部创立华大九天。创业一定能做出自己的东西来”。2.4股权机构：背靠中国电子集团，大基金领携顶尖创投加持令公司大股东包括国资和顶尖创投：国资(中国电子、国投高科、大基金、上海国资)、顶尖创投(苏州创投、深创投)。。2018年9月，华大九天完成了由国家集成电路产业投资基金领投的新一轮融资工作，另外中国电子、建元投资(上海国资)、苏州疌泉致芯(苏州创投)、深创投、中小企业发展基金等跟投。公司股权结构图(IPO发行前)、华西证券研究所232.5与CEC旗下业务子公司紧密合作，发挥集团系统协同作用根据天眼查数据，中国电子有限和中电金投是中国电子信息产业集团有限公司的全资子公司，两者合计持有华大九天IPO前39.61％的股权。在一定程度来说，中国电子集团及其控制的企业对华大九天的生产经营具有重要影响。令华大九天与中国电子集团旗下众多子公司开展紧密华微电子：中国领先的功率半导体器件设计研发、芯片加工、封装测试服务商。华大电子：中国智能卡和WLAN芯片设计的综合性IC。上海华虹：中国主流的芯片制造加工服务商。作2.6财务表现：公司具备优秀的长期成长性和业绩兑现能力令优秀的成长性：2018-2021年间年均复合增长率为56.52%。21年间每年净利润增长迅速。即使在疫情的业收入变化及同比增速2018-2021年净利润变化及同比增速002018-12-312019-12-312020-12-312021-12-31营业总收入(亿元)同比(%)002018-12-312019-12-312020-12-312021-12-31归属母公司股东的净利润(亿元)同比(%)002.6财务表现：毛利率高达88%以上2019-2021年，公司主营业务毛利率分别为88.65%、88.68%和90.59%。公司主营业务毛利率基本保持稳定，略有上升，主要系主营业务收入结构存在变化以及技术开发服务业务毛利率自身存在一定波动所致。2019-2021年，技术开发服务业务的毛利率分别为25.96%、24.74%和34.62%。公司的技术开发服务业务通常采用定制化服务模式，2019-2021年公司净利率分别为22.18%、25.06%、24.01%，2021年净利率相比2020年稍有下滑，主要是研发费用占比大幅增加 (从44.22%增长到52.57%)。毛利率变化情况2019-2021年公司的净利率变化情况90.00%00%%0.00%2019-12-312020-12-312021-12-31%%2-312-312-312-312.6财务表现：现金流高增长&充裕彰显商业模式优秀2018年-2021年经营活动现金流入小计/营业收入比重总体提升，彰显现金流充裕。18年的150.33%提升至2021年的168.22%，彰显公司现金流的充裕和商业模021经营现金流净额变化及同比增速2018-12-312019-12-312020-12-312021-12-31经营活动产生的现金流量净额(亿元)同比(%)250.00200.00150.00100.0021年经营活动现金流入小计/营收比80.00%60.00%40.00%20.00%2018-12-312019-12-312020-12-312021-12-31经营活动现金流入小计/营收2.7研发投入：重视技术创新，大力投入产品研发令3年研发费用复合增速59.62%，研发费用率保持在44%以上的高水平。%。EDA需要持续高研发投入，另一方面是因为公司收入体量相对较小。小&研发费用占营业收入比例2019-2021年华大九天及可比公司研发费用率2018-12-312019-12-312020-12-312021-12-31研发费用(亿元)同比00%%00%%2021年度2020年度2019年度泛微网络华大九天2.8员工情况：人均创收逐年提升，研发人员占比达74.85%5人升至2021年的660人。员工数量增长的同时，人均创收也在逐年提升，从2018年的59.13万元提2018-2021年员工数量及人均创收(万元)2021年公司员工结构002018-12-312019-12-312020-12-312021-12-310014.39%销售技术综合管理2.9产品体系：公司的产品包括四大板块的EDA工具1)模拟电路设计全流程EDA工具系统。2)数字电路设计EDA工具。3)平板显示电路设计全流程EDA工具系统。4)晶圆制造EDA工具等EDA工具软件。书、华西证券研究所302.9产品体系：国内唯一模拟电路设计全流程EDA系统该系统包括原理图编辑工具、版图编辑工具、电路仿真工具、物理验证工具、寄生参数提取工具和可靠性分析工具等，为用户提供了从电路到版图、从设计到验证的一站式完整解决方案。华大九天是全球第一个采用GPU加速技术实现SPICE电路仿真。令公司拥有全球领先的数字SoC设计优化EDA系统。在这个领域不但能够支持7nm先进工艺，同时还定义了世界级ALPS电路原理图中EDA具书、华西证券研究所312.9产品体系：全球唯一平板显示设计全流程EDA系统令公司是全球唯一一家提供平板显示设计全流程EDA系统的企业。成在统一的设计平台中，为设计师提供了一套从原理图到版图，从设计到验证的一站式解决方案，为提高EDA国内平板设计EDA专业软件的空白，为国内平板设计快速发公司拥有国内领先的晶圆制造专用工具与服务EDA系统Wind明书、华西证券研究所322.10收入结构：软件销售收入占比83.9%，以授权模式销售司主营业务近三年高速增长。公司EDA工具软件主要通过授权模式向客户销售，收取授权费。公司对具体EDA工具软件产品的授权一般以合同约定的时间周期为限。公司的技术开发服务业务主要按具体项目向客户收取服务费用，一般按照项目工作量和技术难度等因素综合定价。公司技术开发服务营业入主要来自EDA软件销售，占比83.9%，技术开发服务仅占14.1%。1年公司主营业务情况营业务收入占比.0001234EDA软件销售收入(百万元)技术开发服务收入(百万元)EDA技术开发服务收入增速%%EDA软件销售技术开发服务其他业务天招股说明书、华西证券研究所332.11下游客户：覆盖产业链各环节，前五大客户贡献营收一半细分领域的众多企业，服务众多知名企业：公司相关产品和服务主要应用于集成电路设计及制造领域，下游客户主要包括集成电路设计企业、晶圆制造企业、平板厂商等。液晶平板显示领域：京东方、华星光电、维信诺、咸阳彩虹、熊猫电子、重庆惠科等。令2021年前五大客户贡献营业收入的45.4%，相比2020年(50.07%)有所降低：领域主要客户五大客户情况平板显示领域CPU设计企业微电子TowerJazz理光微电子诺咸阳彩虹天招股说明书、华西证券研究所342.12有望成为国产EDA行业的整合者EDA行业的整合者。2021年主要国产EDA公司营收(亿元)0000C华大九概伦电子广立微芯愿景03盈利预测ind令基于公司基本面情况，对公司未来经营作如下假设：1)EDA软件销售业务：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工具系统在正版化和国产替代趋势下，未来公司该司该业务毛利率为100%。2)技术开发服务业务：公司产品应用于集各个环节，该业务主要是围绕相关领域提技术开发服务。业务保持乐观的高增长趋势。我们预计2022-2024年该业务收入同比增长分别为我们预计2022-2024年该业务收入同比增长分别为30%/30%/30%，毛利率稳定在华大九