2022年EDA行业分析报告

2022年EDA行业分析报告XXX行业现状发展历程驱动因素行业痛点产业链

行业环境

目录01、行业概述

02、发展环境03、行业现状

04、行业痛点

05、行业前景趋势行业概述行业定义行业发展历程行业产业链01PartOne行业定义EDA（ElectronicDesignAutomation）技术是现代电子设计技术的核心。EDA技术依靠强大的电子计算机，在EDA工具软件平台上，以硬件描述语言（HDL）对既定的电子电路进行描述（即以代码的形式展现电子电路的功能），形成设计文件，并对设计文件进行自动逻辑编译、化简、综合、优化及仿真等步骤，实现既定的电子电路设计功能。EDA技术可大幅减少电子电路设计师的工作量，极大提高设计效率、缩短设计周期及节省设计成本。相比手工设计，EDA技术优势明显。传统的IC设计以手工设计为主。手工设计通常按电子系统的具体功能要求进行功能划分，对每个子功能模块画出真值表，用卡诺图进行手工逻辑简化，写出布尔表达式，画出相应的逻辑线路图，再依据逻辑线路图选择相应的元器件设计电路板，最后进行实测和调试。产业链产业链下游产业链中游产业链上游EDA软件行业上游企业包括通用软件开发商及硬件提供商，其下游行业参与者包括芯片设计厂商及芯片代工厂。芯片设计厂商将芯片设计图纸交给晶圆代工厂，由晶圆代工厂进行流片，流片是小规模生产芯片的过程。在流片过程中，晶圆代工厂需要对芯片进行反复的仿真测试，确保芯片功能与需求功能一致。操作系统、数据库、开发工具、服务器、网络设备厂商、电脑厂商EDA软件开发商芯片设计、晶圆制造、封测产业链上游产业链上游：EDA软件行业上游主要参与者为基础软件开发商。基础软件包括操作系统、数据库及开发工具等。中国尚未形成利好基础软件开发商发展的生态环境，拖累基础软件开发商的发展。基础软件开发商核心技术及开发经验匮乏，产品与国际产品差距较大，叠加用户更倾向于使用国际上已经成熟的基础软件，导致中国基础软件市场被国际巨头把控。从投资者角度分析，基础软件开发行业技术壁垒高，投资资金大且周期长，极具风险，因此基础软件开发行业获得社会资金支持力度较小。上游硬件设备商包括服务器厂商、网络设备厂商及电脑厂商。中国硬件设备市场处于充分竞争的阶段，本土产品已非常成熟，整体价格呈现下滑趋势，对中游EDA软件厂商的议价能力较弱。据在华为担任10年以上战略规划总工的专家分析，不同规模的EDA软件企业在硬件及软件上的投入不同，支出在15万-20万元人民币之间。除软硬件的成本，购买芯片测试数据亦产生较大成本。EDA软件的核心功能为仿真工具，而仿真的精准度的提升基于大量的芯片测试数据。在市场上芯片测试数据并没有明码标价，EDA技术较强的企业通常可以较低的价格获取单种芯片的测试数据，数据成本可压缩至2万-5万元不等。而对于刚成立的小型EDA软件企业，获取芯片测试数据的成本较大，高达几十万元。EDA规模较大的企业可通过低价获取不同芯片类型的测试数据从而提升自身仿真技术，产品的市场竞争力亦随之提高，从而获得更多的高质量客户，形成正循环产业链中游产业链中游：当前中国本土EDA软件企业可提供芯片设计全流程EDA工具的仅有华大九天，其他EDA软件企业的产品不齐全。此外，中国本土的EDA软件仅可支持百万逻辑门级别芯片的设计，而当前5G领域的相关芯片包含的逻辑门通常在亿级。EDA软件企业主要以外租EDA软件盈利，收费由软件购买费用（一次性支出）加使用权费用（按年支付）构成。EDA软件费用按客户端数量（公司被授权使用EDA软件的电脑数量）计算，客户需求不同，产生的费用不同。以华为为例，每年购买美国EDA软件的费用在400万美元左右，单个客户端的使用权费在300-400美元每年，华为在EDA软件上的合计年支出在500万美元左右。而本土EDA软件价位较低，使用权费仅约1,000元人民币每年，不到美国EDA软件使用权费的一半。产业链下游产业链下游：芯片设计厂商是EDA软件的主要需求方。EDA软件是芯片设计过程中最重要的电路软件设计工具，现代EDA工具几乎涵盖芯片设计的各个环节，从设计输入到编程下载均需用到EDA工具。集成电路产业链包括芯片设计、制造及封测三大环节，其中制造与封测在近5年均取得重大突破。在晶圆制造领域，中芯国际在2020年1月成功商用14nm制程的芯片，并获得华为海思的订单，与国际尖端制造工艺差距缩小。中国封装龙头企业长电科技在国际市场竞争力显著增强，其客户已涵盖中国与国际的顶级芯片设计以及制造厂商，包括华为海思，华虹半导体以及国际顶尖芯片设计企业高通和美满电子科技。相比晶圆制造领域与封装领域的国产化进程，中国芯片设计行业进口替代进程明显滞后，在核心高端通用型芯片领域如FPGA，中国芯片设计企业提供的产品几乎为零，进口依赖严重。2018年，美国芯片设计企业营收规模合计占全球芯片设计市场规模的56%，台湾地区的芯片设计企业的合计营收额在全球芯片设计市场中占比16%。中国大陆芯片设计厂商在国际市场上的竞争力依然较弱，2018年全球10大芯片设计厂商中，美国芯片设计厂商占据7席，中国大陆仅有华为海思进入前十，但华为海思收入增速在前10的企业中排名第一，显示华为海思实力逐渐向全球尖端靠近。发展环境政策环境经济环境社会环境02PartOne政策环境1着力发展集成电路设计业。围绕重点领域产业链，强化集成电路设计、软件开发、系统集成、内容与服务协同创新，以设计业的快速增长带动制造业的国务院《国家集成电路产业发展推进纲要》《“十三五”国家战略新兴产业发展规划》国务院《国家高新技术产业开发区“十三五”发展规划》科技部大力发展基础软件和高端信息技术服务。面向重点行业需求建立安全可靠的基础软件产品体系，支持开源社区发展，加强云计算、物联网、工业互联网、智能硬件等领域操作系统研发和应用，加快发展面向大数据应用的数据库系统和面向行业应用需求的中间件，支持发展面向网络协同优化的办公软件等通用软件支持建设工业云服务和大数据平台，推动软件与服务、设计与制造资源、关键技术与标准的开放共享。加强产业技术基础能力和试验平台建设，提升基础材料、基础零部件、基础工艺、基础软件等共性关键技术水平。全面推广应用以绿色、智能、协同为特征的先进设计技术，积极构建绿色制造体系行业现状分析单击此处输入你的正文，文字是您思想的提炼，为了最终演示发布的良好效果。03PartOne行业现状分析2018年全球EDA市场规模为97.15亿美元，远小于数千亿美元的集成电路产业市场规模。但如果缺少EDA软件，全球芯片设计公司都将停摆。因此，EDA软件行业为典型的“小而精”行业。中国EDA软件市场呈现高速增长的态势。据在华为有10年战略规划总工经验的专家分析，2015-2019年中国头部EDA软件企业收入增长率在20%以上，EDA软件市场集中度高，头部企业权重较大，因此中国EDA软件市场规模年复合增长率在20%左右。2019年中国EDA软件市场规模已攀升至40亿元人民币，其中中国本土EDA软件企业在中国市场的市占率不足10%。EDA软件为国家重点扶持行业。中国财政部在2012年颁布的《国务院关于印发进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策的通知》中明确表示EDA软件企业可享受税收优惠政策，且在2019年发布的《关于集成电路设计和软件产业企业所得税政策的公告》中表示延续符合条件的企业可继续享受税收减免，即第一年至第二年免征企业所得税，第三年至第五年按照25%的法定税率减半征收企业所得税，并享受至期满为止。此外，国务院在2014年发表的《国家集成电路产业发展推进纲要》中强调“着力发展集成电路设计业。围绕重点领域产业链，强化集成电路设计、软件开发、系统集成、内容与服务协同创新，以设计业的快速增长带动制造业的发展”。行业政策支持行业政策支持、政府构建生态环境、EDA软件需求强劲、EDA软件进口替代空间大等是行业主要驱动因素EDA软件行业是支持集成电路产业发展的基础行业，中国集成电路处在高速发展阶段，对EDA软件需求强劲，为EDA软件企业发展提供支撑。当前中国EDA软件市场主要被国际企业把控，中国本土EDA软件市占率仅10%左右，随着EDA软件国产化加速，中国EDA市场将逐渐被本土企业抢占，意味着中国EDA软件企业发展空间巨大。受中美贸易摩擦影响，美国停止对中国部分企业如华为海思与中兴等EDA软件的供应，华为海思与中兴当前进口的EDA软件到期后不能续期，面临着无EDA软件可用的尴尬局面。在华为担任战略规划总工的专家分析，为摆脱EDA软件受制于人的局面，华为海思短期内会与中国本土一批EDA软件企业合作，一方面缓解自身无软件可用的困境，一方面期望通过华为海思的加入，推动中国EDA行业的发展。但从长远角度分析，华为海思更期望可达到EDA软件自供自足的状态，因此华为海思亦将加入EDA软件的研发。华为购买中国本土开发的EDA软件或自主研发软件都减少了对进口EDA软件的依赖，同时推动本土EDA软件企业的发展。政府构建利于EDA发展生态环境EDA软件行业是支持集成电路产业发展的基础行业，中国集成电路处在高速发展阶段，对EDA软件需求强劲，为EDA软件企业发展提供支撑。当前中国EDA软件市场主要被国际企业把控，中国本土EDA软件市占率仅10%左右，随着EDA软件国产化加速，中国EDA市场将逐渐被本土企业抢占，意味着中国EDA软件企业发展空间巨大。受中美贸易摩擦影响，美国停止对中国部分企业如华为海思与中兴等EDA软件的供应，华为海思与中兴当前进口的EDA软件到期后不能续期，面临着无EDA软件可用的尴尬局面。在华为担任战略规划总工的专家分析，为摆脱EDA软件受制于人的局面，华为海思短期内会与中国本土一批EDA软件企业合作，一方面缓解自身无软件可用的困境，一方面期望通过华为海思的加入，推动中国EDA行业的发展。但从长远角度分析，华为海思更期望可达到EDA软件自供自足的状态，因此华为海思亦将加入EDA软件的研发。华为购买中国本土开发的EDA软件或自主研发软件都减少了对进口EDA软件的依赖，同时推动本土EDA软件企业的发展。中国EDA软件需求强劲除华为海思，中国中兴、联想、神达电脑、英业达、朗科等高新技术企业基本全采用美国企业提供的EDA软件，意味着这些企业均面临被美国政府切断EDA供应的风险。随着中国本土EDA技术的持续突破叠加本土EDA软件的价格优势，未来更多中国企业对EDA软件的需求将被内部消耗，逐步实现进口替代。中国EDA软件进口替代空间大驱动因素70%阐述你的观点阐述你的观点50%阐述你的观点阐述你的观点中国EDA软件需求强劲除华为海思，中国中兴、联想、神达电脑、英业达、朗科等高新技术企业基本全采用美国企业提供的EDA软件，意味着这些企业均面临被美国政府切断EDA供应的风险。随着中国本土EDA技术的持续突破叠加本土EDA软件的价格优势，未来更多中国企业对EDA软件的需求将被内部消耗，逐步实现进口替代。EDA软件行业是支持集成电路产业发展的基础行业，中国集成电路处在高速发展阶段，对EDA软件需求强劲，为EDA软件企业发展提供支撑。当前中国EDA软件市场主要被国际企业把控，中国本土EDA软件市占率仅10%左右，随着EDA软件国产化加速，中国EDA市场将逐渐被本土企业抢占，意味着中国EDA软件企业发展空间巨大。受中美贸易摩擦影响，美国停止对中国部分企业如华为海思与中兴等EDA软件的供应，华为海思与中兴当前进口的EDA软件到期后不能续期，面临着无EDA软件可用的尴尬局面。在华为担任战略规划总工的专家分析，为摆脱EDA软件受制于人的局面，华为海思短期内会与中国本土一批EDA软件企业合作，一方面缓解自身无软件可用的困境，一方面期望通过华为海思的加入，推动中国EDA行业的发展。但从长远角度分析，华为海思更期望可达到EDA软件自供自足的状态，因此华为海思亦将加入EDA软件的研发。华为购买中国本土开发的EDA软件或自主研发软件都减少了对进口EDA软件的依赖，同时推动本土EDA软件企业的发展。驱动因素2中国EDA软件进口替代空间大行业痛点及发展建议行业痛点行业发展建议04PartOne行业前景及竞争格局行业前景行业竞争格局行业标杆企业05PartOne加速技术突破中国当前仅有华大九天拥有设计全流程EDA工具，其他EDA软件企业也仅商用个别领域或者设计环节的EDA工具。中国EDA软件企业在物理测试、逻辑综合及适用于封测厂商的EDA工具布局较少，整体实力与国际巨头差距明显。未来中国实力较强的EDA软件企业亦将通过横向并购加强自身在EDA行业的布局，扩宽自身产品线及加强自身技术。除横向并购，纵向并购亦是趋势之一，通过纵向并购整合上下游资源，产生协同效应。例如，华为可通过收购中国优秀EDA软件企业弥补自身在EDA软件上的短板，在已有的技术上研发，可减少资金和时间成本。中国EDA软件企业需整合行业资源01020304回顾国际EDA三巨头的发展历史，频繁并购是三巨头掌控市场的通用手段。Synopsys通过滚动并购的操作实现扩大业务规模、技术整合、抢占市场份额的目的。2002年，Synopsys以8.3亿美元收购Avanti公司（行业排名第四）。结合Avanti的技术优势，Synopsys成为EDA历史上首家可提供顶级前后端完整IC设计方案的领先EDA工具供应商，稳局行业第二的位置，并在2008年超越Cadence成为全球最大的EDA工具厂商。Cadence与Mentor公司同样通过频繁收购各细分市场的优秀公司提升自身实力。全球EDA三巨头通过频繁并购提升市场地位当前，EDA供应商已开始在线提供EDA工具和软件，2018年Cadence推出一套可广泛用于电子系统和半导体开发的云产品组合CadenceCloudPortfolio，有混合云及公有云两种模式。中国华大九天也开始布局“EDA+云计算”的新模式。“EDA+云计算”新模式具备两个优势:（1）新模式结合云计算按时计费的特点，即可按照客户在线使用EDA软件的时长收费，可节省客户购买EDA软件使用权的费用，例如客户整个开发阶段为12个月，其中前端开发需8个月，后端4个月，客户则可购买8个月的前端设计EDA软件和4个月后端EDA软件云服务，相比原来需购买1年的完整前后端设计EDA软件许可使用权，极大节省费用；（2）对于EDA供应商，提供EDA云服务可降低软件盗版的发生概率。“云计算+EDA”新模式尚未普集，云计算技术在数据安全方面仍存在隐患，公有云无法满足客户对数据安全的要求。但数据安全一直为云计算提供商重点攻克的难题，未来云计算提供商若可保证数据安全，EDA软件云化亦当是必然的趋势。“云计算+EDA”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。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。人工智能可帮助IC设计师优化布局布线，从而实现保证芯片性能的同时减小功耗与面积，或协助IC设计师开发性能更高的终端产品。此外，人工智能可加速电路仿真过程并提出相应建议，帮助设计师精准决策，更智能化改善设计，进一步减少设计迭代，缩短设计周期，加快产品上市速度。当前人工智能在EDA技术中的应用并不成熟，其主要原因是芯片设计流程复杂，人工智能技术只能智能化部分设计芯片的流程。但随着人工智能技术的逐渐发展，算法的持续加强，人工智能技术可深度学习整个芯片设计流程，大幅减少设计师的工作量以及设计周期。“人工智能+EDA”行业趋势EDA软件市场集中度高，美国EDA软件企业基本垄断全球EDA软件市场。美国Synopsys、Cadence及Mentors三大EDA厂商产品线完整，在部分领域拥有绝对的优势，例如Synopsys在逻辑综合工具及时序分析工具具有绝对优势，位例全球第一。Cadence的优势产品为模拟或混合信号的定制化电路和版图设计，而Mentors在布局布线工具的市场占有率最高。Synopsys、Cadence及Mentors营收均超过10亿美元，合计约占全球80%的市场份额，为全球第一梯队EDA软件企业。美国ANSYS、PDFSOLUTIONS、SILVACO和中国华大九天拥有特定领域全流程产品，在局部领域技术领先，为第二梯队。第二梯段的EDA软件企业收入规模在2千万美元至2亿美元之间，合计约占全球15%的市场。剩下的5%市场由第三梯队的50多家EDA供应商瓜分。第三梯队EDA软件企业仅能提供点工具，产品线不完整，且收入规模