美国限制EDA软件,引发全球芯片暴击,我们有EDA软件吗?

美国限制EDA软件,引发全球芯片暴击,我们有EDA软件吗?,第1张

我们国家是有自己的EDA软件的,像:华大九天、国微集团、芯华章、广立微、概伦电子、芯和半导体都是国内EDA软件的制造企业。而且就算美国限制了EDA软件,也不可能引起全球芯片暴击。因为它只限制GAAFET 架构的半导体 EDA 软件,也就是针对3nm制程芯片的EDA软件使用。

下面我们来说说EDA的整个市场,它到底是什么样的?

1、EDA的三大巨头

首先,表面看来,EDA指的是芯片上的计算机辅助设计软件,它可以完成芯片的设计、仿真验证,逻辑综合,静态时序分析,版图分析,电路设计,前后仿真等等任务。但是,EDA却是综合了数学、物理、化学等基础科学,及电路、机械、计算、光学、信号处理等尖端技术为一体的软硬件综合产业,并且EDA本身工具链又非常长,光常用的核心工具至少超过10多个大类。

可以这么说,离开了EDA,芯片设计无所谈起。而Synopsys ( 新思科技 ), Cadence ( 铿腾电子 ), Siemens ( 西门子公司 ),这三家公司才可以垄断全球全流程的EDA软件。

为什么它们能垄断EDA软件?原因很简单,EDA软件本身是自带芯片设计仿真验证的,加上芯片届的科技成果高速发展,每家EDA软件的工艺库都需要实时更新的,甚至每周都会升级。

而你的EDA软件只有被人使用的越多,那么它的工艺库也就越全,数据越详实,最终完成的芯片设计图就越可靠,如此,形成良性循环!

因此,2020年,S、C、S这三家公司在全球EDA市场占有率超过77%,而在我们国内,由于缺乏真正能用的EDA,所以这三家EDA巨头的占有率更高,达到了约80%的比例。

二、国内EDA现状

我国的EDA行业起步虽早,由于种种原因,造成了目前国内EDA软件的技术研发优化和产品验证迭代缓慢。目前,我国EDA行业的技术水平与三大EDA巨头之间存在很大差距,自给率很低。

1、销售数据对比:

据统计,2020年,中国EDA市场规模约93.1 亿元,同比增长27.7%,但仅占全球市场份额的9.4%。其中74.4亿元都被S、C、S这三家EDA巨头获取,而国产公司仅获取18亿元。

目前,国内EDA软件制造企业,包括了华大九天、国微集团、芯华章、广立微、概伦电子、芯和半导体等。其中行业大哥华大九天,在我们国内EDA市场市占率约为6%,2021年营收5.79亿元,位于国内第一位。而同期Cadence营收为200.2亿元,差距巨大。

2、技术层面差距明显:

国产EDA与世界先进公司差距巨大。目前,华大九天EDA只在两个较低端的方面能实现全流程工具,一个是模拟电路设计,另一个则是平板显示电路设计。而在数字电路设计、晶圆制造方面,华大九天EDA还不能实现全流程覆盖。

在全流程的模拟电路设计EDA 工具中,华大九天EDA的仿真工具能支持到5nm量产工艺制程,实际模拟电路设计EDA,可以支持到28nm工艺制程。

综上所述,EDA软件由于其要求水平太高,加上工具链特别长、需要不断更新工具库等等一系列的原因,我们自己的EDA软件虽然有,但是市场占有率不高。但正是有华大九天等等一批国内EDA高科技企业的支撑,我们才设计出我们自己的芯片。

8月3日,葛龙辉(301095。SZ)发布IPO公告,在创业板上市。公司股票将于2022年8月5日在深圳证券交易所创业板上市。首都网讯8月5日,杭州广利微电子股份有限公司(以下简称“广利微”)正式启动创业板,开盘价122元/股,较发行价上涨110%。截至收盘,华大九天301269)股价收于75元/股,全天涨幅129.43%,总市值296亿元。

近期美国芯片法案的出台,吸引了投资者对国内半导体行业的关注,EDA概念成为二级市场的重要风口。自上市以来,华大九天持续受到资金追捧。最近又涨了20%,收盘涨停。股价6个交易日上涨约2.85倍。

在EDA概念的引导下,芯片板块个股掀起涨停潮,同花顺(300033)集成电路概念涨5.39%。中芯科技、明微电子、龙芯中科、锐创威、纳鑫源等个股均收获“20CM”涨停,民心、新鹏威等十余只个股涨幅超过11%。

制造类似EDA的

资料显示,成立于2003年的广利威是一家集成电路EDA软件和晶圆级电测试设备供应商,专注于芯片良率提升和电测试快速监控技术。从营收构成来看,广利威的主营业务分为三部分:软件技术开发、软件工具授权和测试机及配件。

从商业模式来看,广利微是以EDA软件和电测试快速监控技术为抓手,形成软件工具授权、软件技术开发、测试机及配件、测试服务四大业务,相辅相成,协同发展的商业模式。可以提供EDA软件、电路IP、WAT测试设备,以及结合芯片良率提升技术的全流程解决方案。

相比之下,华大九天主要从事设计EDA及相关服务,专注于产品芯片的设计自动化工具;广利威的软件产品属于制造业EDA,主要着眼于芯片良率的提升,应用于测试芯片的设计。根据对产品芯片的分析,完成测试芯片的测试结构和外围电路设计,生成测试芯片的设计版图。

因此,从竞争格局来看,华大九天与全球三大EDA巨头Cadence、Synopsys、Mentor Graphics处于直接竞争,这三家公司都属于设计EDA企业。而广利威和魏属于制造业EDA企业,与三大巨头公司没有直接竞争关系。

此外,从营收构成来看,华大九天的主要营收来自EDA软件销售和技术开发服务,而广利威的营收多来自测试机和配件。2021年,广利微试验机及配件业务收入占比超过50%,EDA软件开发和软件工具授权业务仅占一半。

但广利威的竞争优势在于能够在良率提升、电气监控等领域提供全流程覆盖的产品和服务。通过良品率提升领域的全流程覆盖,实现了测试芯片设计、测试数据采集、测试数据分析等方面的协同,提升了方案的整体效率,在集成服务方面优势明显。

招股书显示,目前国际厂商在与良率相关的EDA工具、技术服务、WAT测试设备等领域占据主要市场份额。广利威是国内为数不多的能够提供相应产品和服务的厂商。在EDA工具和技术服务方面,公司的客户包括华润微电子、三星电子等企业;WAT测试设备,公司已进入华虹集团、广东半导体等晶圆厂的供应体系。

受益于国内综合电气行业的快速扩张,广利威过往业绩也实现了快速增长。财务数据显示,2019年至2021年,广利威分别实现营业收入6614.35万元、12388.84万元和19812.64万元,复合增长率73%;同期公司净利润分别为1899.73万元、4976.60万元、6374.72万元,复合增长率为83%。

芯片股疯狂上涨。

随着集成电路设计和生产过程的日益复杂,在集成电路设计、生产和生产后数据分析的各个阶段,EDA软件都是必不可少的。然而,由于EDA工具的多样性,小规模的EDA厂商很难覆盖所有类别。所以对于EDA企业来说,有“精而精”和“大而全”两种发展状态。

目前,全球三大EDA公司Synopsys、Cadence和Mentor Graphics可以为客户提供一整套芯片设计的EDA解决方案,目前占据60%以上的市场份额;国内EDA企业还很难提供全流程的产品,包括华大九天、广利微在内的部分企业在点工具上有一定优势。

但自华为、中兴事件后,国内对自主可控核心技术的需求越来越迫切,EDA作为集成电路产业的战略基础支柱,得到了政策的支持。

最新消息显示,美国总统拜登将于下周二正式签署《芯片与科学法案》,该法案将提供约527亿美元(约合人民币3558亿元)补贴美国半导体产业;此外,还将向在美国投资半导体工厂的企业提供25%的税收抵免政策,相关刺激政策总额将达到867亿美元(约合人民币5854亿元)。

据外媒报道,美国政府计划阻止中国获得先进的芯片设计软件,并对特定类型的EDA软件实施新的出口限制。涉及的工具包括设计EDA工具和制造EDA工具。

对此,招商证券认为,美国芯片法案的出台和中美关系强化了芯片板块的国内替代逻辑。相比之前涨幅较大的汽车、新能源等板块,半导体处于底部,所以近期反d明显。

就EDA板块而言,其收入来源于软件授权和IP收入,收入稳定,是半导体行业商业模式中最好的子赛道之一。此外,海外领先EDA公司的发展历史通过内生和外延的方式,从强单点工具扩展到全流程、平台型EDA公司,行业赢家通吃,领先效应明显。因此,首先上市的华大九天、广利威等国内EDA公司值得特别关注。

行业主要上市公司:华大九天(301269)、概伦电子(688206)、广立微(301095)、华润微(688396)等。

本文核心数据:全球EDA市场规模中国EDA市场规模中国EDA销售量

行业概况

1、EDA定义及分类

EDA是电子设计自动化(Electronic Design

Automation)软件的简称,是指利用计算机辅助设计(CAD等)软件,来完成超大规模集成电路(VLSI)芯片的功能设计、综合、验证、物理设计(包括布局、布线、版图、设计规则检查等)等流程的设计方式。

EDA工具包括硬件和软件两部分。软件是工具的核心,分为仿真工具、设计工具、验证工具三种类型硬件是用来加速仿真、验证速度的服务器和专用工具。

2、产业链剖析

EDA行业衔接集成电路设计、制造和封测,对集成电路行业生产效率、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电路,以减少设计偏差、提高流片成功率及节省流片费用。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机遇。EDA工具贯穿集成电路设计及制造所有流程。

EDA行业的上游主要包括硬件设备、 *** 作系统、开发工具及其他辅助性软件等供应商。EDA行业中游为EDA企业。EDA行业的下游主要包括集成电路设计、制造、封测企业。

EDA行业的上游硬件设备代表性企业有苹果、惠普、戴尔等 *** 作系统代表性企业有微软、苹果等开发工具代表性企业有微软、甲骨文等辅助性软件代表性企业有IBM、金蝶国际软件集团等。

EDA行业的中游EDA代表性企业有Synopsys、Cadence、Siemens EDA、华大九天、概论电子等。

EDA行业的下游芯片设计企业有英特尔、三星、华为海思、紫光集团等晶圆制造代表性企业有台积电、中芯国际、三星等封测代表性企业有美国安靠、联合科技、nepes等。

行业发展历程

我国EDA行业从20世纪80年代中后期才真正开始,较全球EDA行业的发展晚了十年,并且自1986年国产集成电路计算机辅助设计系统“熊猫系统”诞生之后的第二个十年,国内EDA行业并未有实质性的成功。直到21世纪初,在国家政策支持下,国内EDA产业才陆续展露出新的生机。2015年至今,国家大力推进半导体与集成电路产业的发展,EDA行业应势发展。

行业政策背景

EDA的发展水平代表着一个国家在半导体领域的“软实力”。为了加快拉近与发达国家EDA研发水平的差距,中国积极推进中国EDA的发展,近年来发布了多项鼓励支持政策。

从前瞻统计得到的各省市政府部门出台的与EDA发展相关的政策数量来看,广东省、江苏省、上海市、北京市等对EDA行业发展有较多政策支持,其中北京市将EDA工具的发展重点布局于海淀区,上海市布局大力发展集成电路设计产业,培育国家级EDA平台,广东省引进培育一批集成电路设计、EDA工具研发和IP核设计服务领域的龙头企业。,江苏省则逐步构建集成电路设计、制造和封装测试协同发展格局。

行业发展现状

1、全球EDA行业现状

EDA在集成电路产业领域内属于“小而精”的产业链环节。随着大规模集成电路、计算机和电子系统设计技术的不断发展,EDA技术发挥的作用正以惊人的速度上升。根据电子系统设计(ESD)联盟的数据显示,2021年全球EDA市场规模为132.75亿美元,同比增长15.77%,2020-2025年年均复合增速为14.71%。

2、中国EDA行业现状

EDA行业入门门槛高,成本d性大,对性能依赖性强,因此行业进入壁垒较高,中国本土有实力的EDA企业并不多。目前,中国市场上主要EDA软件供给企业包括华大九天、芯禾科技、广立微、九同方微、博达微、概伦电子、创联智软等。这些企业虽然在全流程产品上和海外巨头还有不小的差距,但在具体业务上各有所长。

近几年中国网络信息技术行业快速发展,给EDA软件行业带来了巨大的市场需求。中国EDA软件需求广泛,各大通信企业如华为、中兴等以及电子企业如天弘电子、宏碁乃至互联网公医药公司等,均对EDA软件有广泛的需求,所需求的EDA软件包括Allegro、PADS、AD等。然而,由于EDA三巨头几乎在所有细分领域都有产品涉及,这也造成了中国本土企业突围难的困难局面。

作为芯片领域最上游的产业,EDA在集成电路产业领域内属于“小而精”的产业链环节,并应用于集成电路设计及制造的所有环节。EDA市场需求与集成电路行业的发展状况紧密相关。近些年来,在国家政策扶持以及市场应用带动下,2010年以来,中国集成电路产业保持快速增长。2021年中国集成电路产业继续保持增速全球领先的势头,全国集成电路销售额达到10458亿元,同比增长18.2%。受到下游集成电路市场需求拉动,2016-2021年中国EDA行业市场规模逐年增长,根据中国半导体行业协会公布的数据,2020年中国EDA行业市场规模达到93.1亿元,初步统计2021年中国EDA市场规模突破100亿元。

行业竞争格局

1、中国EDA企业竞争格局

中国EDA行业企业大致分为三个梯队。第一梯队的企业是以新思科技(Synopsys)、楷登电子(Cadence)、西门子EDA(Siemens

EDA)为代表的国外EDA行业第二梯队是国内市占率相对较高的EDA本土企业,包括华大九天、概伦电子、广立微等第三梯队是近两年以来在EDA赛道上发生融资事件的企业,这些企业都在为中国EDA行业发展做贡献。

2、中国EDA区域竞争格局

根据中国企业数据库企查猫,目前中国EDA企业主要分布在广东省、江苏省、浙江省、北京市和上海市。截至2022年9月,广东有EDA行业相关企业数超过50家,排在第一位,代表企业有比昂芯、贝思科尔、鸿芯微纳、海思半导体、中兴微电子等,浙江省EDA企业有广立微、芯起源等江苏省EDA行业企业有泓泰软件、芯华章科技,北京市EDA行业企业有华大九天、芯愿景等上海市EDA行业代表企业有概伦电子、立芯软件、思尔芯等。

行业发展前景及趋势预测

EDA软件工具半导体与集成电路发展中必不可少的工具。尽管中国EDA行业起步慢,与全球相比发展仍然处于初始水平,同时复杂的国际形势对中国半导体与集成电路发展充满不利因素,但中国在近年来对EDA行业的发展从政策导向、下游需求推动,以及通讯基础设施的建设对EDA行业发展都带来有利影响。总体而言,中国EDA行业发展势在必行。

结合中国实际情况,面向EDA工具领域,驱动EDA工具市场规模提升的有利条件包括我国半导体产业总规模的快速扩张、设计企业从市场中低端向中高端转型过程中对EDA工具需求量的大幅提升、在建产线的陆续投产、行业市场实体数量的持续增加等。初步预测到2027年中国EDA行业市场规模将突破150亿元。

更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国EDA软件行业市场前瞻与投资规划分析报告》。


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