EDA軟件突圍進行時

胡楠

8月13日，美國商務部發布最終規定，對設計GAAFET（全柵場效應晶體管）結構集成電路所必須的EDA軟件、金剛石和氧化鎵為代表的超寬禁帶半導體材料、燃氣渦輪發動機使用的壓力增益燃燒（PGC）等技術實施新的出口管制。

美國此次禁令將限制可以被用于3nm及以下先進半導體制程工藝芯片設計的EDA軟件的對華出口，將限制中國芯片設計廠商向3nm及以下先進制程的突破，從目前來看中國芯片市場上3nm占比較低，短期內影響有限。

另一方面，上述禁令也使中國EDA軟件自主可控的重要性和緊迫性進一步凸顯，技術封鎖事件有助于提升國內廠商使用國產EDA軟件的主動性，國內EDA廠商業績有望進一步提升。

EDA是指利用計算機輔助設計軟件，完成集成電路芯片的功能設計、綜合、驗證、物理設計等流程的設計方式。

EDA軟件位于集成電路產業鏈上游，近年來，在下游強勁需求以及技術融合趨勢下，全球EDA市場規模呈現穩定上升趨勢。根據SEMI統計，全球EDA市場規模已從2012年的65.40億美元提升至2020年的114.70億美元，復合增速達7.30%。另據華經產業研究院預測，2022年，全球EDA行業市場規模預計將達到136.40億美元。

對于國內EDA軟件市場，根據中國半導體協會數據，自2015年以來，中國EDA市場規模一直處于穩步增長狀態，2020年正式步入加速期，增速達到27.70%，預計到2025年，中國EDA市場規模將達到184.80億元。從EDA的杠桿效應來看，2020年全球EDA市場規模占全球集成電路市場規模的比例為3.20%，而中國EDA市場規模占比僅有1.10%，從這個角度來看，中國EDA軟件市場容量依然具備極大的提升空間。

據華安證券研報，從全球范圍來看，EDA軟件研發企業可以按照市場規模劃分為三類：第一類企業是Synopsys、Cadence和SiemensEDA，三家企業合計占據了全球EDA市場約70%的份額。另外，三家企業均擁有完整的全流程EDA工具，且部分流程工具在細分領域擁有絕對優勢，EDA相關收入每年超過10億美元。

第二類企業是指擁有部分領域的全流程EDA工具，且在局部領域具有絕對優勢。例如Ansys在熱分析、壓電分析等領域占據絕對優勢，國內企業華大九天則在FPD面板領域有領先優勢，這一類的企業占據了全球約15%到20%的市場份額。

第三類企業則是指主要聚焦于某些特定領域或用途的點工具，整體規模和產品完整度與前兩類的企業存在明顯的差距。

對于中國而言，國內EDA廠商主要為第二與第三類模式，且市場占有率與頭部企業差據較大。根據賽迪智庫和前瞻產業研究院數據，2020年國際EDA三大巨頭Synopsys、Cadence、Siemens的EDA在中國合計收入規模市場份額占比為78%，國產廠商占比相對較低，國產替代空間廣闊。

另外，為了化解EDA軟件“卡脖子”的問題，中國也相繼出臺了一系列針對性的政策。2016年，政府陸續出臺集成電路設計領域的重點布局事項和相關稅收優惠政策;2020年，國務院發布了《新時期促進集成電路產業和軟件產業高質量發展的若干政策》，從財稅政策、投融資政策、研究開發政策、進出口政策、人才政策、知識產權政策、市場應用政策、國際合作政策等八大方面為EDA行業助力;2021年，《“十四五”軟件和信息技術服務業發展規劃》提出建立EDA開發商、芯片設計企業、代工廠商等上下游企業聯合技術攻關機制，突破關鍵技術的目標。

從行業數據以及政策來看，EDA軟件國產替代空間巨大，行業內企業業績也得到了一定的提升。

雖然EDA三巨頭均已實現了芯片設計全流程覆蓋，但三巨頭各有自己的擅長領域，尚未實現全流程、全工具的絕對優勢，這為國產EDA軟件工具的突破提供了契機與方向。

據華福證券研報，由于EDA軟件存在種類繁多、技術門檻高、驗證周期長的特點，國內EDA企業通常采用兩種突破路徑：第一種是點工具方案，即優先突破關鍵環節EDA工具，推出具有國際市場競爭力的關鍵流程解決方案，代表公司有概倫電子、芯華章等;第二種是部分設計全流程方案，優先形成部分設計全流程解決方案，然后逐步提升關鍵環節核心EDA工具的國際市場競爭力，代表公司為華大九天。

具體到經營數據層面，2020-2021年及2022年上半年，概倫電子營業收入分別為1.37億元、1.94億元、1.10億元，同比分別增長109.94%、41.01%、34.04%;營業利潤分別為2632萬元、2926萬元、1921萬元，同比分別增長103%、11.14%、34.58%。

據招股說明書，在制造類EDA方面，概倫電子器件建模及驗證EDA工具在全球范圍內已形成較為穩固的市場地位，其客戶包括臺積電、三星電子、聯電、格芯、中芯國際等全球前十大晶圓代工廠中的九家。報告期內，來自于上述九家晶圓代工廠的器件建模及驗證EDA工具收入占公司制造類EDA工具的累計收入比例超過50%。而根據Trendforce統計，這九家晶圓廠客戶2020年合計營業收入約為793億美元，約占全球晶圓代工廠市場份額的94%。

而在設計類EDA方面，概倫電子已經部分實現對全球領先企業的替代，并成為三星電子、SK海力士、美光科技等全球規模前三的存儲器廠商的供應商。報告期內，來自于前述三家存儲器廠商的收入占公司設計類EDA工具收入的比例超過40%。

從客戶角度來看，概倫電子EDA軟件已經獲得了全球頭部晶圓代工以及存儲器廠商的認可。

與此同時，伴隨著EDA軟件國產化進程，以及大力發展境內客戶，概倫電子境內銷售收入占比持續攀升。據Choice數據，2020-2021年及2022年上半年，公司境內銷售收入分別為6404萬元、9152萬元、5247萬元，占當期營業收入的比重分別為46.75%、47.63%、48.12%，這也在一定程度上說明了EDA軟件國產替代正在穩步推進中。

與概倫電子不同，華大九天是從部分領域的全流程EDA工具進行突破。據華安證券研報，華大九天在面板電路EDA工具領域的技術已經達到了國際領先水平，在模擬電路EDA工具領域實現了全流程覆蓋，在數字電路EDA工具領域實現的點工具的突破，截至2021年，其在國內EDA市場市占率已經達到6%，超過Ansys和Keysight;概倫電子也初步打入市場，占據國內市場1.90%的份額。

據Choice數據，2019-2021年，華大九天營業收入分別為2.57億元、4.15億元、5.79億元，同比分別增長70.59%、61.26%、39.66%;實現歸屬母公司股東的凈利潤分別為5716萬元、1.04億元、1.39億元，同比分別增長17.80%、81.18%、34.52%。

從分業務收入來看，華大九天的EDA軟件銷售收入增長主要來源于模擬電路設計全流程EDA工具系統、數字電路設計EDA工具和晶圓制造EDA工具的增長。

其中，全流程EDA工具系統是華大九天的主要收入來源，據招股說明書，2019-2021年，公司全流程EDA工具系統收入分別為1.26億元、2.30億元、3.52億元，占當期EDA軟件銷售收入的比重分別為58.90%、66.71%、72.36%。

相比概倫電子的內外并重，華大九天是以國內市場為主，2019-2021年境內收入占其總收入的比重分別為96.12%、92.95%、92.93%;2021年，公司前五大客戶合計收入占當期營業收入的比重為50.64%，其中客戶K1占比為23.60%，華虹集團占比為15.67%，中芯國際占比為3.74%。

由于華大九天深耕國內市場，故從客戶黏性以及邊際成本的角度來看，公司是美國技術封鎖的受益者。據Choice數據，2019-2021年，公司銷售費用分別為4702萬元、6760萬元、8937萬元，占當期營業收入的比重分別為18.28%、16.30%、15.43%;管理費用率也由2018年的18.62%下降至2021年的13.84%。

通過觀察可以看出，費用率的持續走低意味著華大九天的客戶黏性較大，且邊際成本呈現下降趨勢，其市場占有率也恰好證明了這一點，2020年，公司在國內EDA市場占有率超過Ansys和Keysight，躍居國內第四。

從經營數據來看，華大九天、概倫電子等企業在各自的破局路徑上均取得了一定的成效，但在市場占有率以及研發投入方面，國內企業與EDA三巨頭仍存在不小的差距，國產替代任重道遠。