EDA行业深度：壁垒及市场空间、产业链及相关公司深度梳理
来源：雪球App，作者： 滴水之坚，（https://xueqiu.com/8589961169/231278693）
目前中国大陆已经成为半导体产品最大的消费市场，且需求持续旺盛。随着半导体产业向中国转移，设计业、制造业产值快速增长，带动国内EDA市场需求。此外，国际政治经济形势日趋复杂，供应链安全受到重视，国家政策鼓励国内EDA企业发展。近年来，国内EDA企业融资明显增加，特别是 概伦电子 、 华大九天 、 广立微 等陆续上市，拓宽了融资渠道，加强了研发投入，有望实现快速发展。根据中国半导体行业协会预测，2025年中国EDA市场规模将达到184.9亿元，2020-2025年年均复合增速为14.71%。
下面我们通过对EDA行业概述、产业链及相关公司、发展壁垒、驱动因素等方面的深度梳理，了解EDA产业近年来的发展趋势及市场空间，希望感兴趣的朋友能得到一点启迪。
01 EDA行业概述
1.定义与分类
（1）定义：EDA是专门用来设计芯片的软件
EDA（Electronic Design Automation,电子设计自动化）：是指利用计算机软件完成大规模集成电路的设计、仿真、验证等流程的设计方式，融合了图形学、计算数学、微电子学、拓扑逻辑学、材料学及人工智能等技术，处于集成电路产业链中的最上游，是设计厂商完成芯片设计、代工厂商实现成品率提升的核心基础工具，支撑规模庞大的集成电路市场乃至电子信息、 数字经济 市场。
EDA软件是集成电路领域的上游基础工具，贯穿于集成电路设计、制造、封测等环节，是集成电路产业的战略基础支柱之一。一个完整的集成电路设计和制造流程主要包括工艺平台开发、集成电路设计和集成电路制造三个阶段。各阶段主要内容及细分环节如下：
缺少EDA难以进行芯片设计。随着集成电路制程的进步，设计规模越来越大，制造工艺越来越复杂，设计师难以依靠手工完成相关工作，必须依靠EDA工具完成电路设计、版图设计、版图验证、性能分析等工作。
EDA在美国对华科技封锁过程中具有“一剑封喉”作用，中国发展EDA十分必要与迫切。目前，EDA是制约中国集成电路产业发展的短板之一（另一个短板是光刻机），中国发展EDA行业具备必要性和迫切性，EDA国产化是中国集成电路行业发展的必经之路。
（2）分类：按照应用场景EDA工具分为数字设计、模拟设计、晶圆制造、封装、系统等五大类
EDA产品线繁多，按照集成电路产业链划分，集成电路EDA工具可以分为制造类EDA工具、设计类EDA工具及封测类EDA工具。晶圆厂借助器件建模及仿真、良率分析等制造类EDA工具来协助其进行工艺平台开发，工艺平台开发完成后，晶圆厂建立集成电路器件的模型并通过PDK或建立IP和标准单元库等方式提供给集成电路设计企业。设计类EDA工具则是基于晶圆厂或代工厂提供的PDK或IP及标准单元库为芯片设计厂商提供设计服务。封测类EDA工具主要是提供封装方案设计及仿真的功能，从而帮助芯片设计企业完成设计。
根据EDA工具的应用场景不同，可以将EDA工具分为数字设计类、模拟设计类、晶圆制造类、封装类、系统类等五大类。
2.国内外发展对比
（1）国际
EDA的诞生和发展是伴随着集成电路规模逐步扩大和电子系统日趋复杂，整体看，其发展大致经历了四个阶段：
①计算机辅助设计（CAD）阶段
20世纪70年代，由于芯片复杂度低，芯片设计人员可以通过手工操作完成电路图的输入、布局和布线。70年代中期，可编程逻辑设计技术的出现使得芯片设计自动化成为可能。随着电路集成度的提升，设计人员开始尝试使用CAD工具进行设计工程自动化来替代手工绘图，实现交互图形编辑、IC版图设计、PCB布局布线、设计规则检查、门级电路模拟和验证等功能。
②计算机辅助工程（CAE）阶段
20世纪80年代，EDA技术进入发展和完善阶段，推出的EDA工具以逻辑模拟、定时分析、故障分析、自动布局和布线为核心，重点解决功能检测等问题，利用这些工具，设计师能在产品制作之前预知产品功能和性能。80年代后期，EDA工具已可以进行设计描述、综合与优化和设计结果验证。这一时期EDA商业化逐渐成熟，当前的EDA国际三巨头Siemens EDA的前身Mentor Graphics、Synopsys和Cadence分别于1981年、1986年和1988年成立。
③电子系统设计自动化（EDA）阶段
20世纪90年代，随着芯片设计流程的标准化发展以及集成电路设计方法论的完善，以高级语言描述、系统级仿真和综合技术为特点的EDA工具就此出现。此后EDA技术获得了极大的突破发展，真正实现了设计的自动化。
④现代EDA时代
2000年前后，EDA在仿真验证和设计两个层面支持标准硬件语言的EDA软件工具功能更加强大，更大规模的可编程逻辑器件不断推出，系统级、行为级硬件描述语言趋于更加高效和简单。目前EDA工具已能对集成电路的设计、制造、封装等环节实现全覆盖，应用于包括模拟电路、数字电路、FPGA、PCB、面板等多个领域的设计工作。
（2）国内
因技术封锁，中国EDA起步较晚且发展较为曲折，发展进度远远落后于发达国家。
①国内EDA产业起步
1978年秋，“数字系统设计自动化”学术会议于桂林阳朔举行，有67个单位，140多名代表参加了会议，这次会议被誉为“中国EDA事业的开端”，标志着中国EDA事业在学术领域的萌芽。以桂林会议为起点，“六五”期间，我国陆续开发了国产ICCAD一级系统和二级系统。
②国产EDA问世
受制于“巴统”禁令的限制，国外EDA无法进入中国，国内的ICCAD工具研发停留在众多一级系统和二级系统。为了摆脱这种受制于人的状态，1986年前后，国家动员了全国17个单位，200多名专家聚集北京集成电路设计中心，开发属于自己的EDA。1993年，我国第一个自主研发的ICCAD系统问世，并被命名为“熊猫系统”。它填补了我国在EDA领域的空白，打破了外国对中国的EDA工具封锁，获得国家科学技术进步一等奖。
③国内EDA产业发展遭遇挫折
冷战结束后，1994年“巴统”禁令取消，海外EDA三巨头大举进入中国市场，以技术成熟、价格便宜、免费赠送、多方合作等策略，快速获取市场份额。此外，在我国积极推动WTO全球化的背景下，国内EDA产业缺少政策和市场支持，国产EDA工具研发和应用陷入低谷。
④国内EDA产业迎来重大发展机遇
2008年4月，国家科技重大专项“核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品”实施方案经国务院常务会议审议并原则通过。作为《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》所确定的国家十六个科技重大专项之一，EDA行业重新获得了鼓励和扶持。2008年以来，国内EDA领域涌现了 华大九天 、 概伦电子 、广立微电子、国微集团和芯和半导体等公司，开始进入市场的主流视野。2018年以来，受中美贸易摩擦影响，国内高新技术企业如华为、中兴等陆续受到美国制裁，半导体供应链安全受到高度重视，自主可控需求增长。国家出台了一系列针对EDA产业的扶持政策，以加速行业成长，国内EDA产业迎来重大发展机遇。
02 我国EDA发展壁垒
1.产品线短
产品线短，产品种类较少，并且难以匹配目前先进的工艺。
（1）国产EDA产品线较短，产品种类较少，难以覆盖全流程
IC设计流程复杂、环节众多，涉及到90多种不同技术，因此EDA软件种类较多。对于EDA软件的用户而言，平台化的EDA采购能够避免由于每个步骤应用不同的EDA软件而可能带来的兼容问题，因此产品线的齐备程度是判断EDA企业竞争实力的重要指标。
目前，全球只有Synopsys、Cadence和 西门子 EDA三大国际巨头能提供从前端到后端的全流程解决方案。国内EDA企业虽然已在一些特定领域及部分点工具上实现了技术突破，但依然缺失部分产品线无法独立提供全套的EDA工具。对于客户而言，由于本土厂商无法为其提供平台式的产品服务，采购本土EDA软件后还需要从海外三巨头购买大量产品进行搭配使用才能完成集成电路设计。
（2）中国EDA产品相对落后，难以匹配最先进的工艺
海外三巨头都已与头部Foundry和Fabless深度捆绑，绑定头部Foundry不仅代表了市场份额，更意味着工艺的领先优势。Fabless、Foundry与EDA三者间是三角关系，Foundry向EDA厂商提供反映Foundry最新的工艺设计数据包的PDK，EDA工具输出的版图交由Foundry生产，EDA厂商与Foundry是强耦合关系。随着制程进步，每一次制程与工艺更新，都带动EDA软件的同步更新，凭借与头部Foundry的深度绑定与合作，头部EDA软件厂商在早期便能参与到新一代工艺的研发过程中，进一步稳固 技术领先 优势。
由于缺乏头部Foundry合作，中国本土EDA工具难以匹配目前最先进的工艺。海外三巨头与头部Foundry长期捆绑，始终处于工艺的领先地位。国产厂商缺乏与头部Foundry的合作，其EDA工具对先进工艺的支持不够，这导致国产EDA工具在高端芯片领域几乎没有份额。另外，本土Foundry工艺制程与主流头部晶圆厂存在较大差距，这导致国内EDA生态整体比国外落后。目前，本土龙头EDA企业 华大九天 大多数工具仍无法支持28nm以下的制程，而国际三大巨头产品能支持的最先进工艺已经达到2nm。
2.人才短缺
EDA专业人才缺乏，高端技术人才培养和梯队建设需要大量时间和投入。
（1）国内EDA人才短缺，阻碍国产EDA发展
集成电路EDA行业是典型的人才密集型行业，富有丰富经验的优秀技术人才和管理人才有利于企业在行业内保持 技术领先 优势，提升运营管理效率，不断突破技术壁垒。由于我国EDA企业还处于发展初期，国内EDA企业薪酬整体偏低，本土人才流失较为严重。在人员规模上面，国内的EDA企业与国际巨头企业相比存在较大差距。2020年我国EDA行业仅有4400余名人才，其中半数以上就职于外资企业，本土EDA企业总人数约2000人。海外三大EDA公司合计约3万人，其中 新思科技 约1.5万人（2020年）、 铿腾电子 约9000人（2020年）、 西门子 EDA约6000人（2017年），本土EDA人才不到海外三家的十分之一。
（2）人才培养周期长，国内企业起步晚，人才短缺局面加剧
对于EDA企业而言，需要经过较长时间的积累和大规模投入才能形成一只具备一定梯队的专业化团队。培养一名EDA研发人才，从高校课题研究到从业实践的全过程往往需要10年左右的时间。同时，随着行业需求的不断迭代、技术趋势的快速发展，从业者还需要在实践过程中不断学习积累，才能保证其技术水平能够符合行业要求。因此，对于本土EDA企业而言，组建一支在行业内具备竞争力的团队十分困难，这也成为了阻碍国内EDA企业发展的因素之一。而海外EDA龙头均在世界范围内通过产研合作来锁定人才，Synopsys与Cadence早已与国内院校建立深入的合作关系。此外，行业内领先企业具备更高的知名度与更加完善的技术培训体系，对人才的吸引力较强。
3.客户认证壁垒高
国际三巨头领先产品所形成的用户粘性使得国产EDA缺少陪跑者。
（1）国际主流EDA软件已经形成用户生态，在教育阶段就已经渗透
目前国际主流的EDA软件已经形成用户生态，早在IC工程师教育阶段就已通过免费、低价的方式早期介入高校教育，养成了工程师的使用习惯，建立了非常稳固的用户基础。另一方面，主流EDA厂商通过与Foundry紧密合作，共同开发新工艺，建立了稳固的产业链生态。同时，由于国内EDA产品门类很难全覆盖，芯片设计公司更倾向于使用大公司提供的全品类平台化的EDA工具。
（2）新进入EDA企业渗透困难
由于集成电路制造和设计企业对EDA企业的合作精力有限，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。这意味着市场尾部EDA企业将难以获得最新的生产线工艺数据参数，在与工艺紧密相关的工具领域将无法进行技术布局，束缚了其业务的发展与完善。因此集成电路制造与设计企业一旦与EDA工具供应商形成稳定的合作关系，就不会轻易更换供应商，对合作供应商粘性较强，这无形中加大国产EDA厂商突破市场的难度。
（3）晶圆厂稳定生产线十分重要，切换工具风险大
EDA的下游客户之一为晶圆厂，晶圆厂整体投资金额巨大，生产线的稳定性及其重要，一旦产线稳定性受到影响甚至停产将给晶圆厂带来不可估量的损失。由于稳定生产线极为重要，因此晶圆厂通常对其供应商有着极为严苛的认证条件，这增加了中国本土EDA企业获得订单的难度。
高昂的试错成本与较长的认证周期使得下游客户在与供应商形成稳定的合作关系后，通常不会轻易的更换供应商，这也就导致新进入EDA行业的企业难以获得客户资源，本土EDA企业市场开拓难度大。
（4）海外EDA产品具有先发优势，客户粘性更高
本土EDA起步较晚，海外领先中国50年，大量集成电路设计和制造用户长期使用国外三巨头产品，已形成了一定的用户粘性。EDA软件开发需要客户足够多的设计去不断完善bug，而这一协同进步则需要客户和时间积累。获客难将导致本土EDA企业缺少客户陪跑，从而导致产品技术进步缓慢。
03 EDA国产化驱动因素
1.政策支持
（1）中美科技摩擦加剧，政策扶持EDA行业刻不容缓
中美科技摩擦加剧，EDA软件成为美国对华科技封锁的武器。2019年以来，美国数次提高对国内部分高科技企业的限制级别，尤其在集成电路和EDA工具领域。EDA一旦受制于人，中国 芯片产业 的发展都可能停摆，发展国产EDA迫在眉睫，政府加大政策支持力度十分必要。
（2）政府支持可协助EDA企业跨过创新死亡谷
EDA行业规模小、技术难但不可或缺，是实现复杂芯片设计的必要工具，政府支持是行业发展的重要保障。以美国为例，美国EDA企业在NSF和SRC交互配合下，跨过创新死亡谷，最终发展壮大。
（3）政府频繁出台支持政策，通过减税政策、补贴与引导资金注入共同推动行业发展
近年来，国家通过减税政策、补贴与引导资金注入三个手段推动EDA行业快速发展，政府在将EDA认定为高新技术行业给予税收优惠的基础上，通过“核高基”等计划与政府大力补贴，改善了本土EDA企业的现金流情况；另一方面，以国家集成电路产业投资基金为代表的基金引导社会资本进入EDA行业，能够让更多资金流向EDA企业，促进本土EDA研发。
2.产业链协同发展
产业链协同发展是EDA进步的基础，中国EDA产业生态正逐步形成。
（1）全产业链协同发展是EDA进步的基础
全产业链协同发展是EDA进步的基础，EDA进步的背后是整个产业链能力的提升。EDA厂商为Fabless提供设计工具，Fabless向EDA厂商不断反馈复杂设计和新工艺设计中遇到的问题，帮助EDA改进设计工具。EDA厂商通过Foundry厂提供的工艺文件和工艺参数（PDK）将设计出的曲线与实际流片曲线进行拟合，不断提高吻合度。
（2）国内 芯片产业 快速发展奠定国产EDA土壤
虽然目前国内EDA市场仍被海外三巨头垄断，但是国产企业已崭露头角。2020年， 华大九天 在国内EDA市场以4.5%的市占率排名第四，已经超过另外两大海外大厂Ansys和Keysight； 概伦电子 也初步打入市场。
国内 芯片产业 发展迅速，奠定国产EDA发展的土壤。从产业链角度看，芯片制造主要分为芯片设计、芯片制造、封装/测试三个环节，中国已在多个环节取得进步。
（3）国内芯片各环节均取得一定进步
国内芯片各环节已取得一定进步：1）芯片设计环节：华为海思等Fabless厂商已经进入世界前列；2）芯片制造环节：中国在国际上有明显的竞争力，在世界营收排名前九的晶圆厂中， 中芯国际 位居第五，华虹集团位居第六；3）芯片封装测试环节：中国在封装测试竞争力较强，已与国际先进水平比肩，世界营收前十的封装测试厂中， 长电科技 位居第三、 通富微电 位居第五， 华天科技 位居第六。
3.收并购土壤
收并购是EDA企业扩张的核心手段，中国收并购土壤逐步形成。
（1）收并购是EDA企业扩张的核心手段
收购和并购是EDA企业扩张的核心手段，能够使EDA企业快速完善产品线。由于EDA工具种类繁多、分工精细、领域内技术壁垒高，国外三巨头都是在某一特定领域崛起后依靠收并购来拓展自己的产品线，依靠技术与资本的双重力量，在扩充加强产品线的同时将潜在的挑战者“扼杀”在萌芽状态。自三巨头成立以来至今，Synopsys进行了近百次的收购，Cadence本身就是并购形成，50年间进行了超过70多次的收购，Mentor Graphics则进行了近70多次的收购。收并购最频繁的Synopsys占有了全球最多的市场份额。Cadence是1988年由ECAD Systems和SDA Systems两个公司合并而成，Siemens EDA也是 西门子 于2016年收购Mentor成立，收并购是EDA发展史上的重要部分。
（2）中国EDA企业数量逐渐增多，收并购土壤将逐渐形成
04 EDA行业产业链及相关公司
EDA产业链上游为硬件设备、操作系统、开发工具、中间件等，中游为EDA，下游为IC设计、制造、封测。
1.上游
（1）硬件设备：受疫情影响，居家办公、在线教育成为常态，2019年后PC需求恢复增长
①疫情彻底改变人们生活方式，2019年PC需求恢复增长
产业链上游主要是为工业软件产品制造提供基础服务的软硬件，其中，硬件主要为计算机设备。经历了十余年高增长后，智能手机和平板电脑的崛起取代了部分电脑办公+上网的功能，2012年后全球PC市场起逐年萎缩，多年以来处于存量盘整期。2019年受疫情影响，远程居家办公、在线学习以及游戏的需求旺盛，全球PC出货量恢复增长。2020年全球PC出货量达2.98亿台，同比增长14.18%。2021年PC需求延续增长态势，Canalys数据显示2021年全球PC出货量达到3.41亿台，同比增长14.43%。2022年后由于大部分国家选择与疫情共存，预计PC出货量将增长缓慢甚至下降。
②PC市场马太效应明显联想长期居首位
主要PC厂商包括苹果、惠普、联想、 戴尔 、三星等企业，PC市场马太效应凸显，联想电脑市占率长年位居首位、且处于持续提升阶段。2021年联想出货量占据全球份额的24%，排名世界第一；惠普则以22%的份额排名第二，紧随其后的分别为戴尔、苹果、宏碁，市场份额依次为17%、9%、7%。老牌PC企业华硕掉出前五，被算到“其它”里面。
（2）操作系统：全球桌面操作系统市场格局已基本稳定，“Windows+OSX”合计占90%左右份额
①全球桌面操作系统市场被微软windows和苹果OSX垄断
操作系统（operating system，简称OS）是管理计算机硬件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。
全球桌面操作系统市场主要产品包括Windows、OSX、Linux、ChromeOS等。截至2021年12月，全球桌面操作系统市场中，Windows市场占有率为73.72%，远高于其他操作系统，但呈现逐年下滑趋势。位居第二名的是苹果公司OSX，其市占率为15.33%，其他Linux、ChromeOS等占比约10.95%。
②中国桌面操作系统市场被windows绝对垄断
目前中国桌面机操作系统领域基本被Windows和苹果OSX所垄断。其中微软的Windows系统占据了我国大部分份额。根据Statcounter数据，2022年3月Windows在中国市场占有率为85.82%，位居第一，苹果公司OSX位居第二市占率为5.89%，Linux占有率为0.69%，ChromeOS等其它操作系统占比约7.6%。
现在，中国虽然已经有不少的国产计算机操作系统，但是微软大势已成，产生了用户黏性。而且微软的生态十分完善，和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.中游
（1）全球EDA市场
①全球EDA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，全球EDA市场发展逐渐提速。2020年，随着大规模集成电路、计算机和电子系统设计技术的发展，EDA软件的需求增长速度明显提升，根据SEMI数据，2017年-2021年，全球EDA市场规模分别为92.87、97.04、102.73、114.67、132.00亿美元，预计2026年全球EDA市场规模将达到183.34亿美元。
②亚太地区EDA市场规模增长迅速
分地区看，亚太地区（含日本）EDA市场规模增长明显，北美地区作为EDA软件的主要供给与使用地区市场规模一直保持高位。2021年，北美地区EDA市场规模为57.24亿美元，占全球43%；亚太地区（含日本）受益于下游产业迁移，市场快速增长，并于2020年超过北美地区，成为全球第一大EDA市场，2021年市场规模为57.55亿美元，占全球43%；欧洲、中东和非洲地区2021年市场规模为17.97亿美元，占全球14%。
③全球EDA市场由三巨头垄断
从全球范围内来看，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市场，CR3高达近70%。国产EDA厂商距第一梯队还有一定差距， 华大九天 与其他几家企业，在部分领域拥有全流程工具或具有领先优势，处于全球EDA行业的第二梯队，共占据全球市场约15%的份额。第三梯队企业主要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企业存在明显差距，约占全球15%市场份额。
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市场
①规模小，但增长迅速
与国际市场相比，中国EDA市场规模较小，但增长迅速。2017年中国EDA市场规模为64.1亿元，而在2020年，中国EDA迅速增长至93.1亿元，预计2026年中国EDA市场规模将达到221.88亿元。
②中国EDA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，国内市场份额基本为国外厂商占领。2020年，Synopsys、Cadence两家EDA巨头占据中国60%市场，处于垄断地位，2021年其市场份额基本保持稳定。
国内EDA供应商目前所占市场份额较小， 华大九天 为本土EDA龙头企业，仅占国内约4.5%的份额。本土EDA企业难以提供全流程产品，仅在部分细分领域具有优势，个别点工具功能强大。例如华大九天是世界唯一提供全流程FPD设计解决方案的供应商， 概伦电子 在SPICE建模工具及噪声测试系统方面技术处于领先地位， 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，全球EDA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物理设计和验证、半导体知识产权（SIP）及服务五大板块，2021年各板块市场规模分别为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细分市场中最重要的细分；2021年IC物理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.下游
（1）中国集成电路需求旺盛，自给量不足，需大量进口，对外依赖度高，贸易逆差较大
①中国集成电路市场销售额增长较快，设计占比逐渐提高，结构更加合理
中国集成电路市场规模从2017年的5411亿元增长至2021年的约10458亿元，2017-2021年复合增长率为17.9%。从细分产业看，目前中国集成电路发展仍以集成电路设计为主，且销售额占比不断增加，2021年集成电路设计占比约为43%。未来中国集成电路设计占比将逐渐上升，集成电路制造占比将基本保持平稳，集成电路封测占比将有所下降。
②因自给量不足，中国集成电路需要大量进口
中国集成电路需求旺盛，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年全球集成电路市场规模4596.90亿美元，制造占比最高为50.56%
①2020年全球集成电路市场重回增长，2021年达到4596.90亿美元
根据WSTS统计，2019年，受中美贸易摩擦影响，全球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、全球疫情逐步得到控制、5G、物联网、人工智能、可穿戴设备等新兴应用领域持续蓬勃发展，2020年全球集成电路产业市场规模重回增长。
②全球范围集成电路制造占比最高
从全球范围来看，集成电路制造占比较高2021年为50.56%，集成电路设计占比36%，集成电路封测占比13.44%，未来预计集成电路制造和设计的占比将上升，封测占比将下降。
（3）集成电路市场垂直分工深化，专业设计重要性凸显，未来将快速增长
①集成电路制造分工深化，Fabless设计模式具有轻资产优势
为了适应技术的发展和市场需求，集成电路产业模式经历了由垂直整合模式（Integrated Device Manufacture，IDM模式）到垂直分工模式（Fabless、Foundry、OSAT）。Fabless专注于芯片设计环节，将制造和封测环节外包，芯片设计企业具有轻资产优势；Foundry专注于晶圆代工领域，代工厂商承接芯片设计企业委外订单，并形成规模效应，此类企业投资规模较大，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是指厂商承担设计、制造、封装测试的全部流程，该模式具备产业链整合优势。
②集成电路制造产业链上下游分工模式
③中国集成电路设计将快速增长
④全球前十大集成电路设计公司主要为海外企业
⑤预计2026年中国集成电路制造销售额将达到7880.48亿元
（4）全球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年全球主要晶圆厂产能及市占率情况
②2021年底中国大陆晶圆产能全球占比仅16%
③先进晶圆产能基本为国外企业或中国台湾企业掌握
（5）封测环节已成为中国大陆集成电路产业中最成熟环节，内资企业快速崛起
①先进封装已成为提升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，是集成电路产业链的下游。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。目前封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。先进封装主要向小型化和集成化方向发展。
②中国大陆封测厂商技术平台已基本和海外厂商同步
③2021年中国集成电路封测市场销售额达2763亿元
④集成电路封测市场内资企业快速崛起
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领军企业，拥有模拟电路、平板显示电路全流程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，主要从事EDA工具软件的开发、销售及相关服务，主要产品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工具系统和晶圆制造EDA工具等。经过多年发展创新，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，处于国际领先水平；其他模拟电路设计EDA工具支持28nm工艺制程。
③五大数字电路设计EDA工具支持5nm制程
华大九天 目前在数字电路设计中有六大工具，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，处于国际领先水平。
④平板显示电路设计全流程EDA工具系统全球领先
华大九天 平板显示电路设计全流程EDA工具提供从原理图到版图、从设计到验证的一站式解决方案。
⑤为晶圆制造厂提供了相关的晶圆制造EDA工具
⑥收入净利润增长较快，高研发投入助力公司维持本土龙头优势
（2） 概伦电子
概伦电子 在存储芯片EDA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
概伦电子 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。概伦电子的主要产品包含制造类EDA工具、设计类EDA工具、半导体器件测试仪器以及半导体工程服务四个部分。各项产品及服务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
概伦电子 的主要产品包含制造类EDA工具、设计类EDA工具、半导体器件测试仪器以及半导体工程服务四个部分。公司产品、服务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的企业。
①提供制造类EDA软件、电性测试设备和芯片成品率提升方案
②以结构设计测试工具切入市场，向优化芯片成品率服务商转变
③ 广立微 已与一线厂商紧密合作，共同向先进节点演进
广立微 的产品和服务受到了国内外一线厂商认可，与行业领先的制造厂商已形成稳定的合作关系，这将有利于产品快速迭代，并确保技术和服务始终跟随先进节点持续演进。
广立微 的客户已涵盖 三星电子 等IDM厂商，华虹集团、粤芯半导体、合肥晶合、长鑫存储等Foundry厂商以及部分Fabless厂商。
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的企业
在成品率提升领域，公司不仅能提供与成品率提升相关的测试芯片设计工具、测试数据分析工具等EDA软件、用于制造数据采集的晶圆级WAT电性测试设备及成品率提升相关的技术服务，还可以基于上述EDA软件、设备及技术服务提供成品率提升全流程的整体解决方案。在成品率相关EDA工具、技术服务及WAT测试设备等领域，国际厂商目前占据了主要的市场份额。公司是少数可以提供相应产品及服务的国内厂商。在WAT测试设备领域，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两大业务板块。验证系统产品线主要可分为：面向中小规模设计的逻辑模块、面向中大规模设计的逻辑系统以及面向超大规模设计的逻辑矩阵三大系列。
②思尔芯产品已获得国内外下游客户的广泛认可
思尔芯通过业内领先的系统性能与全球化的服务网络为客户提供优质的原型验证解决方案，与索尼、 英特尔 、三星、瑞昱、紫光、豪威、君正、 寒武纪 等超过500家国内外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企业中的六家、中国前十大集成电路设计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%以上市场，全球市占率第二
（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，其产品体系以智能调试、智能编译、智能验证座舱为基座，形成硬件仿真系统、FPGA原型验证系统、智能验证、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
05 EDA行业发展趋势、融资情况及市场规模
1.行业发展趋势
（1）EDA+云
EDA上云可显著降低设计流程的耗时，有助于优化购买成本，提高资源利用率。
①EDA+云具有弹性算力支持、算力智能调度、便于研发协同优势
EDA与云结合包括EDA上云与云原生EDA两种方式。EDA上云指将EDA软件部署于云服务器，有助于通过弹性算力解决动态资源调配的问题。云原生则是软硬件架构深度调整，具有弹性算力调配、后台一体化、数据一体化、支持异构计算等优势。
②海外厂商EDA+云的探索已逐步展开
（2）EDA+AI
EDA+AI使PPA更优化，流程更智能化。
①AI可缩短芯片布局时间、加速验证过程
确定芯片Block布局是芯片设计过程中最复杂的阶段，核心目标是使功率、性能和面积最即小化，即PPA（Power、Performance and Area）最小化。AI用机器学习的方式快速给出最优的布局方案，大幅缩短所需时间。AI对于加速验证过程，缩短芯片设计周期起到了显著促进作用。
②全球领先EDA厂商已布局AI，提升设计效率
全球领先EDA厂商均已布局AI，AI助力实现高精度设计，提升设计效率。Synopsys在2020年3月12日推出了业界首个用于芯片设计的自主人工智能应用程序——DSO.ai，DSO指设计空间优化（Design Space Optimization），这是EDA行业首次将AI应用于非常复杂的设计任务中的产品。Cadence在2020年3月18日发布了新版Cadence数字全流程。半导体制造中，随着设计尺寸的不断缩小，光的衍射效应愈发明显，因此设计图形可能产生光学影像退化，使得光刻后的实际图形与设计不一致，Mentor创新性的运用MLOPC技术修正光学临近效应。
（3）EDA+IP
IP使设计流程简化，全球领先厂商均已布局，中国进入该领域的企业较少。
①IP是集成电路进步发展的产物，与EDA共同构成芯片设计的支柱
集成电路IP是指已验证的、可重复利用的、具有某种特定功能的集成电路模块，通常由第三方开发。随着摩尔定律的发展，大规模集成电路（VLSI）逐渐占据行业主流，单个芯片上集成的晶体管数量已达上亿个，芯片设计流程愈发复杂。同时伴随着芯片种类的丰富和先进制程的涌现，集成电路IP为简化IC设计流程提供了极大便利。按照存在形式，可以将IP内核分为软核、硬核和固核。
②全球领先EDA厂商均已布局IP
从IP应用领域看，设计IP可分为处理器IP（CPU、DSP、GPU&ISP）、有线接口IP、物理IP和其他数字IP。根据IPnest发布的2020年各种IP市场份额数据，CPU的IP市占率高达35.4%，处于主导地位，但相比2017年下降了6.8个百分点；DSP和GPU的市占率分别为5.2%和10.5%，合计相比2017年提升6.4个百分点；接口IP市占率为23.2%，相比2017年提升2.7个百分点。
2.融资情况
2021年，EDA赛道融资事件超15起，融资企业超12家，融资规模或超20亿元。超过2020年的超5起融资事件、约13亿元规模。
中国EDA起步晚，大部分企业处于发展初期，只有少数企业已经完成IPO或者正在进行IPO。
3.市场规模
2025年中国EDA市场规模有望达到185亿元。中国半导体行业协会预测，2025年我国EDA市场规模将达到184.9亿元，占全球EDA市场比例将达到18.1%；2021-2025年年均复合增速为15.64%。