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1、 計算機計算機|證券研究報告證券研究報告行業深度行業深度 2022 年年 4 月月 3 日日 強于大市強于大市 相關研究報告相關研究報告 CIPS行業事件點評:人民幣國際化進程加行業事件點評:人民幣國際化進程加快,快,CIPS有望加速發展有望加速發展20220311 2022年年 2月計算機行業觀點: 兩會召開在即,月計算機行業觀點: 兩會召開在即,迎接數字經濟政策紅利迎接數字經濟政策紅利20220301 2022年年 2月計算機行業觀點: 兩會召開在即,月計算機行業觀點: 兩會召開在即,迎接數字經濟政策紅利迎接數字經濟政策紅利20220301 中銀國際證券股份有限公司中銀國際證券股份有限公司
2、 具備證券投資咨詢業務資格具備證券投資咨詢業務資格 計算機計算機 證券分析師:證券分析師:楊思睿楊思睿 (8610)66229321 證券投資咨詢業務證書編號:S1300518090001 證券分析師:證券分析師:楊紹輝楊紹輝 (8621)20328569 證券投資咨詢業務證書編號:S1300514080001 算力專題報告之二算力專題報告之二 芯片自研、設計先行,國產EDA軟件迎突破 芯片的自主可控需要軟硬件并行, 作為上游環節, 芯片設計工具軟件芯片的自主可控需要軟硬件并行, 作為上游環節, 芯片設計工具軟件 (EDA)的自研更易實現并正在的自研更易實現并正在加速加速突破。突破。原因其
3、一原因其一,相關企業相關企業陸續陸續上市,研發投入上市,研發投入收獲保障收獲保障;其二其二,下游標桿客戶下游標桿客戶能反哺能反哺軟件功能完善。行業有望率先受益于軟件功能完善。行業有望率先受益于產業鏈國產化進程產業鏈國產化進程,投資機會也相對集中,投資機會也相對集中,建議重點,建議重點關注關注。 支撐評級的要點支撐評級的要點 EDA 是芯片基礎,國內面臨再次追趕的必經之路。是芯片基礎,國內面臨再次追趕的必經之路。EDA 工具可分為制造類和設計類,主要服務于晶圓廠和芯片設計企業等客戶,是芯片產業鏈的上游環節。全球 EDA 行業歷經計算機輔助設計(CAD)、計算機輔助工程(CAE)、電子設計自動化(
4、EDA)等階段。國內 EDA在 19861994年曾獲得集中突破, 但 1994-2008年因商業競爭原因開始向采購外國軟件傾斜,2008年以后國產進程再次啟動。當前與全球領先 EDA軟件仍存在差距。 行業壁壘高,先發優勢將顯著影響格局。行業壁壘高,先發優勢將顯著影響格局。EDA 技術研發具有涉及學科廣泛、技術無法跨越式發展、應用場景豐富、設計與制造工藝緊密結合等特點,技術門檻高,較少出現彎道超車情況。此外,還有生態壁壘(客戶依賴度)、資金壁壘(高研發投入)、人才壁壘(專業人才培養周期長)等。這也意味著先發企業優勢容易長期保持,既是國內行業要解決的挑戰,也是本土領先企業的機會。 國內國內市場規
5、模在百億級,主要驅動力是國產替代。市場規模在百億級,主要驅動力是國產替代。ESD 數據顯示,2022年 EDA全球市場會達到 150 億美元左右,20202022年 CAGR為 13.2%;賽迪咨詢數據顯示,2020 年中國 EDA 市場規模為 66.2 億元,20182020年 CAGR為 21.4%,高于全球水平。對標全球市場的 EDA滲透率,EDA/IC市場規模為 3%左右,而國內僅為 0.7%,有近 4倍提升空間。疊加國產替代效應,EDA行業規模未來 3年有望保持超 20%的年均增速。 全球企業呈現三強鼎立格局。全球企業呈現三強鼎立格局。外資三巨頭新思科技、鏗騰電子、西門子占據主要市場
6、份額。同時,由于 EDA工具種類多、分工細、跨領域間技術壁壘高,全球頭部企業也常常通過并購實現全產品線的優勢。 國內企業有華大九天等奮起者國內企業有華大九天等奮起者。比較出色的本土 EDA企業包括華大九天(擬上市)、概倫電子(已上市)、廣立微(擬上市)等。華大九天在模擬電路 EDA等領域發展較為成熟,具有一定的競爭力。 重點推薦重點推薦 行業先發企業具有較好的技術護城河,國內華為等公司也傾向于與龍頭公司聯合研發,因此客戶優勢也在逐漸顯現。此類公司因為從競爭中勝出的確定性高,市場空間明確,因此也應擁有較高的估值水平。建議關注華大九天、概倫電子、廣立微電子等企業。 評級面臨的主要風險評級面臨的主要
7、風險 技術突破不及預期;產業鏈供應風險;人才供給不足。 2022年 4月 3日 算力專題報告之二 2 目錄目錄 EDA 是芯片基礎,國內處于“再追趕是芯片基礎,國內處于“再追趕”階段階段 . 5 EDA 是集成電路領域的上游基礎工具 . 5 國內 EDA 行業發展與國際仍有一定差距 . 7 EDA 降本提效顯著,下游需求是主要驅動因素 . 9 EDA 存在高技術壁壘,領先企業有寬護城河存在高技術壁壘,領先企業有寬護城河 . 11 半導體工藝和器件仿真軟件是 EDA 的核心技術 . 11 EDA 技術壁壘明顯高于應用類軟件 . 11 人工智能及云技術的應用是 EDA 未來發展趨勢 . 12 國產
8、替代加速鋪滿百億空間,蛋糕或將被頭部企業瓜分國產替代加速鋪滿百億空間,蛋糕或將被頭部企業瓜分 . 15 EDA 產業鏈結構穩定,強者優勢不斷鞏固 . 15 百億規模 EDA 行業撬動全球超千億美元的下游產業 . 16 國內 EDA 企業受益于下游市場景氣,國產替代下有望實現突破 . 17 海內外主要海內外主要 EDA 企業盤點:三強鼎立企業盤點:三強鼎立 . 19 新思科技(SYNOPSYS) :EDA 工具和服務領域龍頭 . 19 鏗騰電子(CADENCE) :穩坐全球第二,中國市場份額第一 . 20 其他:專精細分領域,鑄成堅固護城河 . 20 國內主要國內主要 EDA 企業盤點:新軍突起
9、企業盤點:新軍突起 . 22 華大九天:國內唯一 IC 設計全流程 EDA 企業 . 22 概倫電子:國內領先的器件建模和電路仿真驗證 EDA 供應商. 23 廣立微電子:專注芯片良率提升及電性測試監控技術 . 24 中外廠商核心競爭力對比及差距 . 25 投資建議與風險提示投資建議與風險提示 . 27 投資建議 . 27 風險提示 . 27 YUnUnYfWpXvYoPnPpMbRbPbRpNmMtRoMiNnNqMfQmMsMbRpPwPxNnOvNxNpOsO 2022年 4月 3日 算力專題報告之二 3 圖表圖表目錄目錄 圖表圖表 1. 集成電路產業鏈簡圖集成電路產業鏈簡圖 . 5 圖
10、表圖表 2. 制造類制造類 EDA工具分類工具分類 . 6 圖表圖表 3. 設計類設計類 EDA工具分類工具分類 . 6 圖表圖表 4. 不同制程芯片成本來源:軟件占比逐漸增加不同制程芯片成本來源:軟件占比逐漸增加 . 7 圖表圖表 5. 全球全球 EDA行業發展歷程行業發展歷程 . 7 圖表圖表 6. 芯片晶體管數量芯片晶體管數量-時間關系:時間關系:2020年達年達 500億億/片片 . 8 圖表圖表 7. 華大九天模擬電路設計全流程華大九天模擬電路設計全流程 EDA支持的制程支持的制程 . 8 圖表圖表 8. EDA使芯片設計成本降低使芯片設計成本降低 200倍(倍(2011年測算)年測
11、算) . 9 圖表圖表 9. 芯片抽象層級提升,對芯片抽象層級提升,對 EDA工具提出更高要求工具提出更高要求 . 9 圖表圖表 10. 2016-2022E 全全球球 IC 市場規模市場規模 . 10 圖表圖表 11. 2016-2020 中國集成電路市場空間中國集成電路市場空間 . 10 圖表圖表 12. 集成電路集成電路 TCAD 工作流程工作流程 . 11 圖表圖表 13. 截至截至 2021 年三巨頭并購次數年三巨頭并購次數 . 12 圖表圖表 14. 2018-2020 我國我國 EDA 從業人數從業人數 . 12 圖表圖表 15. EDA 產業生態圈產業生態圈 . 12 圖表圖表
12、 16. 新思科技與鏗騰電子研發費用(億美元)新思科技與鏗騰電子研發費用(億美元) . 12 圖表圖表 17. 后摩爾時代集成電路技術演進路徑后摩爾時代集成電路技術演進路徑 . 13 圖表圖表 18. Cerebrus 效率提升顯著效率提升顯著 . 13 圖表圖表 19. Microsoft Azure(微軟基于云計算的操作系統)合作伙伴(微軟基于云計算的操作系統)合作伙伴 . 14 圖表圖表 20. EDA 產業鏈及重點企業產業鏈及重點企業 . 15 圖表圖表 21. EDA 企業飛輪效應企業飛輪效應 . 15 圖表圖表 22. 2020 年全球年全球 EDA 產業層級及規模產業層級及規模
13、. 16 圖表圖表 23. 2017-2022E 全球集成電路規模及全球集成電路規模及 EDA 規模占比規模占比 . 16 圖表圖表 24. 全球全球 EDA 廠商圖譜:海外巨頭占據絕對優勢廠商圖譜:海外巨頭占據絕對優勢 . 17 圖表圖表 25. 2018-2020 中國中國 EDA 市場規模及同比增速市場規模及同比增速 . 17 圖表圖表 26. 2018-2020 全球及中國全球及中國 EDA 滲透率(滲透率(EDA/IC) . 17 圖表圖表 27. 2020 年中國年中國 EDA 市場競爭格局市場競爭格局 . 18 圖表圖表 28. 我國本土我國本土 EDA 企業數量,企業數量,20
14、01-2020 . 18 圖表圖表 29. 國產國產 EDA 企業簡況企業簡況 . 18 圖表圖表 30. 推動推動 EDA 行業發展的國家政策及規劃行業發展的國家政策及規劃 . 18 圖表圖表 31. 新思科技主要產品新思科技主要產品. 19 圖表圖表 32. 新思科技收入結構:新思科技收入結構:EDA 占比逐漸上升占比逐漸上升 . 19 圖表圖表 33. 2018-2020 新思科技研發投入新思科技研發投入 . 19 2022年 4月 3日 算力專題報告之二 4 圖表圖表 34. 2018-2020 新思科技商譽占比新思科技商譽占比 . 19 圖表圖表 35. 鏗騰電子主要產品及客戶鏗騰電
15、子主要產品及客戶 . 20 圖表圖表 36. 鏗騰電子并購歷程鏗騰電子并購歷程 . 20 圖表圖表 37. 西門子數字生態西門子數字生態 . 21 圖表圖表 38. PDF Solutions產品主要覆蓋生產環節產品主要覆蓋生產環節 . 21 圖表圖表 39. 華大九天發展歷程華大九天發展歷程 . 22 圖表圖表 40. 華大九天主要產品競爭力華大九天主要產品競爭力 . 22 圖表圖表 41. 國內國內 EDA 企業收入對比企業收入對比 . 22 圖表圖表 42. 2018-2020 華大九天主要財務指標華大九天主要財務指標 . 23 圖表圖表 43. 2018(內)(內)-2021H1(外)
16、收入結構變化(外)收入結構變化 . 23 圖表圖表 44. 概倫電子發展里程碑概倫電子發展里程碑 . 23 圖表圖表 45. 概倫電子主要產品及服務概倫電子主要產品及服務 . 23 圖表圖表 46. 概倫電子概倫電子 2018-2021E 主要財務數主要財務數據據 . 24 圖表圖表 47. 2018-2021H1 概倫電子營收結構概倫電子營收結構 . 24 圖表圖表 48. 廣立微電子主要產品廣立微電子主要產品 . 24 圖表圖表 49. 2018-2020 公司營收及凈利率(億元)公司營收及凈利率(億元) . 25 圖表圖表 50. 2018-2021H1 概倫電子營收結構概倫電子營收結構
17、 . 25 圖表圖表 51. 2018-2020 各公司研發費用對比各公司研發費用對比 . 25 圖表圖表 52. 鏗騰電子并購版圖鏗騰電子并購版圖. 25 圖表圖表 53. 鏗騰電子與華大九天產品類型對比鏗騰電子與華大九天產品類型對比 . 26 圖表圖表 54. 2020 年鏗年鏗騰電子及華大九天營收區域對比騰電子及華大九天營收區域對比 . 26 圖表圖表 55. 半導體產業鏈簡圖,當前單個芯片使用的半導體產業鏈簡圖,當前單個芯片使用的 IP核超過核超過 200個個 . 26 2022年 4月 3日 算力專題報告之二 5 EDA 是芯片基礎是芯片基礎,國內,國內處于處于“再“再追趕追趕”階段
18、階段 EDA 是是集成電路領域的上游集成電路領域的上游基礎工具基礎工具 電子設計自動化(電子設計自動化(EDA)是指利用計算機軟件完成大規模集成電路的設計、仿真、驗證等流程的設)是指利用計算機軟件完成大規模集成電路的設計、仿真、驗證等流程的設計方式。計方式。芯片的制造流程可分為主產業鏈和支撐產業鏈:主產業鏈包括芯片設計、制造和封測;支撐產業鏈包括 IP、EDA、裝備和材料等。EDA軟件集成了數學、圖形學、微電子學、材料學及人工智能等多領域技術,是集成電路產業的戰略基礎支柱之一是集成電路產業的戰略基礎支柱之一。 圖表圖表 1. 集成電路產業鏈簡圖集成電路產業鏈簡圖 資料來源:華大九天招股書,中銀
19、證券 根據根據 EDA 工具使用階段可以分為集成電路制造類工具使用階段可以分為集成電路制造類 EDA 工具和集成電路工具和集成電路設計類設計類 EDA 工具兩個主要大工具兩個主要大類。類。其中制造類 EDA工具主要用于集成電路制造的工藝平臺開發階段及晶圓生產階段,設計類 EDA工具主要用于集成電路的設計階段,設計類 EDA工具包括數字集成電路 EDA、模擬集成電路 EDA。 集成電路制造類 EDA工具主要指晶圓廠在工藝平臺開發階段和晶圓生產階段使用的,用于支撐其完成半導體器件/制造工藝開發、器件建模和 PDK、集成電路制造等環節的 EDA工具。制造類制造類 EDA能夠能夠幫助晶圓廠完成半導體器
20、件和制造工藝的設計,優化制造流程,提高量產良率幫助晶圓廠完成半導體器件和制造工藝的設計,優化制造流程,提高量產良率。 集成電路設計類 EDA工具是集成電路設計企業在設計階段使用的,用于支撐其基于晶圓廠提供的PDK或 IP和標準單元庫進行的電路設計,對設計結果進行電路仿真及驗證,并進行設計優化,最終通過物理實現形成設計文件的 EDA工具。該類工具能夠幫助該類工具能夠幫助 IC設計企業提高設計效率和設計質量,設計企業提高設計效率和設計質量,保障芯片達到設計標準和較高量產良率,并縮短產品上市時間保障芯片達到設計標準和較高量產良率,并縮短產品上市時間。 2022年 4月 3日 算力專題報告之二 6 圖
21、表圖表 2. 制造類制造類 EDA工具分類工具分類 細分門類細分門類 市場主要供應方市場主要供應方 支撐的主要階段支撐的主要階段 對應的關鍵環節對應的關鍵環節 細分門類細分門類 國際市場國際市場 國內市場國內市場 工藝平臺開發階段 半導體器件/制造工藝設計 工藝與器件仿真工具(TCAD) 新思科技、SILVACO 新思科技、SILVACO 器件建模 器件建模及驗證工具 概倫電子、是德科技 概倫電子、是德科技 PDK生成及驗證環節 工藝設計套件工具(PDK) 鏗騰電子、新思科技、西門子 EDA 鏗騰電子、新思科技、西門子 EDA、概倫電子、華大九天 晶圓生產階段 集成電路制造環節 光學鄰近校正工
22、具(OPC) 西門子 EDA、阿斯麥(ASML)、新思科技 西門子 EDA、阿斯麥(ASML)、新思科技、東方晶源 光罩數據準備(MDP) 西門子 EDA、新思科技 西門子 EDA、新思科技 可制造性設計(DFM) 西門子 EDA 西門子 EDA 良率控制工具 PDF Solutions PDF Solutions、廣力微 資料來源:概倫電子招股說明書,中銀證券 圖表圖表 3. 設計類設計類 EDA工具分類工具分類 細分門類細分門類 市場主要供應方市場主要供應方 類型類型 對應關鍵環節對應關鍵環節 細分門類細分門類 國際市場國際市場 國內市場國內市場 模擬電路 電路設計 原理圖輸入工具 鏗騰電
23、子、 新思科技、 SILVACO、 Jedat Inc. 鏗騰電子、新思科技、華大九天 仿真和驗證 電路仿真與驗證工具 鏗騰電子、新思科技、西門子 EDA、 概倫電子、SILVACO 新思科技、 西門子 EDA、概倫電子、華大九天 物理實現 版圖設計工具 鏗騰電子、 新思科技、 SILVACO、 Jedat Inc. 鏗騰電子、新思科技、華大九天 寄生參數提取工具 西門子 EDA、鏗騰電子、新思科技 西門子 EDA、 鏗騰電子、新思科技 物理驗證工具 西門子 EDA、鏗騰電子、新思科技 西門子 EDA、 鏗騰電子、新思科技 數字電路 電路設計環節 邏輯綜合工具 新思科技、鏗騰電子 新思科技、鏗
24、騰電子 仿真和驗證環節 數字仿真器 新思科技、鏗騰電子、西門子 EDA 新思科技、鏗騰電子、西門子 EDA 時序分析工具 新思科技、鏗騰電子、西門子 EDA 新思科技、鏗騰電子、西門子 EDA 形式驗證工具 新思科技、鏗騰電子、西門子 EDA 新思科技、鏗騰電子、西門子 EDA 物理實現環節 布局布線工具 新思科技、鏗騰電子、西門子 EDA 新思科技、鏗騰電子、西門子 EDA、國微集團 物理驗證工具 (DRC/LVS) 西門子 EDA、新思科技、鏗騰電子 西門子 EDA、 新思科技、鏗騰電子 資料來源:概倫電子招股說明書、中銀證券 芯片高昂的成本主要由人力與研發費用、流片費用、IP和 EDA工
25、具授權費等幾部分構成。當前,在“摩爾定律”的推動下,集成電路設計規模及制造工藝愈發復雜,設計師必須依靠 EDA工具完成電路設計、版圖設計、版圖驗證、性能分析等工作,軟件在芯片成本中的占比隨著芯片制程不斷精進軟件在芯片成本中的占比隨著芯片制程不斷精進而提升而提升。 2022年 4月 3日 算力專題報告之二 7 圖表圖表 4. 不同制程芯片成本來源不同制程芯片成本來源:軟件占比逐漸增加軟件占比逐漸增加 資料來源:Semiconductor Engineerning,中銀證券 國內國內 EDA 行業行業發展與國際仍有一定差距發展與國際仍有一定差距 EDA 行業的發展和集成電路行業行業的發展和集成電路
26、行業高度關聯:集成電路制程提升拉動高度關聯:集成電路制程提升拉動 EDA 技術迭代升級,技術迭代升級,EDA 技術升技術升級推動集成電路更新換代,兩者形成雙向正循環級推動集成電路更新換代,兩者形成雙向正循環。全球 EDA 行業發展歷經計算機輔助設計(廣義CAD)、計算機輔助工程(廣義 CAE)、電子設計自動化(EDA)三個時代。21世紀后,EDA技術快速發展,軟件效率顯著提升,仿真驗證和設計兩層面的 EDA軟件工具功能更加強大,更大規模的可編程邏輯器件不斷推出,系統級、行為級硬件描述語言趨于更加高效和簡單。 圖表圖表 5. 全球全球 EDA行業發展歷程行業發展歷程 資料來源:Strategy
27、Analytics,中銀證券 2022年 4月 3日 算力專題報告之二 8 圖表圖表 6. 芯片晶體管數量芯片晶體管數量-時間關系時間關系:2020年達年達 500億億/片片 資料來源:賽迪顧問,中銀證券 國內國內 EDA行業先后歷經“封鎖、集中突破、國產遇冷、再啟動”四個階段,當前與全球領先行業先后歷經“封鎖、集中突破、國產遇冷、再啟動”四個階段,當前與全球領先 EDA軟軟件仍存在差距件仍存在差距。 (1)19501986年,西方全面封鎖技術,國外 EDA無法進入國內市場; (2)19861994年,國家組織資源在北京成立研發中心開發 EDA軟件,1993年發布熊貓 EDA軟件; (3)19
28、94-2008年,西方 EDA禁運解除,國內大量購入成熟 EDA軟件,國產 EDA遇冷; (4)2008年至今,國家出臺政策將 EDA列入中長期發展規劃中,國產替代趨勢興起。 國內外 EDA軟件多年累積的技術差距難以在短時間內抹平,以國產 EDA龍頭華大九天為例,其模擬電路設計全流程 EDA 工具系統僅在電路仿真工具上技術可達到全球先進水平。 圖表圖表 7. 華大九天華大九天模擬電路設計全流程模擬電路設計全流程 EDA支持的制程支持的制程 資料來源:華大九天招股書,中銀證券 2022年 4月 3日 算力專題報告之二 9 EDA 降本提效顯著降本提效顯著,下游需求是主要驅動因素,下游需求是主要驅
29、動因素 EDA 工具能夠顯著降低芯片的工具能夠顯著降低芯片的設計成本,推動芯片迭代升級設計成本,推動芯片迭代升級。據 UCSD 教授 Andrew 測算,2011 年一款消費級應用處理器芯片的設計成本約 4000萬美元,如果不考慮 19932009 年 EDA技術進步,相關設計成本可能高達 77億美元,EDA讓設計成本降低近 200倍??芍貜褪褂玫钠脚_模塊、異構并行處理器的應用、基于先進封裝集成技術的芯粒技術等成為驅動設計效率提升的重要方式,上述方式的應用與 EDA 技術的進步相輔相成。 圖表圖表 8. EDA使芯片設計成本降低使芯片設計成本降低 200倍(倍(2011年測算)年測算) 資料來
30、源:華大九天招股書,中銀證券 圖表圖表 9. 芯片抽象層級提升,對芯片抽象層級提升,對 EDA工具提出更高要求工具提出更高要求 資料來源:芯華章EDA 2.0白皮書面向未來的新技術與新生態 ,中銀證券 全球芯片市場近年保持平穩增長趨勢,國內市場增速高于全球全球芯片市場近年保持平穩增長趨勢,國內市場增速高于全球。IC產業是 EDA唯一的下游產業,其繁榮程度顯著影響 EDA行業的發展潛力, 據 Statista數據, 2016-2020年五年間全球 IC市場規模由 2767億美元增長至 3612億美元,CAGR為 6.89%,并預測 2022年全球市場規模將達到 5108億美元。根據中國半導體行業
31、協會數據, 2016-2020年國內IC市場規模由4335億元增長至8848億元, CAGR為19.52%。全球 IC市場規模持續擴大是驅動 EDA行業發展的主要因素, 而國內 IC市場規模增速持續高于全球市場,有利于國內 EDA企業以國內市場為基礎進一步發展。 2022年 4月 3日 算力專題報告之二 10 圖圖表表 10. 2016-2022E 全全球球 IC 市場規模市場規模 圖表圖表 11. 2016-2020 中國集成電路市場空間中國集成電路市場空間 資料來源:Statista,中銀證券 資料來源:中國半導體行業協會,中銀證券 2022年 4月 3日 算力專題報告之二 11 EDA
32、存在存在高高技術技術壁壘壁壘,領先領先企業企業有寬有寬護城河護城河 半導體工藝和器件仿真軟件半導體工藝和器件仿真軟件是是 EDA 的核心技術的核心技術 EDA 技術具有四個顯著特點:涉及學科廣泛、技術無法跨越式發展、應用場景豐富、設計與制造工技術具有四個顯著特點:涉及學科廣泛、技術無法跨越式發展、應用場景豐富、設計與制造工藝緊密結合藝緊密結合。EDA 是算法密集型的大型工業軟件系統,其開發過程需要計算機、數學、物理、電子電路、工藝等多種學科和專業高端人才;每一次系統性、革命性的 EDA 升級換代都是 EDA 企業和集成電路應用企業上下游合作,在原有的技術基礎上開發的新型算法,長期的技術積累是各
33、 EDA企業的堅固護城河,其他競爭者難以實現彎道超車;EDA 工具在應用中需要對數千種情境進行快速設計探索,以在性能、功耗、面積、成本等芯片物理指標和經濟指標之間取得平衡;EDA 工具要盡可能準確地在軟件中重現和擬合現實中的物理和工藝問題,保證芯片設計仿真結果和流片結果一致,制程越高越明顯。 TCAD(Technology Computer Aided Design)全稱是半導體工藝和器件仿真軟件,在器件設計和工藝開)全稱是半導體工藝和器件仿真軟件,在器件設計和工藝開發環節中發揮著至關重要的作用, 是發環節中發揮著至關重要的作用, 是 EDA軟件的核心底層軟件的核心底層。 TCAD可對不同工藝
34、進行仿真以替代高成本的工藝試驗,也可對不同器件結構進行設計和優化以獲得理想的特性,或對電路性能及電缺陷進行模擬。據國際半導體技術路線圖(ITRS),TCAD可以通過減少實驗次數和縮短研發時間,將集成電路生產成本降低 40%。據與非網報道,目前全球 TCAD仿真工具主要被兩家美國公司新思科技和思發科技(Silvaco)壟斷,兩者市場份額總和超過 90%。 圖表圖表 12. 集成電路集成電路 TCAD 工作流程工作流程 資料來源:半導體行業觀察,中銀證券 EDA 技術壁壘技術壁壘明顯明顯高高于應用于應用類類軟件軟件 EDA 是高壁壘行業,對企業的技術積累、人才儲備、生態構是高壁壘行業,對企業的技術
35、積累、人才儲備、生態構筑及資金支持四方面有極高的要求筑及資金支持四方面有極高的要求。技術壁壘:IC設計流程復雜、環節眾多,涉及幾十種不同技術,單一的 EDA公司難以全領域覆蓋,當前全球的 EDA三巨頭是通過自研及大量并購同類企業最終形成厚實的技術壁壘。 人才壁壘:EDA 行業是多學科交互碰撞的產物,從業人員需具有綜合性的技術背景,據中國集成電路產業人才白皮書(2019-2020年版)統計,培養一名 EDA研發人才,從高校到從業的全過程需要10 年左右時間。EDA行業的新進入者難以在短期內抹平人才差距從而成就競爭力。 2022年 4月 3日 算力專題報告之二 12 圖圖表表 13. 截至截至 2
36、021 年三巨頭并購次數年三巨頭并購次數 圖表圖表 14. 2018-2020 我國我國 EDA 從業人數從業人數 資料來源:南山工業書院,中銀證券 資料來源:賽迪智庫,中銀證券 生態壁壘:EDA 是芯片制造的最上游產業,EDA 的技術開發和銷售依托于制造(Foundry)、設計(Fabless)、EDA 三方形成的生態圈,需要產業鏈上下游的全力支持。當前業界領先的 EDA 企業已構建出成熟且穩定的生態圈,致使該行業具有非常高的進入壁壘。 資金壁壘:EDA 行業相比于其他科技類行業有較高的研發投入需求,其資金壁壘主要體現在內部持續技術開發和吸引人才需要大額資金投入,對企業資金實力有較高的要求。
37、以新思科技和鏗騰電子為例,研發費用多年來保持增長態勢,研發費用占比長期維持在 35%-45%。 圖圖表表 15. EDA產業產業生態圈生態圈 圖表圖表 16. 新思科技新思科技與與鏗騰電子鏗騰電子研發費用(億美元)研發費用(億美元) 資料來源:中銀證券 資料來源:公司年報,中銀證券 人工智能及云技術的應用是人工智能及云技術的應用是 EDA 未未來發展趨勢來發展趨勢 過去幾十年,摩爾定律下半導體制程不斷提高,后摩爾時代技術演進驅動后摩爾時代技術演進驅動 EDA 技術應用延伸拓展技術應用延伸拓展。后摩爾時代的集成電路技術演進方向主要包括延續摩爾定律(More Moore) :以縮小數字集成電路的尺
38、寸為目的,對 EDA工具的設計效率有高要求;擴展摩爾定律(Morethan Moore) :依靠電路設計以及系統算法優化提升芯片性能,要求 EDA有更復雜的設計功能;超越摩爾定律(Beyond Moore) :運用新工藝、材料、器件制造芯片,要求 EDA在仿真及驗證環節有創新??傮w來說,后摩爾時代技術從單芯片的集成規模、功能集成、工藝、材料等方面的演進驅動 EDA 技術的進步和其應用的延伸拓展。 2022年 4月 3日 算力專題報告之二 13 圖表圖表 17. 后摩爾時代集成電路技術演進路徑后摩爾時代集成電路技術演進路徑 資料來源:華大九天招股書,中銀證券 近年來芯片復雜度持續提升使得設計基礎
39、數據規模不斷增加, 其對系統運算能力需求有躍遷式提升,近年來芯片復雜度持續提升使得設計基礎數據規模不斷增加, 其對系統運算能力需求有躍遷式提升,人工智能賦能人工智能賦能 EDA技術勢在必行技術勢在必行。具備 AI 特性的 EDA工具可以大幅提高設計效率,縮短芯片設計周期,廠商借助 AI算法可實現 EDA數據訓練以提升產品質量。例如,鏗騰電子于 21年 7月推出基于機器學習(ML)的設計工具Cerebrus,與人工方法相比,將工程生產力提高多達 10 倍,同時最多可將功耗、性能和面積結果改善 20%,該產品已被瑞薩電子和三星使用。 圖表圖表 18. Cerebrus 效率提升顯著效率提升顯著 資
40、料來源:愛集微,中銀證券 云技術在云技術在 EDA領域的應用不斷深入,領域的應用不斷深入,EDA企業及企業及 EDA技術發展顯著受益技術發展顯著受益。云技術可以有效避免芯片設計企業因流程管理、計算資源不足帶來的研發風險。EDA 使用過程中對計算資源的需求較大,如不能合理分配將影響開發效率。EDA 上云后計算資源的獲取和分配更加靈活,同時也能有效降低企在服務器配臵及維護方面的費用。此外,云技術使芯片設計工作擺脫物理環境制約,在提供辦公便利性的同時也能夠降低數據泄露風險。 2022年 4月 3日 算力專題報告之二 14 圖表圖表 19. Microsoft Azure(微軟基于云計算的操作系統)合
41、作伙伴(微軟基于云計算的操作系統)合作伙伴 資料來源:Microsoft,中銀證券 2022年 4月 3日 算力專題報告之二 15 國產替代加速鋪滿國產替代加速鋪滿百億空間百億空間,蛋糕或蛋糕或將被將被頭部頭部企業瓜分企業瓜分 EDA 產業鏈結構穩定,強者優勢不斷鞏固產業鏈結構穩定,強者優勢不斷鞏固 EDA產業鏈包括上游基礎軟硬件開發商、中游產業鏈包括上游基礎軟硬件開發商、中游 EDA軟件開發商及下游集成電路產業鏈軟件開發商及下游集成電路產業鏈。產業鏈上游主要為基礎軟件開發商和硬件設備供應商,基礎軟件市場處于寡頭壟斷競爭狀態,國內市場份額多由外資企業主導,相比于硬件市場,EDA企業對此的議價能
42、力較弱。 圖表圖表 20. EDA 產業鏈及重點企業產業鏈及重點企業 資料來源:公司官網,中銀證券 中游競爭格局清晰,跨領域并購是中游競爭格局清晰,跨領域并購是 EDA軟件開發商實現全品類產品線的主要途徑軟件開發商實現全品類產品線的主要途徑。仿真是 EDA工具的核心功能,而仿真的精確度提升基于大量的芯片測試數據,頭部企業可以較低的成本從芯片公司獲取測試數據,從而不斷鞏固優勢以實現飛輪效應,因此當前 EDA軟件的競爭格局清晰,外資三巨頭新思科技、鏗騰電子、西門子 EDA占據主要的市場份額。由于 EDA工具種類多、分工細、跨領域間技術壁壘高,回溯頭部企業的發展歷程,三巨頭均是通過在某一方面做大做強
43、后并購競爭對手最終實現全產品線。 圖表圖表 21. EDA 企業飛輪效應企業飛輪效應 資料來源:中銀證券 2022年 4月 3日 算力專題報告之二 16 下游芯片設計廠商是下游芯片設計廠商是 EDA 軟件的主要需求方軟件的主要需求方。EDA軟件是芯片設計過程中最核心的工具,幾乎覆蓋芯片設計的所有環節,相比于晶圓制造以及封裝測領域,國內芯片設計的進口替代進度滯后。目前EDA 軟件受制于人是制約國產芯片行業發展的核心因素,據賽迪智庫數據,2020 年國內 EDA 市場約85%由前五大外資企業產品占據。 百億規模百億規模 EDA 行業撬動全球超千億美元的下游產業行業撬動全球超千億美元的下游產業 ED
44、A 是集成電路、信息及數字產業的基石和支點是集成電路、信息及數字產業的基石和支點。據賽迪顧問數據,2020年 EDA行業的全球市場規模為 70億美元,卻作為支點撬動超千億美元的下游集成電路產業,EDA行業的穩定發展及技術突破是下游產業進一步拓展和升級的必要條件。 據 ESD Alliance數據, EDA規模約占集成電路規模的 2.53%左右。受益于消費回暖、新能源汽車普及以及技術突破,ESD 認為集成電路市場在 2021、2022 年會有大幅增長,預計 2022年 EDA市場會達到 150億美元左右,20202022年的 CAGR為 13.2%。 圖圖表表 22. 2020 年全球年全球 E
45、DA 產業層級及規模產業層級及規模 圖表圖表 23. 2017-2022E 全球集成電路規模及全球集成電路規模及 EDA 規模占比規模占比 資料來源:賽迪顧問,中銀證券 資料來源:ESD Alliance,中銀證券 海外巨頭占據全球海外巨頭占據全球 EDA市場的絕對優勢市場的絕對優勢。全球 EDA市場主要由新思科技、鏗騰電子及西門子 EDA壟斷,三家公司均具有優勢突出的完整產品線,如新思科技在邏輯綜合工具及時序分析工具上具有絕對優勢,西門子 EDA在各類布線工具上優勢顯著。而二線廠商如 PDF Solution、華大九天則在特定領域技術領先,如 PDF Solution專精提升晶圓制造良率、華
46、大九天在模擬芯片全流程、數字芯片設計優化等方面獨樹一臶,但距離一線廠商仍有一定差距。 2022年 4月 3日 算力專題報告之二 17 圖表圖表 24. 全球全球 EDA 廠商圖譜:海外巨頭占據絕對優勢廠商圖譜:海外巨頭占據絕對優勢 資料來源:賽迪智庫,中銀證券 國內國內 EDA 企業受益于下游市場景企業受益于下游市場景氣,國產替代下有望實現突破氣,國產替代下有望實現突破 國內國內 EDA產業增速超過全球市場,產業增速超過全球市場,EDA滲透率提升空間大滲透率提升空間大。根據賽迪咨詢數據,2020年中國 EDA市場規模為 66.2 億元,2018-2020 年 CAGR 為 21.4%。根據中國
47、半導體行業協會統計,20142020 年中國集成電路市場規模從 3,015億元提升至 8,848億元,CAGR達 19.6%,無論是 EDA行業還是下游集成電路產業,國內市場增速均超過全球平均水平。對標全球市場的 EDA滲透率,EDA/IC市場規模為 3%左右,而國內僅為 0.7%,仍有較大提升空間。疊加國產替代效應,EDA 行業規模未來 3 年有望保持超20%的年均增速。 圖圖表表 25. 2018-2020 中國中國 EDA 市場規模及同比增速市場規模及同比增速 圖表圖表 26. 2018-2020 全球及中國全球及中國 EDA 滲透率(滲透率(EDA/IC) 資料來源:賽迪顧問,中銀證券
48、 資料來源:ESD Alliance,中國半導體協會,中銀證券 外資在國內市場占主導地位,華大九天為國產領頭羊外資在國內市場占主導地位,華大九天為國產領頭羊。由于我國 EDA行業的發展較為曲折,致使當前國內市場主要份額由外資占據。據賽迪顧問數據,2020年外資企業占據我國 EDA市場 70%以上的份額,而國內僅有華大九天份額較高,以 5.9%的份額排在第四位。此外,2020年海外 EDA企業數量為 600+,國內僅 22家,國內企業沿循外資 EDA巨頭通過兼并重組做大的發展路徑較為困難。 2022年 4月 3日 算力專題報告之二 18 圖圖表表 27. 2020 年中國年中國 EDA 市場競爭
49、格局市場競爭格局 圖表圖表 28. 我國本土我國本土 EDA 企業數量,企業數量,2001-2020 資料來源:賽迪顧問,中銀證券 資料來源:電子工程專輯 ,中銀證券 圖表圖表 29. 國產國產 EDA 企業簡況企業簡況 主要公司主要公司 成立時間成立時間 簡介簡介 收入(收入(2020) 華大九天 2009年 產品線齊全, 且是唯一能夠提供模擬電路設計全流程 EDA本土企業 4.15億元 概倫電子 2010年 大規模高精度集成電路仿真、高端半導體器件建模、半導體參數測試解決方案 1.38億元 廣立微電子 2003年 專注芯片成品率提升和電性測試快速監控技術, 在良率優化軟件和測試機有明顯優勢
50、 1.24億元 思爾芯 2002年 專注于集成電路 EDA 領域。業務聚焦于數字芯片的前端驗證 1.33億元 芯華章 2020年 專注數字集成電路前端設計與驗證領域 - 資料來源:公司官網,中銀證券 頂層政策為國內頂層政策為國內 EDA 行業指明方向,國際局勢是其發展的催化劑行業指明方向,國際局勢是其發展的催化劑。EDA作為芯片設計和制造的支柱之一,是我國實現芯片自主的重要保障,長期以來多次被納入頂層政策指引范圍內。由于國外巨頭已在國內市場搶占先機,大量本土芯片企業以往均使用海外三巨頭的產品,如華為海思、中興等企業長期使用新思科技、鏗騰電子的產品。但近年來由于貿易爭端及地緣政治因素致使國產替代
51、趨勢顯著,國內 EDA行業在此背景下迎來更大的發展空間。 圖表圖表 30. 推動推動 EDA 行業發展的國家政策及規劃行業發展的國家政策及規劃 政策名稱政策名稱 頒布時間頒布時間 發布單位發布單位 相關內容相關內容 國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006-2020年) 2006 國務院 將國產 EDA列為十六個重大專項之一 國家集成電路產業發展推進綱要 2014 國務院 著力發展集成電路設計業 “十三五”國家戰略新興產業發展規劃 2016 國務院 大力發展基礎軟件和高端信息技術服務 產業結構調整指導目錄 2019 發改委 將 EDA列入鼓勵發展的產業 新時期促進集成電路產業和軟件產業高質量
52、發展的若干政策 2020 國務院 出臺40余項政策推動我國集成電路產業和軟件產業的國產化替代進程 “十四五”規劃和 2035年遠景目標綱要 2021 國務院 瞄準集成電路等行業, 實施有前瞻性、戰略性的國家重大科技項目 資料來源:國務院,發改委,中銀證券 2022年 4月 3日 算力專題報告之二 19 海內外主要海內外主要 EDA 企業盤點企業盤點:三強鼎立:三強鼎立 新思科技(新思科技(Synopsys):):EDA 工具和服務領域工具和服務領域龍頭龍頭 新思科技 1986年創辦于美國,成立后不斷通過并購擴張業務版圖,在 2002年收購 Avanti后成為第一家可以提供全流程 IC 設計方案
53、 EDA 工具的供應商,并于 2008 年超越鏗騰電子成為全球最大的 EDA廠商。新思科技的優勢產品線為芯片設計、驗證和半導體新思科技的優勢產品線為芯片設計、驗證和半導體 IP,2020年實現 36.5億美元營收。 圖圖表表 31. 新思科技主要產品新思科技主要產品 圖表圖表 32. 新思科技收入結構:新思科技收入結構:EDA 占比逐漸上升占比逐漸上升 資料來源:公司官網,中銀證券 資料來源:公司年報,中銀證券 海量的研發投入和海量的研發投入和持續持續的企業并購是新思科技保持優勢的關鍵。的企業并購是新思科技保持優勢的關鍵。新思科技研發投入常年保持在收入的 35%左右(國內科創板上市公司 202
54、1H1研發投入平均占比 17%)。同時,大量并購使得公司商譽占資產比在 50%左右,2020年降為 42%。 圖圖表表 33. 2018-2020 新思科技研發投入新思科技研發投入 圖表圖表 34. 2018-2020 新思科技商譽占比新思科技商譽占比 資料來源:公司年報,中銀證券 資料來源:公司年報,中銀證券 2022年 4月 3日 算力專題報告之二 20 鏗騰電子(鏗騰電子(Cadence):):穩坐全球第二,中國市場份額第一穩坐全球第二,中國市場份額第一 1988年由 SDA與 ECAD兩家公司合并而成,多次并購后于 1992年占據 EDA龍頭并在同年進入中國大陸市場, 2008年營收規
55、模被新思科技超越, 目前穩居第二。 2020年營業收入 26.8億美元, 其中 EDA 軟件業務營收占比 86%,IP 授權業務占比 14%,研發費用占收入比在 40%左右,商譽占資產比 20%。相比其他巨頭,Cadence更加重視中國市場,中國區營收占比為 15% (新思科技 11%),市場份額為 32%排名第一。 圖表圖表 35. 鏗騰鏗騰電子主要產品及客戶電子主要產品及客戶 資料來源:公司官網,中銀證券 鏗騰電子發展路徑與新思科技類似,均是通過投入大量研發資源以及高頻并購實現產品線擴充及技術領先。公司的產品目前已實現 IC設計的全流程覆蓋,強項在于模擬和混合信號的模擬仿真和版圖設計。 圖
56、表圖表 36. 鏗騰電子并購歷程鏗騰電子并購歷程 資料來源:公司官網,中銀證券 其他:專精其他:專精細分細分領域領域,鑄成堅固護城河鑄成堅固護城河 西門子西門子 EDA(Mentor Graphics)是)是 EDA 早期巨頭早期巨頭,成立于 1980年代并且市占率一度超過 30%。1990年代產品研發失敗致使市占率持續下滑直至 2016年被西門子收購成為其 EDA部門,兩強合并后實現協同效應:Mentor Graphics獲得海量研發資金支持,西門子則將業務拓展至工業軟件領域,實現完整的數字生態圈。目前西門子 EDA可提供完整的軟件和硬件設計 EDA解決方案,產品優勢在于優化芯片測試成本和物
57、理驗證環節。據前瞻產業研究院數據,公司 2020年全球市占率(14.0%)僅次于新思科技(32.1%)及鏗騰電子(23.4%)。 2022年 4月 3日 算力專題報告之二 21 圖表圖表 37. 西門子數字生態西門子數字生態 資料來源:公司官網,中銀證券 PDF Solutions:專注制造環節:專注制造環節 EDA。1991年成立于美國,致力于為 IC設計公司驗證及改善設計,通過為晶圓代工廠定位工藝問題提升晶圓制造效率及良率。公司的軟件產品及解決方案能減少晶圓制造環節 80%的數據處理時間并增加 50%的產品良率,當前全球前六大代工廠、前 20家半導體設計公司有 18家使用該司產品及解決方案
58、。公司 2020年收入 0.86億美元,同比+3%,收入增長雖乏力但市面上缺乏有競爭力的替代產品致使其客戶粘性強,護城河堅固。 圖表圖表 38. PDF Solutions產品主要覆蓋生產環節產品主要覆蓋生產環節 資料來源:公司官網,中銀證券 2022年 4月 3日 算力專題報告之二 22 國內主要國內主要 EDA 企業盤點企業盤點:新軍突起:新軍突起 華大九天:國內唯一華大九天:國內唯一 IC 設計全流程設計全流程 EDA 企業企業 華大九天是目前目前國內規模最大、產品線最豐富的目前國內規模最大、產品線最豐富的 EDA企業企業。公司成立于 2009年,是國內最早從事 EDA開發的公司,核心成
59、員均參與 90年代發布的國產“熊貓 EDA”研發工作。中國電子集團(央企)為最大股東,合計控股 40%,華大九天實控人為國務院。 圖表圖表 39. 華大九天發展歷程華大九天發展歷程 資料來源:公司官網,中銀證券 華大九天是目前本土華大九天是目前本土 EDA企業中的領軍企業中的領軍,其 EDA產品覆蓋模擬電路、數字電路、平板顯示電路設計全流程以及晶圓制造環節,并圍繞相關領域提供技術開發服務。以收入規模來看,華大九天當前穩坐國內 EDA企業第一,收入占比超過 50%。 圖圖表表 40. 華大九天主要產品競爭力華大九天主要產品競爭力 圖表圖表 41. 國內國內 EDA 企業收入對比企業收入對比 資料
60、來源:華大九天招股書、WSTS,中銀證券 資料來源:華大九天招股書,中銀證券 華大九天盈利能力穩定,營收結構持續優化,研發實力強勁投入產出比高華大九天盈利能力穩定,營收結構持續優化,研發實力強勁投入產出比高。2018-2020年公司營收增速為60%-70%,凈利率維持在 20%-30%,增長強勁且盈利穩定,同時軟件銷售收入占比由 2018年的 93%降低至 2021H1的 80%, 經營集中風險逐漸降低。 公司近三年研發費用率為 45%-50%, 超過海外巨頭平均水平,不斷推出諸如新一代模擬電路仿真工具 Empyrean ALPS等具有國內領先水平的各類產品。 2022年 4月 3日 算力專題
61、報告之二 23 圖圖表表 42. 2018-2020 華大九天主要財務指標華大九天主要財務指標 圖表圖表 43. 2018(內)(內)-2021H1(外)收入結構變化(外)收入結構變化 資料來源:華大九天招股書,中銀證券 資料來源:華大九天招股書,中銀證券 概倫電子:國內領先的器件建模和電路仿真驗證概倫電子:國內領先的器件建模和電路仿真驗證 EDA 供應商供應商 概倫電子創立于 2010年,創始人劉志宏原為鏗騰電子負責電路仿真及驗證的全球副總裁,公司成立后長期專注于期間建模和電路仿真領域,是國內國內 EDA企業中少數在某一環節(仿真)上達到國際一企業中少數在某一環節(仿真)上達到國際一流水準的
62、公司流水準的公司,具備較高的技術壁壘。公司共有四條產品線:制造類 EDA/設計類 EDA/半導體器件測試技術產品/半導體工程服務,公司于 2019年并購博達微(持股 80%)后形成從數據收集到仿真流程的閉環。 圖圖表表 44. 概倫電子發展里程碑概倫電子發展里程碑 圖表圖表 45. 概倫電子主要產品及服務概倫電子主要產品及服務 資料來源:公司官網,中銀證券 資料來源:概倫電子招股書,中銀證券 直銷模式下營收快速增長,業務結構優化經營集中風險降低直銷模式下營收快速增長,業務結構優化經營集中風險降低。近年公司的銷售模式由代銷轉為直銷,直銷比例由 20%提升至 88%,雖然銷售費用率有所上升,但是長
63、期來看將有利于公司增強對于銷售戰略、產品定價的掌控力度,銷售效率提升的同時避免渠道商利潤分成,有助于提升公司凈利率。直銷模式下,公司的營業收入由 2018年的 0.51億元提升至 2021E的 1.9億元,CAGR為 55%。公司的營收結構進一步分散,EDA產品收入占比由 2018年的 85%降至 2021H1的 67%,并購博達微后半導體測試產品的收入增幅巨大,與概倫電子的原有業務形成良好的協同效應。 2022年 4月 3日 算力專題報告之二 24 圖圖表表 46. 概倫電子概倫電子 2018-2021E 主要財務數主要財務數據據 圖表圖表 47. 2018-2021H1 概倫電子營收結構概
64、倫電子營收結構 資料來源:概倫電子招股書、萬得,中銀證券 資料來源:概倫電子招股書,中銀證券 廣立微電子:專注廣立微電子:專注芯片芯片良率提升良率提升及及電性測試監控電性測試監控技術技術 公司成立于 2003年,專注于芯片成品率提升和電性測試快速監控技術,是目前國內領先的集成電路目前國內領先的集成電路EDA軟件與晶圓級電性測試設備供應商軟件與晶圓級電性測試設備供應商。 廣利微電子避開競爭激烈的設計類 EDA市場, 從制造類 EDA切入成為國內該細分領域的龍頭,其產品與 PDF Solutions 直接競爭,目前已經獲得華虹集團、長鑫存儲、三星電子等海內外客戶的認可,實現該領域的國產替代。 圖表
65、圖表 48. 廣立微電子主要產品廣立微電子主要產品 資料來源:公司官網,中銀證券 公司業績增長快,營收及凈利率持續提升公司業績增長快,營收及凈利率持續提升。公司營收由 2018年的 0.3億元增加至 2020年的 1.2億元,CAGR+90%,與 PDF Solutions的收入差距從 2018年的 19倍縮小至 2020年的 4.6倍,凈利率也由-32%提升至 40%。和 PDF Solutions相比,廣立微電子的毛利率高于 PDF,研發費用率基本持平,近兩年穩定在 30%-40%。在我國大力發展芯片制造自主的當下,廣立微電子有望憑借效能顯著的產品特性迅速占據國內晶圓制造企業的市場,實現規
66、模效應。 2022年 4月 3日 算力專題報告之二 25 圖圖表表 49. 2018-2020 公司營收及凈利率(億元)公司營收及凈利率(億元) 圖表圖表 50. 2018-2021H1 概倫電子營收結構概倫電子營收結構 資料來源:廣立微電子招股書,中銀證券 資料來源:廣立微電子招股書、PDF Solution年報,中銀證券 中外廠商核心競爭力對比及差距中外廠商核心競爭力對比及差距 由于我國 EDA行業發展過程曲折,當前海外 EDA巨頭在全球范圍能仍全面領先本土 EDA企業,差距差距主要體現在研發及技術、渠道及產品、生態及客戶關系主要體現在研發及技術、渠道及產品、生態及客戶關系這三方面。 ED
67、A作為高技術壁壘的行業,企業唯有投入大量的研發資源并獲取頂尖人才的貢獻才能保持競爭力。當前,中外廠商在研發投入方面差距巨大中外廠商在研發投入方面差距巨大,以華大九天和新思科技為例對比,新思科技 2018-2020年三年累計研發投入 228億元人民幣,是華大九天近 60倍。除此之外,大量的 EDA企業也為巨頭并購提供充分選擇,海外三巨頭在發展過程中累計并購各類公司 200 次以上,國內 EDA 企業少,各方難以通過并購做大。 圖圖表表 51. 2018-2020 各公司研發費用對比各公司研發費用對比 圖表圖表 52. 鏗騰電子并購版圖鏗騰電子并購版圖 資料來源:各公司年報及招股書,中銀證券 資料
68、來源:Anysilicon,中銀證券 海外企業經年累月的大量研發投入使得其在產品線豐富度、渠道多樣性上領先于國內海外企業經年累月的大量研發投入使得其在產品線豐富度、渠道多樣性上領先于國內 EDA企業企業。華大九天是國內當前唯一 IC設計全流程覆的 EDA企業,但在產品豐富度上仍遜色于海外巨頭。此外,國內 EDA企業的主要客戶主要集中在國內企業或是在國內設廠的外資企業,銷售渠道較為單一,雖然當前國內下游芯片產業較全球更為景氣,但 EDA出海能極大拓寬企業的營收增長空間。 2022年 4月 3日 算力專題報告之二 26 圖圖表表 53. 鏗騰電子與華大九天產品類型對比鏗騰電子與華大九天產品類型對比
69、 圖表圖表 54. 2020 年鏗年鏗騰電子及華大九天營收區域對比騰電子及華大九天營收區域對比 資料來源:公司官網,中銀證券 資料來源:公司年報及招股書,中銀證券 IP核(Intellectual Property Core)是芯片設計過程中的核心要素之一,作為預先設計好、可復用的功能模塊,能夠極大地優化芯片設計公司的重復勞動率并提升設計靈活度。當前,主流的 SoC 異構芯片均是基于不同功能的 IP進行組合設計。相比于國內相比于國內 EDA 企業,海外企業,海外 EDA 巨頭擁有大量巨頭擁有大量 IP 核產權,核產權,通過為客戶提供豐富多樣、具有自主知識產權的通過為客戶提供豐富多樣、具有自主知
70、識產權的 IP核,使得客戶面臨較高的切換成本,公司與下游核,使得客戶面臨較高的切換成本,公司與下游客戶的關系更加穩固,從而構建具有深度護城河的生態圈客戶的關系更加穩固,從而構建具有深度護城河的生態圈。 圖表圖表 55. 半導體產業鏈簡圖,當前單個芯片使用的半導體產業鏈簡圖,當前單個芯片使用的 IP核超過核超過 200個個 資料來源:半導體產業觀察,中銀證券 2022年 4月 3日 算力專題報告之二 27 投資建議與風險提示投資建議與風險提示 投資建議投資建議 芯片的自主可控需要軟硬件并行,作為上游環節,EDA 的自研更易實現并正在加速突破。近期催化原因有兩方面:首先,相關企業陸續上市,研發投入
71、收獲保障;其次,下游標桿客戶能反哺軟件功能完善。行業有望率先受益于產業鏈國產化進程,投資機會也相對集中,建議重點關注。 標的方面,考慮到行業較高的競爭壁壘,應重點關注華大九天、概倫電子等已有先發優勢的企業。 風險提示風險提示 1、技術突破不及預期。技術突破不及預期。國內 EDA企業還有較大的技術差距需要填補,核心技術方面如果突破受挫,將對行業和公司價值造成負面沖擊。 2、產業鏈供應風險。產業鏈供應風險。一方面,EDA軟件本身存在部分 IP、專利和開源的授權,如果出現中外科技封鎖等事件,可能對產品研發造成影響;另一方面,國內 EDA企業為主的上游環節也受到整個芯片產業鏈發展的影響,如果芯片制造的
72、產能、成本波動,造成下游需求放緩,減少對上游的投入,也會影響到相關標的。 3、人才供給不足。人才供給不足。芯片設計軟件人才目前較為稀缺,在國內人才培養、薪酬待遇等方面如果不能跟上,可能會對技術研發造成不良影響。 2022年 4月 3日 算力專題報告之二 28 披露聲明披露聲明 本報告準確表述了證券分析師的個人觀點。該證券分析師聲明,本人未在公司內、外部機構兼任有損本人獨立性與客觀性的其他職務,沒有擔任本報告評論的上市公司的董事、監事或高級管理人員;也不擁有與該上市公司有關的任何財務權益;本報告評論的上市公司或其它第三方都沒有或沒有承諾向本人提供與本報告有關的任何補償或其它利益。 中銀國際證券股
73、份有限公司同時聲明,將通過公司網站披露本公司授權公眾媒體及其他機構刊載或者轉發證券研究報告有關情況。 如有投資者于未經授權的公眾媒體看到或從其他機構獲得本研究報告的, 請慎重使用所獲得的研究報告,以防止被誤導,中銀國際證券股份有限公司不對其報告理解和使用承擔任何責任。 評級體系說明評級體系說明 以報告發布日后公司股價/行業指數漲跌幅相對同期相關市場指數的漲跌幅的表現為基準: 公司投資評級:公司投資評級: 買 入:預計該公司股價在未來 6-12個月內超越基準指數 20%以上; 增 持:預計該公司股價在未來 6-12個月內超越基準指數 10%-20%; 中 性:預計該公司股價在未來 6-12個月內
74、相對基準指數變動幅度在-10%-10%之間; 減 持:預計該公司股價在未來 6-12個月內相對基準指數跌幅在 10%以上; 未有評級:因無法獲取必要的資料或者其他原因,未能給出明確的投資評級。 行業投資評級:行業投資評級: 強于大市:預計該行業指數在未來 6-12個月內表現強于基準指數; 中 性:預計該行業指數在未來 6-12個月內表現基本與基準指數持平; 弱于大市:預計該行業指數在未來 6-12個月內表現弱于基準指數; 未有評級:因無法獲取必要的資料或者其他原因,未能給出明確的投資評級。 滬深市場基準指數為滬深 300指數;新三板市場基準指數為三板成指或三板做市指數;香港市場基準指數為恒生指
75、數或恒生中國企業指數;美股市場基準指數為納斯達克綜合指數或標普 500指數。 風險提示及免責聲明風險提示及免責聲明 本報告由中銀國際證券股份有限公司證券分析師撰寫并向特定客戶發布。 本報告發布的特定客戶包括:1) 基金、保險、QFII、QDII 等能夠充分理解證券研究報告,具備專業信息處理能力的中銀國際證券股份有限公司的機構客戶;2) 中銀國際證券股份有限公司的證券投資顧問服務團隊,其可參考使用本報告。中銀國際證券股份有限公司的證券投資顧問服務團隊可能以本報告為基礎,整合形成證券投資顧問服務建議或產品,提供給接受其證券投資顧問服務的客戶。 中銀國際證券股份有限公司不以任何方式或渠道向除上述特定
76、客戶外的公司個人客戶提供本報告。中銀國際證券股份有限公司的個人客戶從任何外部渠道獲得本報告的,亦不應直接依據所獲得的研究報告作出投資決策;需充分咨詢證券投資顧問意見,獨立作出投資決策。中銀國際證券股份有限公司不承擔由此產生的任何責任及損失等。 本報告內含保密信息,僅供收件人使用。閣下作為收件人,不得出于任何目的直接或間接復制、派發或轉發此報告全部或部分內容予任何其他人,或將此報告全部或部分內容發表。如發現本研究報告被私自刊載或轉發的,中銀國際證券股份有限公司將及時采取維權措施, 追究有關媒體或者機構的責任。 所有本報告內使用的商標、服務標記及標記均為中銀國際證券股份有限公司或其附屬及關聯公司(
77、統稱“中銀國際集團”)的商標、服務標記、注冊商標或注冊服務標記。 本報告及其所載的任何信息、材料或內容只提供給閣下作參考之用,并未考慮到任何特別的投資目的、財務狀況或特殊需要,不能成為或被視為出售或購買或認購證券或其它金融票據的要約或邀請,亦不構成任何合約或承諾的基礎。中銀國際證券股份有限公司不能確保本報告中提及的投資產品適合任何特定投資者。本報告的內容不構成對任何人的投資建議,閣下不會因為收到本報告而成為中銀國際集團的客戶。閣下收到或閱讀本報告須在承諾購買任何報告中所指之投資產品之前,就該投資產品的適合性,包括閣下的特殊投資目的、財務狀況及其特別需要尋求閣下相關投資顧問的意見。 盡管本報告所
78、載資料的來源及觀點都是中銀國際證券股份有限公司及其證券分析師從相信可靠的來源取得或達到,但撰寫本報告的證券分析師或中銀國際集團的任何成員及其董事、高管、員工或其他任何個人(包括其關聯方)都不能保證它們的準確性或完整性。除非法律或規則規定必須承擔的責任外,中銀國際集團任何成員不對使用本報告的材料而引致的損失負任何責任。本報告對其中所包含的或討論的信息或意見的準確性、完整性或公平性不作任何明示或暗示的聲明或保證。閣下不應單純依靠本報告而取代個人的獨立判斷。本報告僅反映證券分析師在撰寫本報告時的設想、見解及分析方法。中銀國際集團成員可發布其它與本報告所載資料不一致及有不同結論的報告,亦有可能采取與本
79、報告觀點不同的投資策略。為免生疑問,本報告所載的觀點并不代表中銀國際集團成員的立場。 本報告可能附載其它網站的地址或超級鏈接。對于本報告可能涉及到中銀國際集團本身網站以外的資料,中銀國際集團未有參閱有關網站,也不對它們的內容負責。提供這些地址或超級鏈接(包括連接到中銀國際集團網站的地址及超級鏈接)的目的,純粹為了閣下的方便及參考,連結網站的內容不構成本報告的任何部份。閣下須承擔瀏覽這些網站的風險。 本報告所載的資料、意見及推測僅基于現狀,不構成任何保證,可隨時更改,毋須提前通知。本報告不構成投資、法律、會計或稅務建議或保證任何投資或策略適用于閣下個別情況。本報告不能作為閣下私人投資的建議。 過
80、往的表現不能被視作將來表現的指示或保證,也不能代表或對將來表現做出任何明示或暗示的保障。本報告所載的資料、意見及預測只是反映證券分析師在本報告所載日期的判斷,可隨時更改。本報告中涉及證券或金融工具的價格、價值及收入可能出現上升或下跌。 部分投資可能不會輕易變現,可能在出售或變現投資時存在難度。同樣,閣下獲得有關投資的價值或風險的可靠信息也存在困難。本報告中包含或涉及的投資及服務可能未必適合閣下。如上所述,閣下須在做出任何投資決策之前,包括買賣本報告涉及的任何證券,尋求閣下相關投資顧問的意見。 中銀國際證券股份有限公司及其附屬及關聯公司版權所有。保留一切權利。 中銀國際證券股份有限公司中銀國際證
81、券股份有限公司 中國上海浦東 銀城中路 200號 中銀大廈 39樓 郵編 200121 電話: (8621) 6860 4866 傳真: (8621) 5888 3554 相關關聯機構:相關關聯機構: 中銀國際研究有限公司中銀國際研究有限公司 香港花園道一號 中銀大廈二十樓 電話:(852) 3988 6333 致電香港免費電話: 中國網通 10省市客戶請撥打:10800 8521065 中國電信 21省市客戶請撥打:10800 1521065 新加坡客戶請撥打:800 852 3392 傳真:(852) 2147 9513 中銀國際證券有限公司中銀國際證券有限公司 香港花園道一號 中銀大廈二
82、十樓 電話:(852) 3988 6333 傳真:(852) 2147 9513 中銀國際控股有限公司北京代表處中銀國際控股有限公司北京代表處 中國北京市西城區 西單北大街 110號 8層 郵編:100032 電話: (8610) 8326 2000 傳真: (8610) 8326 2291 中銀國際中銀國際(英國英國)有限公司有限公司 2/F, 1 Lothbury London EC2R 7DB United Kingdom 電話: (4420) 3651 8888 傳真: (4420) 3651 8877 中銀國際中銀國際(美國美國)有限公司有限公司 美國紐約市美國大道 1045號 7 Bryant Park 15樓 NY 10018 電話: (1) 212 259 0888 傳真: (1) 212 259 0889 中銀國際中銀國際(新加坡新加坡)有限公司有限公司 注冊編號 199303046Z 新加坡百得利路四號 中國銀行大廈四樓(049908) 電話: (65) 6692 6829 / 6534 5587 傳真: (65) 6534 3996 / 6532 3371