行业研究：EDA-芯片产业基础，国产替代加速突围

1. 美国《芯片法案》，限制优质企业在华投资

2022年7月28日，美国众议院正式通过《芯片法案》，根据参议院官网公布的提纲，2022-2026年合计提供527亿美元补贴，其中390亿美元用于建设、扩大或更新美国晶圆厂，110亿美元用于半导体研究和开发，20亿美元用于资助如教育、国防和创新相关领域，5亿用于与国外政府建设国际信息、通信技术安全、半导体供应链，2亿用于增加半导体行业劳动力，并对当地半导体制造提供25%税收减免。但此外的附加条款是：禁止接受资金补助企业在对美国构成国家安全威胁的国家建造/扩大现金支撑晶圆厂，并禁止向中国供应用于14nm或以下芯片制造的设备。

其实早在2020年12月，我国就有66家公司被美国列入“实体清单”，全面禁止接触美国科技和设备。禁止企业在未获许可时向中国芯片制造商中芯国际出售可制造10nm或更先进芯片的大多数设备。与现有限制措施相比，新“法案”规定将禁供范围扩大至14nm，并涵盖了众多行业中更广泛的半导体产品，或波及更多公司。

2. EDA的前世今生

EDA（Electrical Designed Automation）是电子设计自动化的简称，是电子设计与制造技术发展中的核心。EDA技术以计算机为工具，采用硬件描述语言的表达方式，用于辅助完成超大规模集成电路芯片设计、制造封装、测试整个流程的计算机软件。如果说半导体是工业皇冠，那么EDA无疑是皇冠上的钻石。

美国对中国EDA软件技术的封锁，促使国内EDA企业加快研发进度，打开国内市场。EDA行业三巨头 Synopsys、Cadence和Siemens EDA的总部均在美国，美国在EDA行业中占据主导性地位。1993年华大电子成功研发了中国历史上第一款自主知识产权的EDA工具“熊猫 ICCAD 系统”。1994年，美国就取消对中国的EDA限制，国内企业均使用外购EDA软件，使国产EDA软件技术发展停滞。2018年以来美国商务部对中兴通讯和华为等公司的限制，为国内EDA企业加快研发进度，进一步打开国内市场提供了机遇。

图表：美国在EDA行业中占主导地位，中国EDA失去的20年

随着中国集成电路产业的快速发展，中国的集成电路设计业收入、设计企业数量快速增加，EDA工具作为集成电路设计的基础工具，也将受益于高度活跃的下游市场，不断扩大市场规模。

EDA行业是人才密集型行业，我国本土企业人才数量持续提升，国产EDA的销售额增至9亿。EDA行业是技术和人才密集型行业，技术要求复杂，产品研发难度大，需要研发人员具备计算机、软件开发、集成电路、物理等多方面的专业知识，行业壁垒高，培养一个EDA人才大约需要10年的时间。2018年到 2020年，虽然境内外资企业的中国EDA行业人才数量高于本土企业的人才数，但是差距在日渐缩小。国产EDA销售额也在逐步扩大：2018-2020年，EDA领域国内市场总销售额分别为2.8亿元、4.6亿元和7.6 亿元，华大九天在EDA领域市场份额稳居本土EDA企业首位，份额占比保持在50%以上。

三大巨头垄断全球EDA市场。根据ESD Alliance和前瞻产业研究院数据，新思科技（Synopsys）、楷登电子(Cadence)与西门子EDA三大寡头2020年全球市场营收份额占比约为70%，三大巨头是全球仅有的拥有设计全流程EDA工具解决方案的企业，其他企业缺少布局设计全流程工具技术的实力。

与国际市场相比，中国EDA市场规模增速更快。根据赛迪智库数据，2018年，我国EDA市场总销售额为44.9亿元，直到2020年我国EDA市场销售额已经达到66.2亿元，2年复合增长率21.42%，远高于全球市场营收规模2018-2020年9%的复合增速。

国内EDA市场国产化率极低，三大巨头仍然垄断。虽然中国EDA市场营收规模增速远高于全球增速，但由于我国EDA厂商起步较晚，在产品性能与生态协同方面均处于劣势，国内市场份额大多为国外厂商所占据。根据赛迪智库和前瞻产业研究院数据，2020年国际EDA三巨头在我国合计营收市场规模份额占比约为78%，国产厂商占比不到15%，国产化率极低，国产替代空间广阔。

自2009年华大九天成立，国内也涌现出了一批像概伦电子、广立微电子、国微集团、芯和半导体、芯华章、芯愿景等EDA公司。在IPO的进程上，概伦电子已经于2021年12月28日上市交易，华大九天、广立微和思尔芯已经提交IPO申请书；芯愿景曾2020年获得科创板IPO受理，后于同年撤回上市申请，并于2021年6月宣布转战主板上市。对比国内 EDA 公司的相关产品，在集成电路领域，华大九天在模拟电路设计全流程 EDA 工具系 统是国内唯一一家；概伦电子在器件建模和电路仿真具备国际市场竞争力；国微集团旗下思尔芯是业内领先的快速原型验证及仿真系统的EDA工具研发、销售及设计服务提供商，目前服务于全球超过500家客户，其中不少为全球知名企业；广立微专为半导体业界提供芯片成品率提升和电性测试方案，向客户提供基于测试芯片的软、硬件系统产品以及整体解决方案。

3. EDA国产化势在必行

（1）中美科技脱钩，趋势愈演愈烈。美国不仅绕开世界贸易组织，直接对中国施加额外贸易关税，而且在科技领域也针对“中国制造2025”等采取一系列限制措施，华为、中兴通讯等均位列制裁名单。2019年5月16日，美国商务部宣布将华为及70家关联企业列入所谓的“实体清单”。如果没有美国政府的批准，华为将无法向美国企业购买元器件。受此影响，多家国外供应商开始对华为实行“断供”。美国对中国的压力已经由经贸领域全面上升到科技领域，高新技术成为双方争夺的焦点。EDA作为“半导体皇冠上的明珠”，必然受到美国限制，华为日前已经停止了与国际三大巨头的合作，自主研发EDA已经势在必行。

（2）华为四度落子国产EDA企业，重要程度可见一斑。自2020年12月以来，华为旗下哈勃投资已经投资了四家国产EDA公司，包括射频全流程工具提供商九同方微电子、专注于工业设计和仿真的无锡飞谱电子，专注于逻辑综合和物理设计的立芯软件及专注于数字前端形式验证的阿卡思微，均为在各细分点工具领域领先的国内EDA厂商。

国产EDA历经三十余年艰难发展，迎来政策和资本支持。EDA的国产之路起于20世纪80年代，20世纪90年代初，中国历史上第1款具有自主知识产权的EDA工具“熊猫”诞生，并获得多个国际大奖。但随后国外EDA厂商进入中国，在“造不如买”思潮下，国产EDA产业陷入了十几年的沉寂。直到2008年国家“核高基”项日将EDA列入共中，国产EDA产业才重新焕发生机。同时，中兴、华为事件使人们意识到关键基础技术的重要性，资本市场也开始关注EDA行业。三十年发展，EDA国产之火已悄然点亮。

（转自国金证券、东吴证券研报，如有侵权，请联系删除）