计算机正文目录全球 EDA 发展：90 年代至今，三分格局渐成 .31970s：CAD 厂商主导 .3关键技术：Spice 算法发展.4重要技术：半导体器件模型变化.51980s：ASIC 芯片、逻辑综合、单元库发展推动进入 CAE 阶段 .51990s：EDA 软件厂商成为主导，IP 模式逐步兴起 .7逐步形成三大龙头三分天下的局面.9芯片设计方式进化，商业模式随之改变 .10国内 EDA 发展：21 世纪进入新阶段.11国产 EDA 发展历程：70 年代起步，21 世纪进入新阶段.111970s：芯芯之火 .111980s：横空出世 .121990s：冰河时期 .1321 世纪以来：觉醒年代.14国内 EDA 点工具厂商迅速发展，并积极向更多领域延伸.15风险提示.17免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。2-计算机全球 EDA 发展：90 年代至今，三分格局渐成初期，EDA 附属在机械 CAD 供应商之下，定制化严重、移植复杂，不利于进一步发展；商业化时期，伴随着 ASIC 的发展，软件模式兴起，出现了独立的 EDA 厂商，商业化加速，但缺陷是依然跟硬件紧密绑定；系统设计时期，Cadence 开创了只卖软件的模式，EDA 软件的工业属性得到体现，随后的 Synopsys 和 Mentor（后被西门子收购）也同 Cadence 一起确立了三分天下的秩序。据 ESD Alliance，1996 年至 2020 年全球 EDA 市场 CR3 始终维持在 50%以上；据赛迪智库，2018-2020 年中国 EDA 市场 CR3 分别为 77.1%、 77.4%、77.7%。目前，Cadence、Synopsys、Mentor 三分天下的格局较为稳定。图表1： 全球 EDA 发展历程总结资料来源：CSDN、华泰研究1970s：CAD 厂商主导70-80 年代，主导公司以早期 CAD 厂商为主。这一时期内 EDA 的主要提供者为 CAD 厂商，如 Applicon、CALMA、ComputerVision。这一阶段的主导公司往往与硬件高度绑定，如Applicon 针对 VAX computer 产品线开发 bravo!，ComputerVision 则是以售卖硬件基础系统、交互式终端为主，相关的设计软件仅是处于附属地位存在。图表2： 70 年代主导公司以 CAD 厂商为主资料来源：各公司官网、华泰研究主要客户：半导体制造商和服务公司。这一时期的客户主要为半导体制造商和服务公司，如 GDS 系统（CALMA）被销售给半导体制造商，用于处理掩模制造任务。CAD 系统客户主要为大型制造业厂商。免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。3-计算机图表3： 80 年代相关厂商主要客户资料来源：各公司官网、华泰研究关键技术：Spice 算法发展Spice 是电路模拟的核心算法。Spice ( 仿真电路模拟器，Simulation program withintegrated circuit emphasis) 是一个解非线性常微分方程的工具，主要用于 IC，模拟电路，数模混合电路，电源电路等电子系统的设计和仿真。Spice 是电路模拟核心算法，各软件厂商推出的 Vspice、 Hspice 的仿真核心均为 Spice，半导体巨头惠普 HP、泰克等自研的 CAD系统中同样是包含了对 Spice 程序的改编。图表4： Spice 地位资料来源：CSDN、华泰研究Spice 出现三大发展趋势。基于 Spice 核心算法，软件厂商、芯片厂及开源社区均推出了相应的产品，此外，适用于晶体管级的 FastSPICE、融合了数字仿真的数模混合仿真、电路板仿真相关的系统级仿真产品成为三大主要趋势。免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。4-计算机图表5： Spice 发展趋势资料来源：CSDN、华泰研究重要技术：半导体器件模型变化半导体器件模型是 Spice 电路模拟的基础，是工艺和计算机技术的连接点之一。半导体器件模型和用户工艺线紧密联系。在芯片设计之前，器件模型参数已由晶圆代工（Foundry）公司通过 PDK 中的模型库提供给芯片设计人员。Spice 中包含电容、电感等模型，MOSFET是其中最重要的模型。半导体器件模型推动芯片制程向更高水平推进。70-80 年代，MOSFET 工艺由于低功耗，高集成度成为主流，诞生大量 MOSFET 模型。90 年代，BSIM 逐步推广，代码量由数十行上升为上万行。2010 年以来，基于 Verilog-A 语言的 FinFET 模型推动芯片制程不断向更高水平推进，从而推动 EDA 行业不断向前发展。图表6： 半导体器件模型发展模型介绍MOS1(SPICE Level1)MOS2(SPICE Level2)MOS3(SPICE Level3)BSIM1(SPICE Level4)BSIM2(HSPICE Level 39)BSIM3v3(HSPICE Level 49)BSIM4v5(HSPICE Level 54)FinFet适用于低精度的长沟道 MOSFET适用于沟道长度大于 2m适用于沟道长短至 5m 的情况上世纪 90 年代，适用于沟道长度约为 1m适用于沟道长度可短至 0.25m1993-2000 跨越了亚微米的工艺(0.3m 至 0.13m)2002-2012 跨越了深亚微米到纳米的工艺（90nm 至 20nm)2012 起开始向 20mm 节点和 14nm 节点推进资料来源：IC 设计基础，任艳颖，王彬，（2003）、华泰研究1980s：ASIC 芯片、逻辑综合、单元库发展推动进入 CAE 阶段ASIC 芯片半定制设计方法激发设计需求：80 年代可编程逻辑器件迅速发展。ASIC 芯片可分为全定制、半定制、可编程三类，半定制方法采用带有基本单元的母片或标准单元库中的标准单元（门/微处理器/存储器等）,系统设计师可以根据基本单元选择布线，而不需要了解物理版图、加工工艺，就可以利用编程语言进行设计，EDA 市场由此逐步打开。免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。5-计算机图表7： ASIC 芯片分类时间197019751978198319851988产品按集成度分低密度低密度低密度低密度高密度高密度互联结构分类确定型编程元件PROM（可编程只读存储器）PLA（可编程逻辑阵列）PAL（可编程阵列逻辑）GAL（通用阵列逻辑）FPGA熔丝开关确定型熔丝开关确定型熔丝开关确定型浮栅编程技术熔丝开关/sram 配置存储器浮栅编程技术统计型CPLD (复杂可编程逻辑器件)确定型资料来源：CSDN、华泰研究单元库进一步提升设计的抽象化程度，使设计师能专注于系统设计。单元库提供预设的标准单元。各类单元库包含了预先设计好的各种特性逻辑门，可以帮助设计人员以调用数据模板的方式进行芯片设计，大大减少了工程师所耗费的时间和精力投入。同时，单元库还能够帮助进行设计的移植。单元库的出现，使得半导体的设计思路得以抽象化。工程师可以从一个更高的层次进行设计，即直接采用高级语言的设计电路板，并把底层细节归入到库或者 CAE 工具中。图表8： 单元库提升 EDA 产品易用性资料来源：CSDN、华泰研究逻辑综合推动芯片设计进入系统级。逻辑综合用于形成门级网表。逻辑综合工具诞生于 1986年 ，由 Aart de Geus 发明，通过翻译、优化、映射三步，将对电路的 RTL 级描述（RegisterTransfer Level）转换为门级网表（Gate-Level Netlist），作为后端布线布局工具的输入文件。逻辑综合工具推动芯片设计效率大幅提升。通过逻辑综合工具，芯片设计从手动设计电路进入电脑语言写电路的时代，芯片设计的抽象程度与设计效率进一步提升，推动 IC 设计从晶体管级、门级逐步进入架构级、系统级。图表9： 逻辑综合过程资料来源：IC 设计基础，任艳颖，王彬，（2003）、华泰研究免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。6-计算机逻辑综合技术随芯片设计复杂度提升而进步。物理综合加入：随着半导体工艺进入纳米级（40nm 以下），连线的延时难以忽略，版图布局规划信息被加入这一环节，一方面可以估算连线延时，另一方面还可以对布线拥堵情况进行预测及优化，代表产品如 2004 年推出的Design Compiler Graphical。分布式综合技术加入：随着人工智能、5G 等新型技术应用逐步展开，对芯片性能的需求也不断提升，EDA 方法面对的数据集愈发庞大，并行计算有助于加速 EDA 算法执行，代表产品如 Design Compiler NXT。1990s：EDA 软件厂商成为主导，IP 模式逐步兴起90 年代，软件厂商成为主导公司。90 年代软件厂商成为主导公司，奠定了如今的 EDA 领域竞争格局，Mentor、Cadence、Synopsys 在这一阶段内迅速兴起，成为 EDA 领域的领军企业，这一三足鼎立的竞争格局延续至今。图表10： 90 年代主导公司资料来源：各公司官网、华泰研究90 年代，半导体制造及设计公司成为主要客户。90 年代以来，随着 Fabless 模式兴起，芯片设计厂商成为 EDA 的重要使用者，这一阶段内 EDA 厂商的主要客户为芯片设计公司，包括英伟达，高通，德州仪器在内的公司，此外，芯片代工厂商如台积电也成为了 EDA 产品的使用者，EDA 客户群体进一步拓宽。图表11： Fabless-Foundary 成为 EDA 的重要客户资料来源：各公司官网、华泰研究免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。7-计算机FPGA 与系统仿真。1990s，FPGA 迅速发展，晶体管数量与 FPGA 尺寸不断上升，手动设计变得更加困难。芯片公司通过工艺进步实现自动化设计。随着设备变大，传统的拥有不规则逻辑块和稀疏互连的架构难以自动布局和布线的缺点开始显现，FPGA 公司纷纷通过工艺进步实现设计自动化。到 20 世纪 90 年代末，自动化综合、布局布线已经成为设计中必备的步骤，EDA 在这一阶段也实现了高速发展。图表12： 芯片公司通过工艺进步实现自动化公司工艺进步Altera将 CPLD 的长距离连接引入 Altera FLEX 架构，提升自动化程度发布了 ORCAATT , LucentXlinx在扩大 XC4000 互连数量和长度的同时扩大了设备规模资料来源：Three Ages of FPGAs: A Retrospective on the First Thirty Years of FPGA Technology, Stephen M，2015，华泰研究IP 模式发展，推动 EDA 产业发展。IP 模式由 ARM 公司在 90 年代开创，即将各种设计库虚拟化，形成可重复利用的、具有特定功能的集成电路模块，并将其授权给其他企业使用，交付的产品以数字形式存在。经过 90 年代的快速发展，市场规模由 1988 年的数千美元上升至 2003 年的超过十亿美元，随后 IP 市场持续增长至 2018 年的 37.43 亿美元。图表13： IP 市场迅速发展资料来源：各公司官网、华泰研究图表14： 全球半导体 IP 市场规模(百万美元)全球半导体IP市场规模4,0003,5003,0002,5002,0001,5001,0005003742.72003-2018cagr 9%1988-2003cagr 126%1011.52003数千美元019882018资料来源：Gartner、华泰研究免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。8-计算机逐步形成三大龙头三分天下的局面三大 EDA 厂商产品线十分丰富，已经基本覆盖芯片设计所有环节。EDA 公司提供给 IC 公司的一般都是全套工具，因此 EDA 集成度高的公司产品更有优势。三巨头基本都能提供全套的芯片设计 EAD 解决方案。图表15： 全球 EDA 企业竞争格局演化过程资料来源：公司官网、华泰研究在前端和后端，龙头厂商产品均有所布局。在数字前端中，RTL 仿真，Synopsys 的 VCS和 Mentor 的 Modelsim 占主导地位，逻辑综合工具，Synopsys Design complier 占主导地位 。Cadence 也有相应产品 Genus。在数字后端产品中，Synopsys 的 ICC/ICC2 与 Cadence的 EDI/Innovus 业内使用较多免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。9-计算机图表16： 数字前端产品对比厂商数字前端产品 ModelsimMentorSynopsysVCSSynopsysDesign Complier综合CadenceGenus综合领域亮点RTL 仿真RTL 仿真1.ModelSim 将前所未有的验证功能 1.提供业界最高性能的仿真和约束求 1.通过高级的优化处理，包括并发时 1.RTL 设计生产力提高多达 10 倍整合到经济高效的 HDL 仿真解决方 解器引擎。钟和数据在内，将时序和动态功耗的 2.周转时间快达 5 倍，线性可扩展性案中。2.VCS 解决方案提供本地测试平台 结果质量提升 5 超过 1000 万个实例2.支持标准 HDL 。3.ModelSim 提高了设计质量和调试效率。(NTB) 支持、广泛的 SystemVerilog 2.支持下一代工艺节点，包括 5 nm 3.单元级、块级和芯片级综合之间的支持、验证计划、覆盖分析和关闭， 以下以及与行业事实上的调试标准 Verdi 3.增强了对 IC Compiler II 的物理指 4.Cadence Innovus 实施系统中的迭代次数至少减少 2 倍4.智能设计的 GUI ，有效利用桌面空 的本地集成。导，改进了 RC 和时序相关性时序和线长在布局和布线的 5% 以内间。3.VCS 具有独特的优势，可以满足设 4.改进的多线程技术可在 8 个核上计人员和验证工程师应对当今 SoC 取得更好的扩展性将运行时间加快5.数据路径面积减少多达 20%，而不会对性能产生任何影响的复杂性的需求。2 倍5.带有智能工作负载分区的云就绪分布式处理资料来源：公司官网、华泰研究图表17： 数字后端产品对比厂商数字后端产品 ICC2亮点SynopsysCadenceGenus1.支持超过 5 亿个标准单元实例的最高容量解决方案，具有可扩展的紧凑 1 大规模并行架构，用于处理大型设计，支持多核工作站上的多线程功能数据模型以及计算机网络上的分布式处理2.全局最小值驱动总功耗优化2 基于求解器的全新 GigaPlace 摆放技术，依据时序、功率和拥塞数据，通过了解对拓扑、引脚连接和颜色的感知，提供最优化的单元摆放、线长、利用率和 PPA 结果3.多重图形和 FinFET 感知设计流程新一代先进二维布局和合规化4.基于 PrimeTime 延迟计算的布线优化，旨在达到金牌准确度5.在布线优化进程中集成了 PrimeTime ECO 流程，达到飞快的周转时间 3 其他高级节点技术，例如通孔支柱、可感知电源完整性的单元摆放和优化、功耗时钟偏斜、连续拥塞监控，以及用于处理自对准双图案的、经过优化的布线器，以实现更好的 PPA 结果基于机器学习的创新功能贯穿整个实施流程，可为具有挑战性的高性能设计带来最佳 PPA 结果资料来源：公司官网、华泰研究芯片设计方式进化，商业模式随之改变芯片设计方式进化，商业模式随之改变。EDA 商业模式经历了 EDA 软硬件，EDA 软件，EDA 软件+IP 三个阶段。1980s 从 ICCAD 阶段到 EDA 阶段，软件模式兴起：80 年代，芯片工艺步入亚微米级，CAD 无法满足芯片设计更为复杂的需求，而 Spice，逻辑综合等核心技术的迅速发展，使得 EDA 产品能够进行进行初级的设计描述、综合、优化和设计结果验证，相比硬件模式，软件模式更加灵活，顺应了 EDA 普及的趋势。芯片分工细化与 EDA+IP 模式：随着芯片产业分工不断细化，出现了制造、设计的分工。芯片 IP 使设计师能够利用已有的成熟模块搭建所需的功能，提升设计效率。软硬协同开发与服务模式：随着架构不断演化，软硬件之间的边界逐步淡化，软硬件协同开发成为趋势，EDA 需要确保软硬一致性，优化算力算法，满足客户软硬协同开发、整合的需求，因此服务模式逐渐兴起。关注产品可用性与易用性与芯片设计复杂度。技术进步的供给曲线，由底层技术、算力等因素叠加而成，反映可用性与易用性。1970s：核心算法 Spice 及硬件载体使自动化成为可能，实现了初步可用性，推动从手工到 ICCAD 的进步：1980s 单元库、逻辑综合工具及硬件语言的发展使抽象化程度提升，EDA 易用性提升。1990sIP 库迅速发展丰富，FPGA 迅速发展均推动 EDA 的普及推广。芯片设计的需求曲线由芯片工艺制程，设计复杂度决定。80 年代芯片制程步入步入亚微米级，90 年代步入深亚微米级，如今芯片制程逼近当前材料的物理极限 7nm，对 EDA 发展提出新的要求。免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。10-计算机国内 EDA 发展：21 世纪进入新阶段国产 EDA 发展历程：70 年代起步，21 世纪进入新阶段总结国内 EDA 行业发展历程来看，按时间顺序大致可以分为四个阶段：芯芯之火（70s）：“数字系统设计自动化”学术会议，成为中国 EDA 事业的学术萌芽；横空出世（80s）：“巴统”禁运背景下，“熊猫系统”横空出世；冰河时期（90s）：受“造不如买，买不如租”思想影响，EDA 产业陷入低谷；觉醒年代（21 世纪以来）：核高基加持下，国内 EDA 企业百花齐放。图表18： 国产 EDA 发展历程资料来源：CSDN、华泰研究1970s：芯芯之火1978 年 10 月“数字系统设计自动化”学术会议于桂林阳朔举行，被誉为中国“EDA 事业的开端”。此次会议共有 67 个单位、140 多名代表参加，收到论文 83 篇。本次会议最终选出 18 篇论文进行刊登，涵盖了自动逻辑综合、模拟技术、测试生成、电路分析、印制板布线及集成电路版图设计等各个方面，标志着中国 EDA 事业在学术领域的萌芽。图表19： 部分“数字系统设计自动化”会议上讨论的论文作者论文主要内容刘慎权，郭玉钗CJBX一个多层插件板布线系统采用李氏算法，并吸取了人工布线的经验，合理进行分线，分层，排序以及使用借孔和障碍墙，有效提高布线效率和布通率。魏道政产生功能级数字电路测试码的一种算法 适用于以功能块为基本单元的组合电路和时序电路的产生功能主路径敏化法级数字电路测试码的一种算法林宗楷、余淼华刘明业介绍一 个逻辑模拟系统计算机辅助逻辑设计理论全通路图法逻辑模拟语言的模拟算法总结了基于多维体的计算机辅助逻辑设计理论和算法检测组合逻辑网络中多故障的一种简便方法将布尔代数扩展成四值的布尔代数,研究了它的数学基础,提出了几种表达式,介绍了星算法的推导法则,并证明了与布尔差分相沟通的展开定理梁业伟陈廷槐四值逻辑与星算法朱昌衡计算机数字系统检测的加权法与电路的可测性-资料来源：一次令人难忘的专业学术会议，胡祖宣，1999，华泰研究以桂林会议为起点，“六五”期间我国陆续开发了国产 ICCAD 一级系统和二级系统。“第六个五年计划”期间，国内陆续开发出了被称为集成电路 CAD 系统的一级与二级系统。一级系统是以国产 DJS-130 小型机为硬件环境运行的 ICCAD 软件包，可辅助用户将设计好的版图输入到计算机并进行修改编辑，然后产生掩模数据带。二级系统是在 “六五”后期开发的功能较齐全的可用于大规模集成电路的 CAD 系统，以 MC68000 为硬件环境“， 七五”期间义作了实用化移植、改进和推广，使其可运行于开放的图形工作站。免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。11-计算机图表20： 国产 ICCAD 系统资料来源：CSDN、华泰研究1980s：横空出世20 世纪 80 年代，在“巴统”禁运背景下，“熊猫系统”横空出世。20 世纪 80 年代时值冷战，“巴黎统筹委员会”对中国实施禁运管制，无法从国外购买 EDA 软件。1986 年前后国家计委设立了“ICCAD 级系统开发”专项，集中了全国 17 家单位、118 位专家学者联合攻关，正式启动国产 EDA 工具“熊猫系统”的研发工作，1993 年前后全面问世。“熊猫ICCAD 系统”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。由于价格仅为同类产品的 1/10，导致美国芯片厂商也一度选择“熊猫系统”，在市场中引起较大反响。1986 年 12 月全国 ICCAD 专家委员会成立，依托于北京集成电路设计中心开展研发工作。王阳元教授（时任四机部微电子局负责人，四机部即后来的电子工业部）任主任委员，清华杨之廉教授、洪先龙教授任专家委员会成员，从美国聘请连永君博士为总设计师。连永君博士本科毕业于台湾大学，在美国获博士学位，当时任职于美国一家计算机公司，对 EDA系统相当熟悉。他到任后随即成立新的总设计组，确定四位副总设计师，分别为王正华（北京设计中心）、清华计算机系的洪先龙和柳西玲、微电子所的余志平。三级系统的开发队伍依托在北京集成电路设计中心，集中了全国顶尖科研力量。参与机构包括 10 所学校：北大、清华（计算机系与微电子所）、北京工学院（现北京理工大学）、北京邮电学院（现北京邮电大学）、北京工业大学、复旦大学、上海交大、浙江大学、杭州电子工业学院（现杭州电子科技大学）及哈尔滨工业大学；4 个科研单位：机电部北京自动化所、中科院计算机所软件实验室、微电子中心（现中科院微电子所）与上海冶金所（现中科院上海微系统所）；2 所产业研究单位：中国华晶电子集团中央研究所、北京集成电路设计中心。开发完成之后，市场对熊猫系统反响热烈，产品在全国范围内铺开。熊猫系统是中国第一个自主研发的 ICCAD 系统，核心部分由 28 个设计工具组成，共 180 万行代码，具有集成电路设计所需要的行为功能级描述、版图编辑、逻辑和电路模拟、测试码生成、自动布局布线和版图验证等功能。1993 年系统获得国家科学技术进步一等奖，并在 20 家设计公司和研究机构得到应用，共安装 55 套系统，开发完成近 200 个集成电路品种，建成了 7 个经过工艺验证的实用化单元库。自熊猫系统之后，先后发布了九天 Zeni 系统（2001 年）、SoC 时钟分析与优化工具ClockExplorer（2006 年）、时序优化工具 Timing Explorer（2008 年），并成功进入了海外市场。免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。12-计算机图表21： 国产熊猫系统资料来源：华大九天官网、华泰研究熊猫 EDA 系统研制工作结束后，研制成果由隶属于原电子部“北京集成电路设计中心”继承。北京集成电路设计中心（CIDC）成立于 1986 年，也是国内第一家集成电路设计中心，后改名为中国华大集成电路设计中心。2003 年中国电子信息产业集团公司与国投高科技投资有限公司在原中国华大集成电路设计中心的基础上，将国家投资的 7 家“909”设计公司整合后组建为中国华大集成电路设计集团有限公司。2009 年，由中国华大集成电路设计集团有限公司与国投高科技投资有限公司共同投资，将华大 EDA 部门独立出来，成立华大九天。图表22： 熊猫 EDA 系统研制成果沿革资料来源：华大九天官网、华泰研究1990s：冰河时期冰河时期（90s）。需求端来看，“造不如买，买不如租”理念盛行 。1994 年禁运取消之后，海外 EDA 巨头快速进入中国市场，以技术成熟、价格便宜、免费赠送、多方合作等策略，快速收割市场份额。1994 年 Cadence 到北京参加了 1994 年亚洲电子设计自动化及测试研讨展览会，不久之后就在人民大会堂宣布成立北京办事处。1995 年 Synopsys（新思）公司在中国大饭店宣布成立北京办事处。在“造不如买，买不如租”观念流行的社会背景下，国内 EDA 产业缺少政策和市场支持，使得国产 EDA 工具研发和应用陷入低谷。免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。13-计算机供给端来看，国外 EDA 巨头通过多种方式打压国产系统发展。一方面，国外厂商从价格层面狙击国产系统。熊猫系统虽然具备开发大规模集成电路的能力，但本质上仍属于点工具范畴，无法实现真正全流程支持。而国外厂商往往会针对点工具进行免费，并在其他工具上提高收费以定向狙击国内 EDA 软件企业。另一方面，海外巨头通过无偿捐赠、共建实验室等方式培养用户习惯。1994年Synopsys向清华大学捐赠了20套Design Compiler软件，总价值约500万美元，随后又与清华成立了“清华大学新思科技高层次电子设计中心”，推动中国 EDA 人才的培养。曾经的世界第四 EDA 巨头 Magma（2012 年被新思收购）采用与政府合作创建孵化基地的方式，以比较便宜或者免费的形式提供软件及相关配套服务，配合政府的战略决策。图表23： 供给端国外 EDA 巨头打压国产系统发展（90 年代）资料来源：CSDN、华泰研究21 世纪以来：觉醒年代觉醒年代（21 世纪以来） 。2008 年 4 月，国家“核高基”重大科技专项正式进入实施阶段，EDA 领域也迎来了新一轮的国家支持。“核高基”重大专项计划中，华大九天、芯愿景等第一批国产 EDA 企业相继成立并被重点扶持。图表24： 国产 EDA 迅速发展资料来源：全芯时代官网、华泰研究随着国内对 EDA 软件的重视程度逐步加强，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。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，芯片断供、EDA 软件停售等惩罚措施使得相关企业经营陷入停滞，同时国家层面也将对国内半导体产业的关注提升到新的高度。免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。14-计算机图表25： 近三年部分 EDA 产业扶持政策时间政策部门2021 年 4 月2020 年 7 月2020 年 1 月2018 年 9 月2018 年 3 月国家鼓励的集成电路设计、装备、材料、封装、测试企业条件新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策加强“从 0 到 1”基础研究工作方案工业和信息化部、国家发展改革委、财政部、国家税务总局国务院科技部、发展改革委、教育部、中科院、自然科学基金委国务院关于推动创新创业高质量发展打造“双创”升级版的意见关于集成电路生产企业有关企业所得税政策问题的通知财政部、税务总局、国家发展改革委、工业和信息化部资料来源：各部门官网、华泰研究图表26： 国产 EDA 布局公司名称华大九天博达微所在地成立时间（年） 注册资本（万） 研发方向北京北京南京上海成都杭州杭州苏州上海深圳深圳深圳武汉北京济南天津200920122020200420182003201820112010201820022011201120022010200917217293数模设计验证、后端时序分析等器件建模、测试芯华章科技国微思尔芯奥卡思8446168712001000600数字验证:硬件仿真器，FPGA 原型验证，智能验证，形式验证，逻辑仿真原型验证、云原型验证形式验证设计广立微良率测试行芯IP 低功耗珂晶达10001992110000220008000693器件工艺仿真芯和半导体鸿芯微纳国微集团贝思科尔九同方微芯愿景仿真 EDA、IPD 等多工艺滤波器数字布局布线、时序分析、功耗分析系统硬件仿真、逻辑综合、DFT 等模拟混合验证器件建模仿真50004250100集成电路分析设计平台、IP 核和 EDA 软件仿真、噪声、测试概伦电子蓝海微定制化服务资料来源：各公司官网、华泰研究国内 EDA 点工具厂商迅速发展，并积极向更多领域延伸点工具迅速发展，积极向更多领域延伸。从国内 EDA 市场的发展现状看，形成了众多提供针对某一细分环节工具的 EDA 厂商，此外部分厂商积极向更多的环节延伸。我们认为随着国内 EDA 厂商不断迭代 EDA 产品，延伸触及范围，国产 EDA 产品力有望进一步增强。图表27： 国产 EDA 厂商布局资料来源：各公司官网、华泰研究免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。15-计算机复盘国内 EDA 行业发展历程来看，我们认为四大要素深刻影响着国内 EDA 行业整体的发展，即人才、技术、政策和生态。人才：总量上显著落后于海外 EDA 企业，海外人才归国带来积极变化；技术：以提供点工具为主，新工艺革命带来弯道超车机会；政策：政策影响巨大，国家对 EDA 行业重视程度正在提升；生态：产业生态建设制约国内 EDA 行业发展，并购之下国内 EDA 生态有望建立。图表28： 国内 EDA 行业发展要素资料来源：华泰研究人才：海外 EDA 人才归国，为国内 EDA 行业带来积极变化。随着国内 EDA 产业的不断发展，越来越多的海外 EDA 人才开始选择回国发展，如芯华章科技创始人、董事长兼 CEO王礼宾是 EDA 行业的老将，于 2000 年进入楷登电子，在 2015 年加入新思科技。概伦电子董事长刘志宏博士也曾任 Cadence 全球副总裁，曾创立 BTA 并担任董事长。技术：点工具突围有望覆盖更多流程。随着国内 EDA 玩家的不断进入，国内 EDA 产业在点工具上实现越来越多的突破：如擅长形式验证的 HyperSilicon、ARCAS；擅长 STA 的行芯、芯行纪；擅长仿真的概伦电子；擅长寄生参数提取的超逸达等等。政策：当下国家层面对于 EDA 软件自主可控的重视程度再上一个台阶。美国禁令之后，华为无法继续使用国外 EDA 软件，芯片设计业务受到重大打击。在此之后，国内陆续发布相关政策，以支持 EDA 与半导体产业的持续发展，如 2020 年 7 月国务院印发新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策，强调度 EDA 软件发展的重要性。生态：国内 EDA 行业正发生积极变化，并购之下国内 EDA 生态有望建立。近几年间，越来越多以华为代表的公司开始参与自研芯片，国内对于各制程芯片的需求量和研发体量都在不断增长，对 EDA 需求也随之水涨船高，行业迎来新一轮发展机遇。此外，EDA 行业并购也为国内 EDA 产业生态整合提供了新的机遇。2010 年华大九天收购华天中汇；2019 年概伦电子并购博达微，持股比例达 80%； 2021 年概伦电子招股书中提到拟募资 12.1 亿元，用途包括战略投资与并购整合项目。并购之下，国内 EDA 产业整合或将加速，有利于产业规模化的形成，促进国内 EDA 生态建立。图表29： 收购情况资料来源：公司官网、华泰研究免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。16-计算机图表30： 提及公司表公司名称SynospysCadenceSiemensMotorolaIntel公司代码SNPS USCDNS USSIE GRMSI USINTC US005930 KSTXN USNVDA USQCOM US2454 TTIBM USROK USGE US2330 TT未上市三星德州仪器英伟达高通联发科IBMRockwellGE台积电XlinxAppliconCALMAComputerVisionValid未上市未上市未上市未上市Daisy未上市华大九天芯华章未上市未上市国微集团概伦电子广立微未上市未上市未上市行芯未上市珂晶达未上市鸿芯微纳芯和半导体芯愿景未上市未上市未上市贝思科尔博达微未上市未上市行芯科技奥卡思微蓝海微未上市未上市未上市九同方微海思未上市未上市Mentor Graphic未上市资料来源：Blommberg，华泰研究风险提示1）技术进步不及预期。若 EDA 产品的技术进步不及预期，无法满足芯片行业更加复杂的设计要求，EDA 市场在电子产业链中的价值占比提升可能不及预期。2）市场竞争加剧。EDA 市场三大海外龙头提供完整解决方案，具有较强竞争力，此外还有部分厂商提供针对某一环节的点工具，若市场竞争加剧，可能对 EDA 厂商产生不利影响。免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。17-