EDA是電子設計自動化的簡稱，是從 CAD、CAM、CAT 和 CAE 的概念發展而來的，隨著集成電路技術發展，EDA越來越被業界予以「晶片設計軟體工具」的代名詞。

EDA 是集成電路設計必需、也是最重要的軟體工具，EDA產業是 IC 設計最上游、最高端的產業。

2018 年全球集成電路產值近5千億美金，中國集成電路進口金額超 3 千億美金，EDA 是集成電路產業產能性能源頭，從仿真、綜合到版圖，從前端到後端，從模擬到數字再到混合設計，以及後面的工藝製造等，EDA 軟體工具涵蓋了IC設計、布線、驗證和仿真等所有方面，是集成電路產業的「搖籃」。

全球 EDA 產業形成三巨頭公司寡頭壟斷格局。

EDA是集成電路產業鏈相對產值較小但又極其重要的關鍵環節，具有―體量小、集中度高‖的特點。

2018 年相對於近五千億美金的晶片產業，整個 EDA 的市場規模僅為 97.15 億美元，而其中有70%的市場份額都由 EDA 三巨頭Synopsys、Cadence 和西門子旗下的Mentor Graphics 占據。

在中國市場，集中度更高， EDA 銷售額的 95%由以上三家瓜分。

EDA三巨頭公司都基本能給客戶提供全套的晶片設計 EAD 解決方案。

Synopsys 最全面，它的邏輯綜合工具 DC，時序分析工具 PT 占據統治地位;Cadence 的強項在於模擬或混合信號的定製化電路和版圖設計;Mentor Graphic 點工具很出色，但在集成度上難以與兩家抗衡。

探究三巨頭成功存在三要素:一、持續併購重組，二、高研發投入，三、美國政府的支持。

國產 EDA 軟體工具積澱已久，本土 EDA 企業蓄勢待發。

國內從上世紀八十年代中後期開始，就投入到 EDA 產業的研發當中，本土 EDA 企業有華大九天、芯禾科技、廣立微電子、博達微科技、概倫電子、藍海微科技、奧卡思微電等七家。

這些企業雖然產品不夠齊全、集成度不夠高，但在點工具上取得了一定的成績，在剛剛結束的 2019 DAC 大會上有四家本土企業聯袂亮相。

其中，華大九天是全球唯一的能夠提供全流程 FPD 設計解決方案的供應商，獲得了大部分知名面板廠的市場份額。

面臨國際環境不確定性，本土 EDA 企業有望厚積薄發，在技術創新、融資運營上有所提升，打破 EDA 廠商競爭格局。

報告內容：

1. EDA 全景概述

1.1 IC 設計全流程

IC產業鏈

晶片核心競爭力是衡量當代一國信息科技發展水平核心指標，晶片產業鏈包括設計、製造、封裝、測試、銷售，其中晶片設計占據重中之重的地位，晶片核心實力重心也在晶片設計。

TMT 產業發展焦點的5G晶片、AI 晶片，也是著眼於晶片設計，而晶片設計離不開晶片設計軟體 EDA，其可謂是晶片產業鏈「任督二脈」。

晶片設計流程

晶片設計可分為前端和後端，前端主要負責邏輯實現，後端跟工藝緊密結合。

前端技術主要將設計 HDL 編碼轉化為 netlist 門級網表，並進行一系列的仿真、驗證，使門級電路圖從規格、時序、功能上符合要求;後端主要是將對門級電路圖布局、布線，生成版圖，同時對信號完整性、版圖的合規性、工藝要求等進行驗證。

EDA軟體分類

EDA是廣義 CAD 的一種，是細分的行業軟體。

EDA 軟體設計凝聚大量數學，圖論，物理，材料，工藝等學科知識，實現電子產品的自動設計。

利用 EDA 工具，電子設計師可以從概念、算法、協議等開始設計電子系統，完成電子產品從電路設計、性能分析到設計出 IC 版圖或 PCB 版圖的整個過程。

經過幾十年的發展，EDA 工具也非常豐富，按照功能和使用場合，可以分為電路設計與仿真工具、PCB 設計軟體、IC 設計軟體、PLD 設計工具等。

EDA是 IC 設計必需、也是最重要的集成電路軟體設計工具，EDA 產業是 IC 設計最上游的產業。

經過幾十年發展，從仿真、綜合到版圖，從前端到後端，從模擬到數字再到混合設計，以及後面的工藝製造等等，現代 EDA 工具幾乎涵蓋了 IC 設計的方方面面，具有的功能十分全面，可以粗略的劃分為前端技術、後端技術和驗證技術，各個技術之間有所重合。

對於晶片來說，好的布局和布線會節省面積，提高信號的完整性、穩定性，直接提高晶片的可靠性，所以 EDA軟體對於晶片設計至關重要。

藉助這個電子自動工具，工程師們就可以在電腦上對晶片設計的前後端技術和驗證技術進行操作，幫助晶片更好地走線、驗證和仿真。

1.2 EDA 發展歷程何謂 EDA?

EDA是電子設計自動化(Electronic Design Automation)的簡稱，是從計算機輔助設計(CAD)、計算機輔助製造(CAM)、計算機輔助測試(CAT)和計算機輔助工程(CAE)的概念發展而來的。

EDA前世/胎動

在集成電路(IC)產業發展早期，晶片設計採用人工布線的方法，隨著計算機進入商用階段、晶片集成度提升，人工布線滿足不了晶片設計的需求，CAD 軟體行業進入黃金時代，EDA 也應運而生。

1980 年卡弗爾米德和琳康維發表論文《超大規模集成電路系統導論》，提出通過程式語言進行晶片設計的思想，被視為 EDA發展到下一階段的重要標誌，1986 和 1987 年兩種硬體描述語言Verilog、VHDL 應運而生，並成為最流行的高級抽象設計語言。

EDA歷史沿革

1984年 DAC 舉辦了第一個以電子設計自動化為主題的銷售展覽，EDA 在 80 年代開始真正起步，並逐漸開始商業化，並催生了 Calma、ComputerVision、Applicon、Mentor Graphics、Daisy和 Valid 等公司

國內 EDA歷史沿革

國內從上世紀八十年代中後期開始，就投入到 EDA 產業的研發當中。

國內為了更好發展集成電路產業，在 1986 年開始研發我國自有集成電路計算機輔助設計系統——熊貓系統，並在攻堅多年之後，於 1993 年國產首套 EDA 熊貓系統問世。

之後的國內EDA發展曲折而緩慢。

因各種因素影響，國產 EDA 產業沒有取得實質成功，但在成長過程中，國內已出現多個 EDA 廠商萌芽。

2008 年，國內從事EDA研究的公司有華大電子、華天中匯、芯願景、愛克賽利、聖景微、技業思、廣立微和訊美等。

此後十年發展，華大九天、芯禾科技、廣立微、博達微等幾個企業從國產EDA陣型中展露生機。

1.3 EDA 產業情況

EDA是集成電路產業領域內屬於「小而精」的產業鏈環節。

數據顯示，2018 年整個 EDA 的市場規模僅為 97.15 億美元，2014-2018年複合增長率在 6.89%左右，相對於幾千億美金的集成電路產業來說不值一提。

可是如果缺少了這個產品，全球所有的晶片設計公司都得停擺。

在 2017 年，IP 核的交易已經超越了 EDA 工具和服務本身，成為EDA產業交易規模最大的一部分。

但與 2017 年 IP 核強勁增長相比，2018 年 IP 核帶來的收入顯著下降，同比減少11.8%，這一下降部分源於第四季度 IP 供應商的會計和報告變化，並導致 2018 年第四季度 EDA 產業收入同比下降3.1%至 2.57 億美元。

全年來看，EDA 產業收入略有增長，同比增長3.83%。

經過三十餘年長足發展，目前全球 EDA 產業競爭格局主要由 Cadence、Synopsys和西門子旗下的 Mentor Graphics 壟斷，三大 EDA 企業占全球市場的份額超過60%。

其中，Synopsys 是全球最大的EDA企業，2018 年的市場份額已達到 32.1%;Cadence 僅次於Synopsys，2018 年市場占有率為22.0%; Mentor Graphics 在被收購之前也能保持超過 10%的市場占有率。

在 2017 年中國工業軟體企業排行榜中，Synopsys 排名 35 位，Cadence 和 Mentor Graphics 分列第 47、 48 位。

2. EDA 三巨頭 Synopsys、Cadence 和 Mentor Graphics EDA

三巨頭主要指EDA市場份額占據前三位的三家企業Synopsys、Cadence和被西門子收購的Mentor Graphics。

2.1 EDA 三巨頭基本發展狀況

Synopsys(新思科技)成立於 1986 年，由 Aart de Geus帶領通用電氣公司微電子研究中心的工程師團隊創立，在 2008 年成為全球排名第一的 EDA 軟體工具領導廠商，為全球電子市場提供技術先進的集成電路設計與驗證平台。

Synopsys在 EDA 行業的市場占有率約 30%，它的邏輯綜合工具DC和時序分析工具 PT 在全球 EDA 市場幾乎一統江山。

Cadence(鏗騰電子)是 EDA 行業銷售排名第二的公司，在1988年由 SDA 與 ECAD 兩家公司兼并而成，Cadence通過不斷擴展、兼并、收購，到 1992 年已占據 EDA 行業龍頭地位，但到2008年被 Synopsys 超越。

Cadence產品涵蓋了電子設計的整個流程，包括系統級設計、功能驗證、集成電路綜合及布局布線、IC 物理驗證、模擬混合信號及射頻集成電路設計、全定製集成電路設計、PCCE 設計和硬體仿真建模等，致力於為客戶提供電子設計自動化、軟體、硬體以及解決方案等服務，旨在幫助其縮短將電子設備打入市場的時間和成本。

全球知名半導體與電子系統公司均將 Cadence 軟體作為其全球設計的標準。

Cadence的 Virtuso 工具歷經 27 年不衰，成為業內傳奇。

Mentor Graphics(明導國際，2016 年被德國西門子收購)1981 年成立，90 年代遇到經營困境，軟體的研發嚴重落後於進度，大量長期客戶流失，難以與其他兩家公司競爭。

直到 94 年公司組織結構大調整後，才重新崛起。

Mentor Graphics 是一家 EDA 軟體和硬體公司，也是電路板解決方案的市場領導者，主要提供電子設計自動化先進系統電腦軟體與模擬硬體系統。

Mento 的工具雖沒有前兩家全面，沒有涵蓋整個晶片設計和生產環節，但在有些領域，如 PCB(印刷電路板)設計工具等方面有相對獨到之處。

從股市表現來看，Synopsys 和 Cadence 股價均穩步上升，當前Synopsys市值有 204.5 美元，市盈率 47 倍;Cadence 市值有 211.3 億美元，市盈率 61 倍。

2.2 EDA 三巨頭產品及客戶

2.2.1總體比較

EDA公司提供給 IC 公司的一般都是全套工具，因此 EDA 集成度高的公司產品更有優勢。

三巨頭基本都能提供全套的晶片設計 EAD 解決方案。

Synopsys最全面，它的優勢在於數字前端、數字後端和 PT signoff。

模擬前端的 XA，數字前端的 VCS，後端的 sign-off tool，還有口碑極好的 PT、DC 和 ICC 功能都很強大。

Synopsys 有壟斷市場 90%的 TCAD 器件仿真和壟斷 50%的 DFM 工藝仿真,這是其在 EDA 產業競爭中的一把利器。

Cadence的強項在於模擬或混合信號的定製化電路和版圖設計，功能很強大，PCB 相對也較強，但是 Sign off 的工具偏弱。

Mentor Graphic 也是在後端布局布線這塊比較強，在 PCB 上也很有優勢，它的優勢是 Calibre signoff 和 DFT，但 Mentor Graphic 在集成度上難以與前兩家抗衡。

此外，除了賣 license 以外，EDA 企業還可以提供IP授權(硬核和軟核)，這個對於很多中小規模的設計公司是很有吸引力的。

授權的 IP 通常有 memory，Serdes 和 Power management 之類的研發成本或門檻相對較高的硬核。

Mentor在 IP 業務上和 Synopsys 與Cadence幾乎沒有競爭力，目前 Synopsys 企業的 IP 業務全球排名第二，Cadence企業的 IP 業務銷售額也在逐年增加。

2.2.2各自特點

Synopsys提供的產品與服務主要分為四類:EDA、IP、製造解決方案、專業服務與其他，其中EDA產品占 Synopsys 總收入中的一半以上。

Synopsys是 EDA 三大巨頭之首。

占據統治地位的產品為邏輯綜合工具 DC(design compiler)，時序分析工具 PT(prime time)。

通過這兩大產品 Synopsys 建立了完整的晶片 ASIC 設計FLOW包括，verilog 仿真工具 VCS，邏輯綜合工具DC，物理布局布線工具 ICC，形式驗證工具formality，時序分析工具 PT，參數提取工具STAR-RC，版圖檢查工具 Hercules。

DFT 工具直接插入 DC 工具中，還有ATPG工具 TetraMAX，可以說是集:廣、大、全於一身。

Synopsys的 EDA 和 IP 客戶通常是半導體和電子系統公司，Synopsys 的解決方案幫助這些公司開發電子產品、降低設計和製造成本。

除此之外，Synopsys 還為包括電子、金融服務、媒體、汽車、醫藥、能源和工業等不同行業客戶提供軟體安全解決方案。

Intel是 Synopsys 最大客戶，2016-2018 三年公司總營業額中分別有15.9%、17.9%、15.4%來自 Intel。

除此之外，公司沒有占總收入份額超過10%的客戶。

Cadence將主營業務分為五類，分別是驗證、數字設計、模擬、PCB、IP，其中前三項的地位更為重要，占主營業務收入的份額在 75%左右。

Cadence為 EDA 業界第二廠商，工具集中在模擬電路，PCB 電路，FPGA 工具。

Cadence 也有一套完整的 ASIC 設計工具，但在與Synosys競爭中處下風。

但在全定製設計中 Virtuso 仍然非常強大，Cadence 之所以穩居第二，決定於其強大的模擬電路設計工具。

Mentor公司為業界第三，雖然排行第三，但體量比前兩家要小不少。

Mentor 在 EDA 廠商中始終占有一席之地的原因是其點工具做得非常好，比如 Mentor 的 PCB 設計工具，全面而且信號分析準確。

比如 ASIC 流程中的 Calibre 在版圖LVS，DRC 中占有率超出其他兩家，比如DFT工具 DFTAdvisor 在 DFT 工具中絕對占據優勢地位。

但由於Synopys的銷售策略，在 DC 銷售時免費搭 DFT compiler，對DFTAdvisor造成一定的市場衝擊。

但 Mentor 平台並非像前兩家一樣大而全，雖然點工具做的很精緻，但在 Synopsys、Cadence 的競爭壓力下，發展空間日漸狹小。

2.2.3在華布局

Cadence是上述三家企業中在華布局進行最好的，1992 年 Cadence 進入中國大陸及香港市場，然後陸續建立了北京、上海、深圳、香港四個辦事處以及北京研發中心、上海研發中心，Cadence 在北京和上海都有 R&D 團隊，進行數字和模擬方面的產品研發，包括現在新的與AI相關的產品都是在國內研發的。

2017年 11 月 13 日，Cadence 與南京市浦口區人民政府正式簽署戰略合作備忘錄以及投資協議，宣布在南京江北新區成立新本土化公司南京凱鼎電子科技有限公司。

據CEO Lip-Bu Tan(陳立武)先生表示南京公司是 Cadence IP 方面對中國公司提供密切服務的第一步。

Cadence 與南京公司以後專注的方向是互補的:Cadence 專注於尖端的技術和先進節點，而南京公司主攻成熟技術的需求。

Synopsys僅次於 Cadence，自 1995 年進入中國市場以來，Synopsys 已在北京、上海、深圳、西安、武漢、南京、廈門、香港、澳門九大城市設立機構，員工人數超 1200 人，建立了完善的技術研發和支持服務體系。

2017 年 11 月 10 日，Synopsys 區域總部宣布落戶南京江北新區。

Mentor中國總部設立於上海金茂大廈，分別在北京和深圳設有銷售辦公室。

EDA三巨頭幾乎在所有細分領域都有產品涉及，而 EDA 行業入門門檻高，成本彈性大，對性能依賴性強，其他的 EDA 公司若想突圍十分困難。

2.3 EDA 三巨頭成功因素:內生、外延、國家政策扶持三管齊下

EDA 企業若想保持核心競爭力需要靠技術支持，與其他高新技術企業相似，EDA 企業獲取技術優勢的途徑有:收購兼并其他企業的成熟技術、高研發投入和政府扶持。

2.3.1 內生:高額的研發投入

除大量收購有潛力的公司以外，Synopsys 和 Cadence 還一直重視新技術的開發，每年投入大比例資金用於研發，研發費用是公司最大的營運開支。

尤其是 Cadence 公司，近兩年研發支出占總營收的比例超過 40%。

2.3.2外延:頻繁併購

經過多年的收購兼并以後，集成電路 EDA 領域只剩下了 Synopsys、Cadence 和 Mentor 這三個巨頭。

市場的影響力也日益集中。

自 1986 年成立以來，Synopsys 通過發起幾十餘項併購交易，不斷尋找那些已經被市場證明成功的產品及其企業，通過滾動併購操作達到了擴大業務規模、進行技術整合的目的。

2002年，Synopsys 以 8.3 億美元收購與Cadence結束專利訴訟的 Avanti 公司，和自由工具 PC 結合在一起整合為強大的 ICC，直接銜接 Synopsys 前端和後端工具，使得Synopsys成為 EDA 歷史上第一家可以提供頂級前後端完整 IC 設計方案的領先 EDA 工具供應商，公司坐穩第二的位置，並在2008年超越 Cadence 成為全球最大的 EDA 工具廠商。

Mentor Graphics 自成立開始，就關注各細分市場的的佼佼者，一步步收購了多家在某些細分領域技術上數一數二的中小型EDA公司，從而實現了企業穩步發展成長的目的。

2016年 11 月 14 日西門子和 Mentor Graphics(明導國際)聯合發表聲明，德國西門子將以每股 37.25 美元的價格收購美國 EDA 公司Mentor Graphics，總收購價格為 45 億美元，價溢價 21%。

西門子方面表示，西門子的願景是擴大客戶基礎，打造「數字化企業」所需的世界級完整軟體解決方案， Mentor 的整套 EDA產品對於實現這一願景至關重要。

在收購 Mentor 後，西門子將增強在電子系統的設計、測試和仿真領域的軟硬體實力。

2.3.3政策扶持:DARPA 推出 ERI 項目扶持晶片發展

縱觀半導體產業發展的幾十年，可以清晰看到美國在產業發展中的巨大作用。

目前，集成電路在摩爾定律的驅動下，面臨物理和經濟極限;拐點臨近，電子技術的進步將進入下一創新階段。

在這種背景下，美國又一次走在了世界前列，推出了一項為期5年、總值 15 億美元的電子復興計劃(ERI)，用以支持晶片技術的開發。

美國國會也增加了對 ERI 的投入，每年額外注資 1.5 億美元。

ERI的目標是不再依賴摩爾定律的―等比例微縮‖道路，繼續推進電子器件性能的大幅提升，保持美國的領先地位，滿足國防部需求的同時推動半導體產業發展，被業界譽為將開啟下一次電子革命。

ERI 計劃將專注於開發用於電子設備的新材料，開發將電子設備集成到複雜電路中的新體系結構，以及進行軟硬件設計上的創新。

2018年 7 月 23-25 日，DARPA 為 ERI 計劃召開了首次年度峰會，在會上，DARPA 公布了 2017 年 9 月首批啟動的 6 大項目合作研究團隊，旨在扶持和培養在材料與集成、電路設計和系統架構三方面的創新性研究。

IDEA和 POSH 兩個項目共同的目標是克服晶片設計日益複雜化和成本的問題。

POSH 項目的目標是創建一個開源的矽模塊庫，IDEA 項目希望能夠生成各種開源和商業工具，以實現自動測試這些模塊，以及將其加入到 SoC 和印刷電路板中。

兩個項目將投入 1 億美元，成為有史以來投資最大的 EDA 研究項目之一。

EDA 三巨頭公司Cadence公司獲得了第一批入圍扶持項目中的最高資助額 2410 萬美元用以 IDEA 項目研究，Synopsys 在 Posh 項目的研發也獲得610萬美元的資金補助。

2.4美國 EDA 巨頭下一代技術發展前沿

隨著 IC 設計複雜度的提升，新工藝的發展，EDA 行業有非常大的發展空間，目前產業兩大發展方向: 人工智慧、雲計算等技術應用在EDA軟體，目前 Cadence 領先。

雲計算+EDA

2018年，Cadence 推出了第一個能夠廣泛用於電子系統和半導體開發的廣泛雲產品組合——Cadence Cloud Portfolio。

雲技術的應用主要有三大優點:快速部署可提高工程效率並加速項目完成;通過靈活的解決方案和大規模可擴展的雲就緒工具實現無痛採用;經過驗證的解決方案據有很好的安全性，被許多客戶信賴和使用。

人工智慧+EDA

晶片敏捷設計是未來發展的一個主要方向，深度學習等算法能夠提高 EDA 軟體的自主程度，提高 IC 設計效率，縮短晶片研發周期。

據 Cadence 的報告顯示，機器學習在 EDA 的應用可以分為四個方面:數據快速提取模型;布局中的熱點檢測;布局和線路;電路仿真模型。

Cadence 致力於研究將機器學習應用在 Virtuoso 平台上，並參與了 ERI 中智能設計晶片項目。

新思科技也在利用人工智慧加速時序驗證。

3. 國內EDA 產業情況

EDA市場供應商高度集中，現在的 EDA 產業主要由 Cadence、Synopsys 和西門子旗下的 Mentor Graphics 壟斷。

在中國市場，EDA 銷售額的 95%由以上三家瓜分，剩餘的 5%還有部分被Ansys等其它外國公司占據，給華大九天、芯禾科技等國產 EDA 公司留下了極少的份額，且後者在工具的完整性方面與三強相比，有明顯的差距。

而 EDA 的重要性不言而喻，一旦 EDA 受制於人，整個晶片軟體產業的發展都可能停擺，發展國產 EDA迫在眉睫。

3.1國內 EDA 公司概覽

國內從上世紀八十年代中後期開始，就投入到 EDA 產業的研發當中。

國內為了更好發展集成電路產業，在 1986 年開始研發我國自有的集成電路計算機輔助設計系統——熊貓系統，並在攻堅多年之後，於 1993 年國產首套 EDA 熊貓系統問世。

之後的國內EDA發展曲折而緩慢。

因各種因素影響，國產 EDA 產業沒有取得實質性成功，但在這個過程中，國內已經出現多個 EDA 廠商萌芽。

據相關資料顯示，在 2008 年，國內從事 EDA 研究領域湧現了華大電子、華天中匯、芯願景、愛克賽利、聖景微、技業思、廣立微和訊美等公司。

之後十年發展，華大九天、芯禾科技、廣立微、博達微等幾個企業從國產 EDA 陣型中展露生機。

國內 EDA 企業難以提供全流程產品，但在部分細分領域具有優勢，個別點工具功能強大。

DAC是全球領先的技術性大會和電子設計自動化商展，被公認為電子系統設計和自動化的首要會議。

2011年首次在 DAC 大會的展覽出現中國大陸公司——概倫電子;2012 年華大九天首次亮相;2017 年博達微科技也出現在 DAC 大會;2018 年廣立微電子、芯禾科技首次參展;在剛剛結束的 2019DAC 大會上，華大九天、概倫電子、廣立微電子、芯禾科技四家本土企業參展，向世界展示了其優勢技術。

除企業外，清華大學計算機系 EDA 研究室和復旦大學專用集成電路與系統國家重點實驗室也在從事 EDA 研究。

3.2國內 EDA 公司競爭優：略

……

3.3國內 EDA 產業短板

3.3.1產品不齊全

目前國內 EDA 企業面對的第一個短板就是產品不夠全，尤其在數字電路方面。

SOC設計主流程的 EDA 工具數量中，來自 Synopsys 與 Cadence公司的占有大部分，尤其是時序和功耗檢查以及定製設計兩步，完全由上述兩家壟斷，國產EDA在許多工具上仍有缺失。

傳統 EDA 公司在數據端，收集數據測試上通常沒有布局，而本土EDA企業的優勢定位在於:廣立微電子在良率優化端的軟體和測試機;在數據端，博達微的快速參數測試方案;在仿真輸入端，中國公司具有很強的主導性;在仿真端，華大九天和概倫電子實力強勁;在後端，芯禾具有完整的解決方案和競爭力

雖然在局部形成了突破，但在像物理驗證、綜合實力方面離主流差距還是很大，國內 EDA 廠商還―沒有能力全面支撐產業發展‖，總體上還是很難離開三大巨頭公司的平台。

以華大九天為例，單獨評估集成電路產業所需的 EDA 工具，華大九天已有的產品線占集成電路所需工具的三分之一左右，另外還有三分之二目前是空白。

國內 EDA 研發崛起策略:一、，目標定位整套 EDA 工具，國內各廠多樣化合作，在研發上加大投入，積極擴展待開發領域，滿足下游設計和製造領域的多樣化需求;二、在現有從數據到模型再到仿真的一個完整閉環,並在機器學習、算法、數據挖掘上國內技術和國外並無太大差距的基礎上，可以利用數據驅動設計繞開傳統大公司的限制，這是實現本土EDA崛起又一策略。

3.3.2人才短缺、投入不足

我國約有 1500 人的 EDA 軟體開發工程師，但在本土EDA公司和研究單位工作的工程師只有 300 人左右，其他大部分都是在三大巨頭工作。

而放大到全球，對比於 Synopsys 7000 多的研發人員(當中有 5000 多從事 EDA 的研發)，這個差距更是明顯。

在研發投入上面，國產 EDA 與三巨頭相比也差距明顯。

據半導體行業觀察資料顯示，本土 EDA 企業龍頭華大九天，過去十年間所投研發資金也只有幾個億，而 Synopsys2018 近一年的研發投入約為 10.8 億美元，Cadence 2018年的研發投入約為 8.7 億美元。

3.3.3市場培育較難，市場拓展周期較長

目前，EDA 市場被三巨頭壟斷，國產 EDA 生存環境十分狹小，即使能夠研發出全套的EDA工具，在短期內也難以與三巨頭企業的產品抗衡。

國產 EDA 缺乏市場，反作用於 EDA 的研發，造成惡性循環。

目前國際環境存在不確定性，美國對中國高新技術產業的限制仍在繼續，這給我國的 IC 產業帶來了巨大挑戰，但同時也面臨著新的機遇。

國產 EDA 公司化危為機，市場生態迎頭趕上，是實現國產化替代、產業自主可控的重要一步。

3.3.4缺乏與先進工藝的結合

EDA是設計和工藝對接的紐帶，而國內 EDA 廠商與先進工藝結合比較弱。

一方面，三大 EDA 公司有天然優勢，在新工藝開發階段與全球領先的晶圓製造廠進行全方位合作，因此對工藝理解很到位。

國內 EDA 廠商只能在工藝開發完以後拿到部分數據，無法接觸到先進工藝的核心部分，難以針對先進工藝設計、改良 EDA 軟體，造成與三巨頭的客觀差距。

另一方面，國內在 PDK 方面不足，對國產 EDA 發展不利。

EDA 工具與工藝結合的重要支撐是工藝設計套件(PDK)，PDK 開發非常複雜，需要較大投入，目前國內 EDA 廠商都比較缺乏 PDK 基礎，這與中國整個半導體生態不夠成熟直接相關，需要半導體行業整體的進步。

解決與國產 EDA 與先進工藝方面結合缺失的問題，既需要國內晶圓廠提高自身的製造技術，又需要 EDA 企業加強和國際先進晶圓廠的合作。

打造本土 EDA 全方位競爭力，需要產業鏈各界的共同努力。

4. IC 產業鏈

半導體行業包括集成電路、敏感器件、光電子器件、分立元件等，其中集成電路占比超過 80%，集成電路又分為 IC 設計、晶圓製造及加工、封測三個環節，EDA 為集成電路的上游支撐行業。

半導體晶片企業按照運作模式的差別，可分為 IDM 企業、IC 設計企業(Fabless)、晶圓製造代工企業(Foundry)、封裝測試企業(Package&Testing House)。

4.1 IDM(Integrated Device Manufacture)

早期的集成電路以 IDM 模式為主，也稱為垂直集成模式，特點是集晶片設計、晶片製造、晶片封裝和測試等多個產業鏈環節於一身，目前全球半導體前20大廠商中大部分仍為 IDM 廠商，包括三星、TI、英特爾等公司。

垂直集成模式相比於垂直分工模式來說，設計、製造等環節能夠協同優化，有助於充分發掘技術潛力，儘可能地擴大產能、降低成本，有條件率先實驗並推行新的半導體技術。

但另一方面 IDM 對企業要求更大:公司規模龐大重資產，管理成本、運營費用較高，風險更大;公司需要不斷的提升工藝製程技術，研發投入高，中國本土 IDM 公司相對國外 IDM 巨頭處於起步階段。

4.2 Fabless

隨著集成電路製程節點的縮小，製造技術難度成倍增加，能跟隨工藝發展的製造廠商越來越少，Fabless 模式應運而生。

Fabless 模式下，IC 設計企業只負責晶片的電路設計與銷售，將生產、測試、封裝等環節外包，主要企業包括聯發科、博通等。

Fabless模式大大降低了 IC 行業的進入門檻，初始投資規模小，創業難度相對較低，充分體現了專業化分工的優勢，因此被大部分集成電路設計企業採用，目前國內IC設計公司大多數都採用了 Fabless 模式。

但 Fabless 與 IDM相比無法實現工藝協同優化，難以完成指標嚴苛的設計;與Foundry相比需要承擔各種市場風險，一旦失誤可能萬劫不復。

由於 Fabless 公司有相對輕資產的發展屬性，中國本土 Fabless 公司相對本土 IDM 公司已經發展到具有一定技術和市場領先性。

4.3 Foundry

Foundry模式專注代工生產，只負責製造、封裝或測試的其中一個環節，不負責晶片設計，可以同時為多家設計公司提供服務。

晶圓製造及加工是晶片製造的核心工藝，，此處的設備投資非常龐大，能占到全部設備投資的 70%以上。

封測就是封裝+測試。

目的是把做好的集成電路放到保護殼中，防止損壞、腐蝕。

Foundry 模式不承擔由於市場調研不准、產品設計缺陷等決策風險，能夠發揮規模優勢。

但投資規模較大，維持生產線正常運作費用較高;需要持續投入維持工藝水平，一旦落後追趕難度較大。

雖然是重資產類型公司，但是由於晶片產業鏈不可獲取的實現環節，因此，國內近年在此領域也是通過各種形式加大投入建設力度，已經湧現出具有一定競爭力的本土廠商。

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（報告來源：東興證券；分析師：王健輝）