2019年全球及中国EDA市场现状及趋势分析：国产EDA任重道远[图]

    EDA，是指电子设计自动化( Electronic Design Automation )用于芯片设计时的重要工具，设计时工程师会用程式码规划芯片功能，再透过EDA工具让程式码转换成实际的电路设计图。

    在IC设计中，逻辑合成这个步骤便是将确定无误的HDL code，放入电子设计自动化工具( EDA tool) ，让电脑将HDL code转换成逻辑电路，产生电路图。之后，反复的确定此逻辑闸设计图是否符合规格并修改，直到功能正确为止。

    EDA是芯片设计最上游、最高端的产业，同时也是国内芯片产业链最为薄弱的环节。

芯片设计流程图

资料来源：智研咨询整理

    由于摩尔定理的存在，半导体整个行业都在不停地更新升级，行业壁垒越来越高。每一代芯片的更新，复杂度往往是前一代的两倍。作为芯片设计不可或缺的一环， EDA软件自身也在不断地进行更新迭代来跟上行业的发展。

    EDA工具分为三部分：前端（Verilog数字描述、以及数模混合）；后端（Place&Routing布局与布线）；验证（DRC/LVS等）。在芯片的前端设计中，包含了芯片规格的制定和详细设计、HDL编码、仿真验证、逻辑综合、静态时序分析（SAT）以及形式验证；而后端设计中，包含了可测性设计（DFT）、布局规划（Floor Plan）、时钟树综合（CTS）、布线（Place &Route）、寄生参数提取以及版图物理验证等等。在全球EDA工具供应市场中，主要由国外EDA软件企业掌握上述市场工具供应。

EDA设计流程

资料来源：智研咨询整理

    随着智能化应用在制造业领域的不断渗透，EDA对于电子信息、通信、航空航天等领域的发展起到了至关重要的影响作用。EDA作为集成电路设计的基础工具，经历了四个主要的发展阶段。

EDA发展历程

资料来源：智研咨询整理

    全球EDA软件行业属于技术、资金密集型行业，由于研发投产周期长，导致行业人才需求以及资金消耗成为行业发展的关键因素，也体现出EDA软件行业的主要特征。EDA三巨头在过去的30多年里，经过了超过200次数的并购，形成了现如今行业内的寡头垄断地位，其中Synopsys的并购次数更是高达80次。

全球EDA软件主要特征

资料来源：智研咨询整理

    随着EDA行业的发展，相关软件产品逐渐增多，再加上全球芯片制造中对EDA产品的需求加大，使得EDA行业市场规模不断提高，但整体增速不高。据统计，2019年全球EDA行业市场规模为105.05亿美元，较2018年同比增长8.25%。

2015-2019年全球EDA行业市场规模

资料来源：智研咨询整理

    目前，全球EDA软件供应者主要是国际三巨头Synopsys、Cadence和Mentor，三大EDA企业占全球市场的份额超过60%。

2017-2019年全球EDA软件三巨头营业收入统计

注：2017年，Mentor被西门子收购，不单独披露财务报告
资料来源：公司财务报告、智研咨询整理

    2019年，Synopsys全球市场份额领先，营业收入33.61亿美元，占比达到32%；Cadence第二，营业收入23.36亿美元，占比为22.24%；Mentor Graphic占比为10.3%。相比2018年，全球三巨头市场份额有进一步上升的趋势。

    整体而言，EDA软件进入门槛高，EDA软件三巨头通过多次并购，完善了EDA产业链布局，扩大了行业领先优势。

2019年全球EDA软件供应商企业格局

资料来源：公司财务报告、智研咨询整理

    中国EDA产业发展背景相对复杂，在建设初期，巴黎统筹委员会对我国实施禁运，国外EDA工具无法进入中国，一定程度上抑制了国内EDA工具国产化进程；另一方面，EDA企业早期未受到国家政策支持，人才和资金的缺乏阻碍了国内EDA企业的成长。

    一系列因素导致国内EDA市场90%以上份额被国外企业占据，国内智能终端设备龙头企业EDA软件均使用的是Synopsys、Cadence、Mentor、ZUKEN企业的产品，进口依赖程度严重。

国内公司使用EDA软件情况

资料来源：半导体设备资讯、智研咨询整理

    根据智研咨询发布的《2020-2026年中国电子设计自动化（EDA）产业运营现状及发展前景分析报告》数据显示：我国集成电路产业竞争优势不明显，尤其在上游设计领域，缺乏竞争力，导致国内EDA软件市场发展缓慢。2019年我国EDA软件市场规模约为5.4亿美元，作为全球做大的电子元件产销市场，国产EDA软件占比仅为5%。

2015-2019年中国EDA软件市场规模

资料来源：智研咨询整理

    国内EDA软件企业相比集成电路产业链其他领域数量较少，主要以华大九天、芯愿景、广立微电子以及芯禾科技为主。

    2008年，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。诞生出了华大九天、芯愿景、广立微、芯禾科技、概伦电子等一批优质企业。其中华大九天是国内规模最大、技术最强的EDA企业。在液晶平板显示领域，华大九天是全球唯一可提供全流程EDA设计解决方案的提供商。

中国EDA公司概览

资料来源：公司公告、智研咨询整理

    我国近些年EDA行业出现了发展良好的生产销售企业，并且在部分领域取得了优异成绩，但是从EDA行业的整体情况来看，依旧处于明显的劣势地位。其主要表现位：

    1、国外巨头垄断

    全球EDA软件三巨头在全球市场份额超过60%，在中国超过90%，国产EDA工具市场仅为5%，EDA行业高度垄断导致国内智能终端设备生产企业进口依赖严重。

    2、人才匮乏、融资困难

    EDA企业的发展主要依赖于技术积累和长期的资金投入，由于相关专业人员数量有限，绝大部分人才就职于外资企业，国产企业人才吸引力不足，技术支持发力，同时，EDA行业资金消耗大，国内EDA研发效果尚未出现可观表现，国内融资渠道以及退出渠道狭窄，难以有效吸引社会资金进入。

    3、国产企业进入供应链缺乏优势

    EDA是链接设计与制造之间的关键部分。国际三巨头与世界龙头晶圆厂具备长期合作背景，同时提供的EDA软件工艺信息充足完善，随着芯片工艺要求逐步提升的同时，对于缺乏优势的国产EDA企业难以满足晶圆厂的制造需求。