“芯片之母”EDA產(chǎn)業(yè)深度解析：全棧化生態(tài)構(gòu)建成破局關(guān)鍵

近期，本土EDA賽道迎來資本加速布局的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)——全芯智造、芯和半導(dǎo)體、合見工軟、芯耀輝四家國產(chǎn)EDA/IP廠商相繼在當(dāng)?shù)刈C監(jiān)局辦理了輔導(dǎo)備案登記，標(biāo)志著國產(chǎn)EDA企業(yè)正式邁入規(guī)模化上市融資的新階段。

EDA即電子設(shè)計自動化，是指用于設(shè)計集成電路和電子系統(tǒng)的軟件工具集合。它涵蓋了芯片設(shè)計的全流程，是芯片設(shè)計的“根基”，也是支撐芯片研發(fā)的“數(shù)字基建”，被冠以 “芯片之母”的稱號，其重要性如同“工業(yè)母機(jī)”之于制造業(yè)。

作為集成電路產(chǎn)業(yè)鏈當(dāng)之無愧的金字塔塔尖，EDA處于產(chǎn)業(yè)最上游核心位置，是連接設(shè)計、制造、封測各環(huán)節(jié)的關(guān)鍵紐帶。2024年全球EDA+IP的市場規(guī)模近200億美元，卻撬動著超6000億美元的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，1.5萬億電子信息產(chǎn)業(yè)規(guī)模，進(jìn)而支撐起超過數(shù)十萬億美元的數(shù)字經(jīng)濟(jì)。

EDA被譽(yù)為“半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的皇冠明珠”，具有極高技術(shù)壁壘與核心產(chǎn)業(yè)地位的雙重屬性。國產(chǎn)EDA企業(yè)密集沖刺IPO，是產(chǎn)業(yè)自主可控進(jìn)程中的關(guān)鍵里程碑。在為企業(yè)帶來充足資本，支撐高投入研發(fā)與工具鏈整合，加速突破海外技術(shù)封鎖的同時，也有助于完善國產(chǎn) EDA生態(tài)布局，為我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈安全與數(shù)字經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展提供核心支撐。

本報告從行業(yè)重要性，本土EDA發(fā)展邏輯以及代表性企業(yè)的核心價值等方面，系統(tǒng)闡釋本土EDA廠商的差異化競爭力，所承載的技術(shù)自主使命與市場新機(jī)遇。

一、EDA：半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)基石

1、產(chǎn)業(yè)地位和戰(zhàn)略意義

EDA工具作為芯片設(shè)計、制造與封測全流程的核心支撐，是決定半導(dǎo)體產(chǎn)品性能、成本與上市周期的關(guān)鍵變量，EDA的技術(shù)水平直接決定芯片的性能、研發(fā)效率與制造成本，能將芯片研發(fā)周期從數(shù)年縮短至數(shù)月、降低超70%設(shè)計成本，從成熟制程到先進(jìn)工藝，芯片設(shè)計的每一步都離不開EDA工具的支撐。

同時,EDA也是保障國家半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)安全的戰(zhàn)略核心，沒有自主可控的 EDA 技術(shù)，整個芯片產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新與發(fā)展將受制于人。從芯片架構(gòu)設(shè)計、電路仿真到版圖驗(yàn)證、良率優(yōu)化，EDA工具貫穿半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)上游全鏈條，其技術(shù)先進(jìn)性直接影響一國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的自主可控水平。

2、行業(yè)細(xì)分

在集成電路設(shè)計流程中，設(shè)計工具可分為四大類，包括：

• 設(shè)計工具

o模擬設(shè)計

o數(shù)字設(shè)計

• 晶圓制造
• PCB板級、封裝
• IP產(chǎn)品

其中各個大類包括了數(shù)十個環(huán)節(jié)的點(diǎn)工具。如下圖所示：

按照SEMI旗下電子系統(tǒng)設(shè)計聯(lián)盟(ESDA)進(jìn)行的2024年全球EDA市場年度統(tǒng)計報告，2024年全球EDA+IP的市場規(guī)模近200億美元，各產(chǎn)品大類的占比如下表所示：

2024年全球EDA+IP市場銷售額

從工具分類來看，EDA行業(yè)呈現(xiàn)清晰的細(xì)分賽道布局。設(shè)計類EDA作為核心環(huán)節(jié)，進(jìn)一步分為數(shù)字設(shè)計與模擬設(shè)計兩大方向：

• 數(shù)字設(shè)計EDA工具：涵蓋前端RTL編輯、邏輯綜合、后端布局布線、時序分析、形式驗(yàn)證等全流程工具，是AI芯片、高性能計算芯片等大規(guī)模復(fù)雜芯片設(shè)計的核心支撐。依賴高度自動化的數(shù)字EDA 流程，設(shè)計重心在于時序、功耗、面積與算力密度，工藝迭代與先進(jìn)制程驅(qū)動特征顯著。

數(shù)字設(shè)計基本流程：架構(gòu)設(shè)計(涉及架構(gòu)及IP選型) ->RTL編碼 (Verilog/VHDL) ->功能仿真->邏輯綜合 (將RTL映射到標(biāo)準(zhǔn)單元庫) ->自動布局布線->時序/功耗/物理驗(yàn)證->交付GDSII。

• 模擬設(shè)計EDA工具：聚焦電路仿真、版圖設(shè)計與編輯、參數(shù)提取等環(huán)節(jié)，主要服務(wù)于電源管理芯片、射頻芯片等小規(guī)模模擬器件。設(shè)計高度依賴專家經(jīng)驗(yàn)，自動化程度低、迭代周期長，相對數(shù)字芯片，模擬設(shè)計過程較為簡單，沒有前端設(shè)計與后端設(shè)計之分，物理設(shè)計環(huán)節(jié)的EDA工具與晶圓廠/IDM制造部門的聯(lián)系較為緊密。

模擬設(shè)計流程：指標(biāo)定義->電路拓?fù)溥x擇->手工原理圖設(shè)計->晶體管級仿真（SPICE）->手工版圖繪制（極度重視匹配/寄生）->寄生參數(shù)提取與后仿真->交付GDSII。

3、市場格局

在市場規(guī)模方面，根據(jù)ESD Alliance公布的數(shù)據(jù)，數(shù)字設(shè)計工具占接近70%的份額，模擬/混合信號工具占20%左右，其他（PCB/CAM等）占10%。中原證券的報告顯示，2020年國內(nèi)EDA市場數(shù)字設(shè)計類EDA工具市場規(guī)模占比約65%，都印證了數(shù)字EDA在行業(yè)和市場中的核心地位。

全球EDA市場長期呈現(xiàn)“三足鼎立”的壟斷格局，Synopsys（新思科技）、Cadence（楷登電子）、Siemens EDA（西門子EDA）三大巨頭憑借數(shù)十年的技術(shù)積累、完善的工具生態(tài)與深度客戶綁定，形成了極高的行業(yè)壁壘。截至2024年，三大巨頭合計占據(jù)全球EDA市場約78%的份額，在數(shù)字全流程設(shè)計、高端模擬仿真等核心領(lǐng)域幾乎形成壟斷。

據(jù)行業(yè)統(tǒng)計，目前國內(nèi)EDA公司已接近100家，其中包括三家已上市EDA企業(yè)，分別為華大九天（國產(chǎn)模擬EDA龍頭）、概倫電子（專注制造類EDA）和廣立微（制造類EDA）。

全芯智造（制造類EDA）、芯和半導(dǎo)體（模擬EDA的仿真類）、合見工軟（數(shù)字EDA、系統(tǒng)EDA、IP）、芯耀輝（專注IP類）已啟動IPO進(jìn)程。目前以上國產(chǎn)EDA企業(yè)大部分集中在制造類和模擬EDA類，數(shù)字EDA領(lǐng)域僅有合見工軟一家在準(zhǔn)備IPO階段。

在全球產(chǎn)業(yè)格局重構(gòu)與國內(nèi)半導(dǎo)體自主化需求的雙重驅(qū)動下，國產(chǎn)EDA迎來發(fā)展的關(guān)鍵窗口期。一方面，中美科技競爭背景下，國內(nèi)芯片設(shè)計、制造企業(yè)對自主可控EDA工具的需求迫切，為國產(chǎn)廠商提供了天然的市場土壤；另一方面，AI大模型、Chiplet（芯粒）、先進(jìn)封裝等新技術(shù)浪潮，推動芯片設(shè)計復(fù)雜度指數(shù)級提升，催生了新的工具需求場景，為國產(chǎn)廠商提供了差異化突破的機(jī)會。同時，國內(nèi)龐大的半導(dǎo)體市場規(guī)模為EDA工具的迭代驗(yàn)證提供了豐富的應(yīng)用場景，加速了國產(chǎn)工具從“簡單替代”到“對標(biāo)國際”的發(fā)展進(jìn)程。

二、國產(chǎn)突圍：從單點(diǎn)工具到全流程/全棧方案

面對國際巨頭的技術(shù)與生態(tài)壁壘，國產(chǎn)EDA企業(yè)采取“差異化突破、漸進(jìn)式擴(kuò)張”的突圍路徑，率先在特定細(xì)分環(huán)節(jié)、新興需求領(lǐng)域及本土服務(wù)上建立競爭優(yōu)勢。在模擬電路設(shè)計、平板顯示電路設(shè)計、良率分析等非巨頭絕對壟斷的領(lǐng)域，國產(chǎn)廠商憑借更貼合本土客戶需求的產(chǎn)品設(shè)計、更快的響應(yīng)速度與更靈活的服務(wù)模式，逐步實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代。

整體而言，目前國內(nèi)EDA公司多數(shù)尚處于“小而散”的單點(diǎn)突破階段，盤點(diǎn)各個類別的龍頭國產(chǎn)EDA企業(yè)，基本集中在模擬和制造EDA領(lǐng)域，如下所示：

芯片設(shè)計類：

• 模擬EDA：華大九天（龍頭企業(yè)、已上市），芯和半導(dǎo)體（模擬EDA的仿真類，完成輔導(dǎo)）
• 數(shù)字EDA：合見工軟（數(shù)字EDA、IP龍頭企業(yè)，輔導(dǎo)中）

晶圓制造類：

• 概倫電子（龍頭企業(yè)、已上市）、廣立微（已上市）、全芯智造（新興領(lǐng)先企業(yè)，輔導(dǎo)中）

近年來，隨著技術(shù)積累與市場驗(yàn)證的推進(jìn)，國產(chǎn)EDA企業(yè)的發(fā)展模式正從“單點(diǎn)工具供應(yīng)商”向“全流程解決方案提供商”演進(jìn)，加速構(gòu)建“EDA+IP”的生態(tài)協(xié)同模式。這一演進(jìn)路徑與國際EDA巨頭的發(fā)展邏輯高度契合——新思科技、楷登電子等企業(yè)均通過EDA工具與IP的深度融合，為客戶提供一站式芯片設(shè)計服務(wù)，提升客戶粘性與整體解決方案價值。在這一趨勢下，頭部國產(chǎn)企業(yè)紛紛通過投資并購補(bǔ)鏈強(qiáng)鏈，直指數(shù)字EDA與IP兩大核心賽道的戰(zhàn)略價值。

比如，華大九天去年通過收購和投資數(shù)字EDA領(lǐng)域頭部企業(yè)芯達(dá)科技、阿卡思微、思爾芯等企業(yè)，補(bǔ)齊數(shù)字驗(yàn)證環(huán)節(jié)短板，印證了數(shù)字 EDA 作為高端芯片設(shè)計的關(guān)鍵支撐，是國產(chǎn) EDA 實(shí)現(xiàn)全流程自主的核心突破口。概倫電子斥資并購銳成芯微，將優(yōu)質(zhì)半導(dǎo)體IP資源納入體系，實(shí)現(xiàn)EDA工具與IP核的深度融合，契合國際 EDA 巨頭 “EDA+IP”的發(fā)展路徑，凸顯IP是EDA工具落地推廣、打造一站式芯片設(shè)計解決方案的重要基石。兩大并購事件成為國產(chǎn)EDA完善生態(tài)、提升全球競爭力的關(guān)鍵布局。此外，非上市企業(yè)中，還有合見工軟一直布局“數(shù)字EDA+接口IP”多產(chǎn)品線發(fā)展。

三、核心廠商盤點(diǎn)

1.國內(nèi)EDA上市公司

華大九天(301269.SZ）：作為國產(chǎn)EDA行業(yè)的標(biāo)桿企業(yè)，在模擬電路與平板顯示電路設(shè)計領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了國產(chǎn)全流程工具的突破，是國內(nèi)重要的全流程EDA提供商。公司產(chǎn)品覆蓋模擬設(shè)計、數(shù)字設(shè)計、平板顯示設(shè)計等多個領(lǐng)域，其中模擬電路設(shè)計工具在國內(nèi)市場市占率逐步提升，平板顯示電路設(shè)計工具已進(jìn)入京東方、TCL等頭部面板企業(yè)供應(yīng)鏈。近年來，華大九天通過收購芯達(dá)科技、阿卡思微及投資思爾芯，加速補(bǔ)齊數(shù)字EDA短板，形成了“模擬+數(shù)字+顯示”三大業(yè)務(wù)協(xié)同發(fā)展的格局。

概倫電子（688206.SH）：國內(nèi)首家上市的EDA公司，公司產(chǎn)品及服務(wù)品類豐富，在存儲器&模擬/混合信號設(shè)計領(lǐng)域，提供定制類電路設(shè)計 EDA 全流程；針對工藝開發(fā)、制造和良率提升環(huán)節(jié)，提供模型/PDK/標(biāo)準(zhǔn)單元庫；在半導(dǎo)體器件測試領(lǐng)域，提供器件電學(xué)性能/可靠性/噪聲測試系統(tǒng)；一站式工程服務(wù)，包括IP設(shè)計與開發(fā)服務(wù)，標(biāo)準(zhǔn)單元庫設(shè)計與特征化，SPICE 建模與 PDK 開發(fā)，以及測試結(jié)構(gòu)設(shè)計與測試服務(wù)。

廣立微（301095.SZ）：國內(nèi)領(lǐng)先的集成電路EDA軟件與晶圓級電性測試設(shè)備供應(yīng)商，公司專注于芯片成品率提升和電性測試快速監(jiān)控技術(shù)，是國內(nèi)外多家大型集成電路制造與設(shè)計企業(yè)的重要合作伙伴。該公司的EDA軟件產(chǎn)品屬于制造大類，主要聚焦于芯片成品率提升，應(yīng)用于測試芯片的設(shè)計，特點(diǎn)在于軟硬結(jié)合，目前已形成EDA設(shè)計軟件、WAT測試設(shè)備及半導(dǎo)體數(shù)據(jù)分析工具相結(jié)合的成品率提升全流程解決方案。

2. 非上市國產(chǎn)EDA企業(yè)

合見工軟（輔導(dǎo)期）：國內(nèi)數(shù)字EDA龍頭企業(yè)，全流程/平臺型代表：聚焦數(shù)字芯片EDA與高端IP協(xié)同，是國內(nèi)唯一覆蓋數(shù)字驗(yàn)證、DFT、IP等的平臺型EDA企業(yè)。也是國內(nèi)少數(shù)具備全流程EDA能力與高端IP自主研發(fā)能力的本土領(lǐng)軍企業(yè)。合見工軟的高速接口IP解決方案支持多家先進(jìn)工藝，已經(jīng)流片驗(yàn)證，并已在國內(nèi)領(lǐng)先IC企業(yè)芯片中成功部署，合見EDA+IP助力國產(chǎn)智算、HPC、通信、自動駕駛、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域大算力芯片的性能突破及爆發(fā)式發(fā)展。

芯和半導(dǎo)體（完成輔導(dǎo)）：專注于射頻/高速仿真與先進(jìn)封裝（Chiplet）分析，填補(bǔ)了國內(nèi)系統(tǒng)級與封裝級EDA的空白。隨著5G、毫米波通信、Chiplet技術(shù)的快速發(fā)展，射頻電路設(shè)計與先進(jìn)封裝仿真的需求持續(xù)增長，芯和半導(dǎo)體的射頻仿真工具、封裝寄生參數(shù)提取工具等產(chǎn)品，能夠有效解決高頻、高密度封裝帶來的信號完整性、電源完整性問題。公司產(chǎn)品已進(jìn)入華為、中興、長電科技等企業(yè)供應(yīng)鏈，在國產(chǎn)替代浪潮中占據(jù)重要地位。

全芯智造（輔導(dǎo)期）：聚焦制造端EDA，主攻計算光刻與設(shè)計-工藝協(xié)同優(yōu)化（DTCO）領(lǐng)域。計算光刻是先進(jìn)制程芯片制造的核心環(huán)節(jié)，直接影響芯片的光刻精度與良率，目前全球市場被Synopsys等巨頭壟斷。全芯智造的計算光刻工具已在國內(nèi)頭部晶圓廠完成驗(yàn)證，逐步實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代，其DTCO解決方案能夠幫助晶圓廠與設(shè)計企業(yè)協(xié)同優(yōu)化工藝與設(shè)計，提升先進(jìn)工藝良率，助力國內(nèi)晶圓廠突破7nm及以下先進(jìn)制程瓶頸。

華天軟件（輔導(dǎo)期）：國產(chǎn)“制造EDA+工業(yè)軟件CAD”生態(tài)協(xié)同的企業(yè)，公司EDA業(yè)務(wù)聚焦PCB設(shè)計工具與集成電路封裝設(shè)計工具，工業(yè)軟件業(yè)務(wù)涵蓋CAD、CAE等，形成了獨(dú)特的跨界協(xié)同優(yōu)勢。在半導(dǎo)體封裝與PCB設(shè)計領(lǐng)域，公司產(chǎn)品能夠與自身工業(yè)軟件形成協(xié)同，為客戶提供從封裝設(shè)計到制造仿真的一體化解決方案，尤其在汽車電子、工業(yè)控制等領(lǐng)域具有較強(qiáng)的競爭力，是國產(chǎn)EDA行業(yè)中差異化發(fā)展的典型代表。

結(jié)語

國產(chǎn)EDA行業(yè)正處于國產(chǎn)化替代的關(guān)鍵推進(jìn)期，在政策扶持、市場需求與技術(shù)突破的多重驅(qū)動下，已從“單點(diǎn)突破”邁入“全流程協(xié)同、平臺化布局”的新階段，而數(shù)字設(shè)計EDA作為占據(jù)行業(yè)六成以上市場份額的核心賽道，其自主化水平直接決定國產(chǎn)EDA的突圍高度，平臺化布局與EDA+IP協(xié)同則成為打破國際壟斷的關(guān)鍵路徑。

隨著國產(chǎn)替代的持續(xù)深化，聚焦數(shù)字誰核心賽道、深耕平臺化與生態(tài)化的EDA企業(yè)，有望引領(lǐng)行業(yè)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展，成為支撐我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)自主可控的核心力量，在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈重構(gòu)中占據(jù)重要地位。而兼具數(shù)字設(shè)計優(yōu)勢與 EDA+IP 一體化布局的國內(nèi) EDA 企業(yè)，已形成顯著先發(fā)優(yōu)勢，其工具與 IP 的深度協(xié)同適配，能為客戶提供一站式解決方案，大幅降低設(shè)計與集成成本，持續(xù)提升客戶粘性與合作粘性。同時，一體化模式可通過多元業(yè)務(wù)協(xié)同實(shí)現(xiàn)商業(yè)化變現(xiàn)效率提升，進(jìn)一步優(yōu)化盈利結(jié)構(gòu)，而依托本土晶圓廠工藝需求構(gòu)建的產(chǎn)業(yè)閉環(huán)，更能讓企業(yè)充分承接 EDA 國產(chǎn)替代紅利，借助技術(shù)雙向迭代持續(xù)拓寬成長邊界，成為驅(qū)動國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈自主升級的核心力量，成長與盈利的長期價值凸顯。