2022年EDA行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈及競爭格局分析

1、2022年EDA行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈及競爭格局分析1. 產(chǎn)業(yè)鏈：EDA是產(chǎn)業(yè)鏈的撬動者，政策持續(xù)支持發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)鏈：上中下游緊密聯(lián)動，EDA 是產(chǎn)業(yè)鏈快速發(fā)展的撬動者1）上游包括：集成電路設(shè)計(jì)于制造所需的自動化工具 EDA；搭建 SoC 所需的核心功 能模塊半導(dǎo)體 IP；集成電路制造環(huán)節(jié)的核心生產(chǎn)設(shè)備及材料。2）中游包括：通過電路設(shè)計(jì)、仿真、驗(yàn)證、物理實(shí)現(xiàn)等步驟生成版圖的 IC 設(shè)計(jì)廠商； 將版圖信息用于制造集成電路的制造廠商；為芯片提供與外部器件連接并提供物理機(jī)械保 護(hù)的封裝廠商；對芯片進(jìn)行功能和性能測試的測試廠商。3）下游包括：各應(yīng)用領(lǐng)域集成芯片至自身產(chǎn)品的系統(tǒng)廠商或制造商。集成電路相關(guān)政策密集

2、出臺，催化產(chǎn)業(yè)鏈快速發(fā)展。近年來我國政府頒布了一系列政 策法規(guī)，以大力支持集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，通過設(shè)立產(chǎn)業(yè)基金、政府補(bǔ)助等方式支持企業(yè) 加大技術(shù)改造力度，加大對集成電路等關(guān)鍵領(lǐng)域和薄弱環(huán)節(jié)重點(diǎn)項(xiàng)目的投入，激發(fā)集成電 路產(chǎn)業(yè)鏈活力，帶動產(chǎn)業(yè)鏈整體協(xié)同發(fā)展。2. 市場空間：我國百億市場，滲透率具備較大提升空間受益于全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈第三次轉(zhuǎn)移，中國下游場景需求旺盛拉動半導(dǎo)體銷量，我國 集成電路市場規(guī)模增速高于全球平均水平。根據(jù) WSTS 數(shù)據(jù)，2020 年全球集成電路市場 規(guī)模為 3612.26 億美元，2013-2020 年 CAGR 為 5.29%。WSTS 預(yù)測 2021 年全球集成 電路市場

3、規(guī)模為 4363.72 億美元，同比增長 20.8%。根據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)，2020 年中國集成電路市場規(guī)模為 8848 億元，2015-2020 年 CAGR 為 19.64%，高于世界平均 水平。我國集成電路技術(shù)積累與歐美等發(fā)達(dá)國家存在差距，在國家戰(zhàn)略推動+新興產(chǎn)業(yè)拉動 下（AI、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、IOT 等），本土集成電路企業(yè)能力有望提升，加速提升份額。受限于 EDA 軟件技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品驗(yàn)證迭代緩慢、行業(yè)生態(tài)發(fā)展和支撐落后等因素， 我國 EDA 軟件和世界先進(jìn)水平具有一定差距，但政策支持、貿(mào)易摩擦、行業(yè)需求、人才 回流等各方面利好因素下，我國 EDA 企業(yè)有望加速成長。全球：根據(jù) S

4、EMI 數(shù)據(jù)，2020 年全球 EDA 軟件市場規(guī)模為 115 億美元，同比增長 11.63%。2012-2020 年全球 EDA 軟件市場規(guī)模穩(wěn)定上升，CAGR 為 7.28%。2020 年，EDA 行業(yè)在全球 IC 產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值總體的占比達(dá)到 3.17%。中國：根據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會的數(shù)據(jù)，2020 年中國 EDA 市場規(guī)模約 93.1 億元，同比增長 27.7%，占全球市場份額的 9.4%。2020 年中國 EDA 軟件市場規(guī)模較集成電 路行業(yè)規(guī)模比例為 1.05%，遠(yuǎn)低于全球平均水平（3.17%）。我們根據(jù) 2013-2020 年 全球 EDA 軟件相對集成電路的 2.85%平均滲透率測算

5、，2020 年中國 EDA 市場理論 規(guī)模應(yīng)為 252 億元（包含半導(dǎo)體 IP）。伴隨全球 IC 產(chǎn)業(yè)鏈格局調(diào)整、軟件正版化率提升、國產(chǎn)替代促進(jìn)等因素，我國 EDA 市場規(guī)模占 IC 產(chǎn)業(yè)鏈比重有望逐步向全球看齊。3. 競爭格局：海外三巨頭主導(dǎo)，國內(nèi)企業(yè)補(bǔ)短板加速追趕全球格局：新思科技、鏗騰電子、西門子 EDA 三足鼎立，行業(yè)集中度高。目前全球 EDA 市場處于新思科技、鏗騰電子、西門子 EDA 三家廠商壟斷的格局，行業(yè)高度集中。 通過多年來的研發(fā)投入和行業(yè)整合并購，三家廠商已建立起較為完善的行業(yè)生態(tài)圈，形成 了較高的行業(yè)壁壘和用戶粘性，近年來市場份額維持穩(wěn)定。根據(jù)賽迪顧問， 2020 年國際

6、 EDA 巨頭全球市場占有率超過 77%。EDA 公司的兩種發(fā)展特點(diǎn)：1） 優(yōu)先重點(diǎn)突破關(guān)鍵環(huán)節(jié)核心 EDA 工具：在其多個(gè)核心優(yōu)勢產(chǎn)品得到國際領(lǐng)先客戶 驗(yàn)證并形成國際領(lǐng)先地位后，公司針對特定設(shè)計(jì)應(yīng)用領(lǐng)域推出具有國際市場競爭 力的關(guān)鍵流程解決方案。2） 優(yōu)先重點(diǎn)突破部分設(shè)計(jì)應(yīng)用形成全流程解決方案：然后逐步提升全流程解決方案 中各關(guān)鍵環(huán)節(jié)核心 EDA 工具的國際市場競爭力。其中，以是德科技（Keysight）、ANSYS 為代表的國際領(lǐng)先 EDA 公司，憑借在細(xì)分 領(lǐng)域取得的技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢，逐漸向其他環(huán)節(jié)工具拓展，在特定領(lǐng)域形成了其優(yōu)勢地位。其 中，ANSYS 通過熱分析、壓電分析等核心優(yōu)勢產(chǎn)品、

7、是德科技通過電磁仿真、射頻綜合 等核心優(yōu)勢產(chǎn)品脫穎而出，并圍繞這些核心優(yōu)勢產(chǎn)品打造了具有國際市場競爭力的關(guān)鍵流 程解決方案，分別成為全球排名第四、五的 EDA 公司。根據(jù)賽迪顧問，2020 年兩家公 司合計(jì)全球市場占有率約為 8.1%。近年來前五大 EDA 公司累計(jì)占有約 85%的全球 EDA 市場份額。中國：我國 EDA 企業(yè)規(guī)模普遍較小，完整性欠缺，進(jìn)入全球領(lǐng)先客戶的能力有待提 升。國內(nèi) EDA 市場集中度較高，大部分市場份額由國際 EDA 巨頭占據(jù)。國內(nèi) EDA 公司 各自專注于不同的領(lǐng)域且經(jīng)營規(guī)模普遍較小，在工具的完整性方面較為欠缺，少有進(jìn)入全 球領(lǐng)先客戶的能力，市場影響力相對較小。國

8、內(nèi)企業(yè)主要有國微集團(tuán)、廣立微、芯和半導(dǎo) 體等，均暫未上市。此外，與概倫電子同屬于集成電路上游提供設(shè)計(jì)與制造所需工具和功 能模塊、具有業(yè)務(wù)相似性的國內(nèi)上市公司主要有芯原股份、寒武紀(jì)等。公司和廣立微是國內(nèi) EDA 企業(yè)中優(yōu)先突破關(guān)鍵環(huán)節(jié)核心工具的典型公司。從細(xì)分場景看，公司產(chǎn)品所涉及集成電路設(shè)計(jì)與制造的具體環(huán)節(jié)為制造環(huán)節(jié)工藝平臺 開發(fā)階段的器件模型建模驗(yàn)證工具和設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)模擬電路 EDA 中的電路仿真與驗(yàn)證工具， 具體市場格局如下：1） 器件模型建模驗(yàn)證工具的 EDA 市場格局：公司與是德科技為該等細(xì)分工具在國 際及國內(nèi)市場的主要參與者，在產(chǎn)品、技術(shù)和市場定位上各有特點(diǎn)：公司的器件 建模及驗(yàn)證 ED

9、A 工具產(chǎn)品及建模在中低工作頻率下工藝平臺的器件建模時(shí)更有 優(yōu)勢，在針對基帶芯片和存儲器芯片的器件建模市場占有率相對更高；是德科技 相關(guān)產(chǎn)品及建模流程則在較高工作頻率下工藝平臺的器件建模時(shí)更有優(yōu)勢，在針 對射頻芯片的器件建模市場占有率相對更高。2） 模擬電路 EDA 中的電路仿真與驗(yàn)證工具的 EDA 市場格局：公司與鏗騰電子、新 思科技、西門子 EDA、SILVACO 為該等細(xì)分工具國際市場的主要參與者；公司 與鏗騰電子、新思科技、西門子 EDA 等為該等細(xì)分工具在國內(nèi)市場的主要供應(yīng)方。4. 行業(yè)趨勢：產(chǎn)能集中、產(chǎn)業(yè)鏈轉(zhuǎn)移、存儲芯片、協(xié)同合作1）行業(yè)趨勢 1：產(chǎn)能不斷集中，頭部效應(yīng)明顯伴隨著

10、7nm、5nm、3nm 等先進(jìn)工藝節(jié)點(diǎn)的技術(shù)進(jìn)步，以及資本支出、技術(shù)難度提 升雙方面的挑戰(zhàn)，具備競爭力的廠商數(shù)目較少，頭部效應(yīng)明顯。從物理定律上看，集成電 路制造逼近物理定律極限，先進(jìn)工藝技術(shù)突破難度激增。從資本支出上看，在技術(shù)研發(fā)方 面，以臺積電為例，根據(jù)其官方披露文件，公司預(yù)計(jì)在 2021 年資本支出將達(dá)到 250-280 億美元，其中約 80%的資本預(yù)算分配給先進(jìn)工藝平臺的開發(fā)；在設(shè)備投入方面，以先進(jìn)的 5nm 工藝節(jié)點(diǎn)為例，根據(jù) IBS 數(shù)據(jù)，5nm 工藝節(jié)點(diǎn)研發(fā)的設(shè)備投入超 150 億美元，是 14nm 的兩倍以上，28nm 的四倍左右。集成電路制造行業(yè)集中度的不斷提高，使得全球集成

11、電路制造的產(chǎn)能逐漸向擁有先進(jìn) 工藝水平的頭部廠商聚集。根據(jù) IC Insights 數(shù)據(jù)，截至 2020 年末，前五大晶圓廠占據(jù)全 球 54%集成電路制造產(chǎn)能，前十大晶圓廠占據(jù)全球 70%集成電路產(chǎn)能，頭部效應(yīng)明顯。2）行業(yè)趨勢 2：IC 產(chǎn)業(yè)向大陸轉(zhuǎn)移，晶圓產(chǎn)能快速擴(kuò)張中國大陸集成電路需求旺盛，IC 產(chǎn)業(yè)正向大陸轉(zhuǎn)移，產(chǎn)能快速提升。根據(jù) IBS 數(shù)據(jù)， 2019 年中國消費(fèi)全球 52.93%的半導(dǎo)體產(chǎn)品，預(yù)計(jì) 2030 年中國消費(fèi) 60%左右半導(dǎo)體產(chǎn)品。 下游需求旺盛拉動半導(dǎo)體產(chǎn)能向中國大陸轉(zhuǎn)移，擴(kuò)大了中國大陸集成電路整體產(chǎn)業(yè)規(guī)模。中國大陸晶圓產(chǎn)能在過去十年快速擴(kuò)張，2010 年超過歐洲，2

12、019 年超過北美，排名 持續(xù)攀升。根據(jù) IC Insights 數(shù)據(jù)，截至 2019 年 12 月，全球已裝機(jī)晶圓產(chǎn)能為 195 萬片 晶圓/月（折算成 200 毫米晶圓）。中國臺灣、大陸產(chǎn)能分別為 42/27 萬片晶圓/月，占比 分別為 21.6%/13.9%，分別位居全球第一和第四。IC Insights 預(yù)計(jì) 2019-2024 年，中國仍 將保持年均最高的產(chǎn)能增長率，2022 年有望超越韓國成為世界第二。3）行業(yè)趨勢 3：存儲器芯片重要性與日俱增隨著 5G、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新興技術(shù)的快速發(fā)展，下游場景在廣度和深 度上的快速拓展為處理器市場帶來新需求，存儲器重要性日益增加。根

13、據(jù) WSTS 數(shù)據(jù)， 2019、2020 年存儲器市場規(guī)模分別為 1064、1175 億美元，占集成電路市場規(guī)模的 31.93%、 32.5%；WSTS 預(yù)計(jì)該市場 2021 年規(guī)模為 1548 億美元，占比為 35.5%。全球前三大存 儲器廠商三星電子、SK 海力士、美光科技均穩(wěn)居全球半導(dǎo)體廠商前五，資本支出領(lǐng)先。存儲器芯片市場規(guī)模和地位的持續(xù)提升，存儲器廠商地位凸顯。根據(jù) IC Insights 報(bào)告， 近三年全球前三大存儲器廠商三星電子、SK 海力士、美光科技穩(wěn)居全球半導(dǎo)體廠商前五， 其資本支出也在全球半導(dǎo)體廠商中遙遙領(lǐng)先。根據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)，全球排名第 一的存儲器廠商三星電子

14、2021 年計(jì)劃投資 317 億美元（yoy+20%），其中 217 億美元用 于存儲器芯片。根據(jù)芯思想研究院數(shù)據(jù)，截至 2020 年底，我國動工興建并進(jìn)入產(chǎn)能爬坡 期的 12 英寸晶圓廠 17 家，其中三星電子、SK 海力士、長鑫存儲、長江存儲等存儲器廠 商晶圓廠共 8 家。4）行業(yè)趨勢 4：IC 產(chǎn)業(yè)面臨新形勢，需要緊密協(xié)同合作集成電路是全球化的生態(tài)系統(tǒng)，需要強(qiáng)化產(chǎn)業(yè)鏈上下游之間的協(xié)同合作。根據(jù)埃森哲 研究分析，集成電路制造全球分布廣泛，有 39 個(gè)國家直接參與到供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)中，34 個(gè)國 家提供市場支持，12 個(gè)國家直接參與到集成電路設(shè)計(jì)，25 個(gè)國家提供集成電路測試和包 裝制造服務(wù)。近年來，全球分工進(jìn)行放緩，供應(yīng)鏈出現(xiàn)收縮