2022年EDA行业产业链及竞争格局分析

1、2022年EDA行业产业链及竞争格局分析1. 产业链：EDA是产业链的撬动者，政策持续支持发展集成电路产业链：上中下游紧密联动，EDA 是产业链快速发展的撬动者1）上游包括：集成电路设计于制造所需的自动化工具 EDA；搭建 SoC 所需的核心功 能模块半导体 IP；集成电路制造环节的核心生产设备及材料。2）中游包括：通过电路设计、仿真、验证、物理实现等步骤生成版图的 IC 设计厂商； 将版图信息用于制造集成电路的制造厂商；为芯片提供与外部器件连接并提供物理机械保 护的封装厂商；对芯片进行功能和性能测试的测试厂商。3）下游包括：各应用领域集成芯片至自身产品的系统厂商或制造商。集成电路相关政策密集

2、出台，催化产业链快速发展。近年来我国政府颁布了一系列政 策法规，以大力支持集成电路产业的发展，通过设立产业基金、政府补助等方式支持企业 加大技术改造力度，加大对集成电路等关键领域和薄弱环节重点项目的投入，激发集成电 路产业链活力，带动产业链整体协同发展。2. 市场空间：我国百亿市场，渗透率具备较大提升空间受益于全球半导体产业链第三次转移，中国下游场景需求旺盛拉动半导体销量，我国 集成电路市场规模增速高于全球平均水平。根据 WSTS 数据，2020 年全球集成电路市场 规模为 3612.26 亿美元，2013-2020 年 CAGR 为 5.29%。WSTS 预测 2021 年全球集成 电路市场

3、规模为 4363.72 亿美元，同比增长 20.8%。根据中国半导体行业协会数据，2020 年中国集成电路市场规模为 8848 亿元，2015-2020 年 CAGR 为 19.64%，高于世界平均 水平。我国集成电路技术积累与欧美等发达国家存在差距，在国家战略推动+新兴产业拉动 下（AI、大数据、云计算、IOT 等），本土集成电路企业能力有望提升，加速提升份额。受限于 EDA 软件技术研发和产品验证迭代缓慢、行业生态发展和支撑落后等因素， 我国 EDA 软件和世界先进水平具有一定差距，但政策支持、贸易摩擦、行业需求、人才 回流等各方面利好因素下，我国 EDA 企业有望加速成长。全球：根据 S

4、EMI 数据，2020 年全球 EDA 软件市场规模为 115 亿美元，同比增长 11.63%。2012-2020 年全球 EDA 软件市场规模稳定上升，CAGR 为 7.28%。2020 年，EDA 行业在全球 IC 产业产值总体的占比达到 3.17%。中国：根据中国半导体行业协会的数据，2020 年中国 EDA 市场规模约 93.1 亿元，同比增长 27.7%，占全球市场份额的 9.4%。2020 年中国 EDA 软件市场规模较集成电 路行业规模比例为 1.05%，远低于全球平均水平（3.17%）。我们根据 2013-2020 年 全球 EDA 软件相对集成电路的 2.85%平均渗透率测算

5、，2020 年中国 EDA 市场理论 规模应为 252 亿元（包含半导体 IP）。伴随全球 IC 产业链格局调整、软件正版化率提升、国产替代促进等因素，我国 EDA 市场规模占 IC 产业链比重有望逐步向全球看齐。3. 竞争格局：海外三巨头主导，国内企业补短板加速追赶全球格局：新思科技、铿腾电子、西门子 EDA 三足鼎立，行业集中度高。目前全球 EDA 市场处于新思科技、铿腾电子、西门子 EDA 三家厂商垄断的格局，行业高度集中。 通过多年来的研发投入和行业整合并购，三家厂商已建立起较为完善的行业生态圈，形成 了较高的行业壁垒和用户粘性，近年来市场份额维持稳定。根据赛迪顾问， 2020 年国际

6、 EDA 巨头全球市场占有率超过 77%。EDA 公司的两种发展特点：1） 优先重点突破关键环节核心 EDA 工具：在其多个核心优势产品得到国际领先客户 验证并形成国际领先地位后，公司针对特定设计应用领域推出具有国际市场竞争 力的关键流程解决方案。2） 优先重点突破部分设计应用形成全流程解决方案：然后逐步提升全流程解决方案 中各关键环节核心 EDA 工具的国际市场竞争力。其中，以是德科技（Keysight）、ANSYS 为代表的国际领先 EDA 公司，凭借在细分 领域取得的技术领先优势，逐渐向其他环节工具拓展，在特定领域形成了其优势地位。其 中，ANSYS 通过热分析、压电分析等核心优势产品、

7、是德科技通过电磁仿真、射频综合 等核心优势产品脱颖而出，并围绕这些核心优势产品打造了具有国际市场竞争力的关键流 程解决方案，分别成为全球排名第四、五的 EDA 公司。根据赛迪顾问，2020 年两家公 司合计全球市场占有率约为 8.1%。近年来前五大 EDA 公司累计占有约 85%的全球 EDA 市场份额。中国：我国 EDA 企业规模普遍较小，完整性欠缺，进入全球领先客户的能力有待提 升。国内 EDA 市场集中度较高，大部分市场份额由国际 EDA 巨头占据。国内 EDA 公司 各自专注于不同的领域且经营规模普遍较小，在工具的完整性方面较为欠缺，少有进入全 球领先客户的能力，市场影响力相对较小。国

8、内企业主要有国微集团、广立微、芯和半导 体等，均暂未上市。此外，与概伦电子同属于集成电路上游提供设计与制造所需工具和功 能模块、具有业务相似性的国内上市公司主要有芯原股份、寒武纪等。公司和广立微是国内 EDA 企业中优先突破关键环节核心工具的典型公司。从细分场景看，公司产品所涉及集成电路设计与制造的具体环节为制造环节工艺平台 开发阶段的器件模型建模验证工具和设计环节模拟电路 EDA 中的电路仿真与验证工具， 具体市场格局如下：1） 器件模型建模验证工具的 EDA 市场格局：公司与是德科技为该等细分工具在国 际及国内市场的主要参与者，在产品、技术和市场定位上各有特点：公司的器件 建模及验证 ED

9、A 工具产品及建模在中低工作频率下工艺平台的器件建模时更有 优势，在针对基带芯片和存储器芯片的器件建模市场占有率相对更高；是德科技 相关产品及建模流程则在较高工作频率下工艺平台的器件建模时更有优势，在针 对射频芯片的器件建模市场占有率相对更高。2） 模拟电路 EDA 中的电路仿真与验证工具的 EDA 市场格局：公司与铿腾电子、新 思科技、西门子 EDA、SILVACO 为该等细分工具国际市场的主要参与者；公司 与铿腾电子、新思科技、西门子 EDA 等为该等细分工具在国内市场的主要供应方。4. 行业趋势：产能集中、产业链转移、存储芯片、协同合作1）行业趋势 1：产能不断集中，头部效应明显伴随着

10、7nm、5nm、3nm 等先进工艺节点的技术进步，以及资本支出、技术难度提 升双方面的挑战，具备竞争力的厂商数目较少，头部效应明显。从物理定律上看，集成电 路制造逼近物理定律极限，先进工艺技术突破难度激增。从资本支出上看，在技术研发方 面，以台积电为例，根据其官方披露文件，公司预计在 2021 年资本支出将达到 250-280 亿美元，其中约 80%的资本预算分配给先进工艺平台的开发；在设备投入方面，以先进的 5nm 工艺节点为例，根据 IBS 数据，5nm 工艺节点研发的设备投入超 150 亿美元，是 14nm 的两倍以上，28nm 的四倍左右。集成电路制造行业集中度的不断提高，使得全球集成

11、电路制造的产能逐渐向拥有先进 工艺水平的头部厂商聚集。根据 IC Insights 数据，截至 2020 年末，前五大晶圆厂占据全 球 54%集成电路制造产能，前十大晶圆厂占据全球 70%集成电路产能，头部效应明显。2）行业趋势 2：IC 产业向大陆转移，晶圆产能快速扩张中国大陆集成电路需求旺盛，IC 产业正向大陆转移，产能快速提升。根据 IBS 数据， 2019 年中国消费全球 52.93%的半导体产品，预计 2030 年中国消费 60%左右半导体产品。 下游需求旺盛拉动半导体产能向中国大陆转移，扩大了中国大陆集成电路整体产业规模。中国大陆晶圆产能在过去十年快速扩张，2010 年超过欧洲，2

12、019 年超过北美，排名 持续攀升。根据 IC Insights 数据，截至 2019 年 12 月，全球已装机晶圆产能为 195 万片 晶圆/月（折算成 200 毫米晶圆）。中国台湾、大陆产能分别为 42/27 万片晶圆/月，占比 分别为 21.6%/13.9%，分别位居全球第一和第四。IC Insights 预计 2019-2024 年，中国仍 将保持年均最高的产能增长率，2022 年有望超越韩国成为世界第二。3）行业趋势 3：存储器芯片重要性与日俱增随着 5G、大数据、物联网、人工智能等新兴技术的快速发展，下游场景在广度和深 度上的快速拓展为处理器市场带来新需求，存储器重要性日益增加。根

13、据 WSTS 数据， 2019、2020 年存储器市场规模分别为 1064、1175 亿美元，占集成电路市场规模的 31.93%、 32.5%；WSTS 预计该市场 2021 年规模为 1548 亿美元，占比为 35.5%。全球前三大存 储器厂商三星电子、SK 海力士、美光科技均稳居全球半导体厂商前五，资本支出领先。存储器芯片市场规模和地位的持续提升，存储器厂商地位凸显。根据 IC Insights 报告， 近三年全球前三大存储器厂商三星电子、SK 海力士、美光科技稳居全球半导体厂商前五， 其资本支出也在全球半导体厂商中遥遥领先。根据中国半导体行业协会数据，全球排名第 一的存储器厂商三星电子

14、2021 年计划投资 317 亿美元（yoy+20%），其中 217 亿美元用 于存储器芯片。根据芯思想研究院数据，截至 2020 年底，我国动工兴建并进入产能爬坡 期的 12 英寸晶圆厂 17 家，其中三星电子、SK 海力士、长鑫存储、长江存储等存储器厂 商晶圆厂共 8 家。4）行业趋势 4：IC 产业面临新形势，需要紧密协同合作集成电路是全球化的生态系统，需要强化产业链上下游之间的协同合作。根据埃森哲 研究分析，集成电路制造全球分布广泛，有 39 个国家直接参与到供应链环节中，34 个国 家提供市场支持，12 个国家直接参与到集成电路设计，25 个国家提供集成电路测试和包 装制造服务。近年来，全球分工进行放缓，供应链出现收缩