新思科技EDA产品拓展历程及未来展望分析

从逻辑综合，到仿真验证，再到前后端全流程，

目前公司 EDA 产品已实现对模拟/数字芯片设计的全流程覆盖。以数字芯片设计为例，设 计环节主要分为前端和后端两部分，前端将设计架构通过硬件描述语言输入，通过行为综 合转化为 RTL 表述，再通过逻辑综合转化为逻辑门，经过形式验证和静态时序分析后生成 门级网表；后端设计则是将网表转化为科物理实现的版图，得到可直接用于芯片制造的 GDS-II 文件。在制造环节，EDA 工具还可用于晶圆制造、封装设计及仿真等环节。可见， EDA 工具贯穿整个集成度电路设计和制造流程，而新思科技在每一环节都布局了对应的多 个工具产品，形成了由点工具连接成面的 EDA 流程全覆盖，并由此向平台化和集成化的方 向进一步发展。

公司全流程 EDA 布局的背后，是围绕前/后端设计的产品线不断延展。为了补齐自身产品 线，新思采取自研+并购的方式。在芯片设计领域，1997 年，公司收购了深亚微米分析的 Epic Design Technology 和开发高级仿真产品的 Viewlogic Systems；2002 年以 8.3 亿美元 收购 Avant!公司，标志着新思科技产品线补齐工作的完成。收购 Avant!后，公司发挥 Avant! Astro 工具的优势，先是和 Physical Compile 结合在一起，又和 Physical Compile 完全整合 为强大的 IC Compiler，能够并行执行物理综合、时钟树综合、布局、布线、良品率优化和 校正等功能，直接衔接新思的前端和后端工具。至此，新思成为 EDA 历史上第一家可以提 供顶级前后端完整 IC 设计方案的领先 EDA 工具供应商。2020-2023 年又陆续收购了 Concertio、FishTail Design Automation、Silicon Frontline 和 Maxeda 等公司。

回顾历史，公司最早以 Design Compiler 起家，逐步向外拓展业务范围。20 世纪 80 年代， Aart de Geus 博士在 GE 工作期间建立了一支 EDA 团队，发明了自己的逻辑综合技术，以 取代手动化设计过程。1986 年，通用电气因为要彻底退出半导体业务，决定关闭微电子中 心。1986 年 de Geus 和其他几位工程师在通用电气的支持下成立了 Optimal Solutions, Inc.， 致力于开发 Synthesis 软件。在构建初始原型后，1987 年公司更名为 Synopsys（新思）， 推出旗舰产品“设计编译器（Design Compiler）”将自动逻辑综合商业化。进入 20 世纪 90 年代，新思凭借逻辑综合工具逐步在市场上站稳了脚跟，开始谋求自身 EDA 产品线的向外 扩张。

此后公司从逻辑综合向 RTL 设计、模拟、验证等环节拓展，逐步补齐产品线。进入 20 世 纪 90 年代，Synopsys 凭借逻辑综合工具逐步在市场上站稳了脚跟，开始谋求自身 EDA 产 品线的向外扩张。这一过程中，Synopsys 主要通过外延并购的方式，补齐自身产品线： 1）RTL 设计/测试：1990 年，Synopsys 进行了第一次收购。由于当时公司意识到硬件描 述语言(hardware description languages，HDL)的重要性，公司收购了 Zycad 公司的 VHDL 仿真业务，并推出了测试综合产品。 2）仿真：1997 年收购的深亚微米分析的 Epic Design Technology 和开发高级仿真产品的 Viewlogic Systems。 3）IP：1992 年 9 月，Synopsys 推出了 DesignWare，将通过方法、工具和库促进电子设 计的“智能重用”。 4）FPGA：1993 年 1 Synopsys 引入了 FPGA 编译器，具有特定于体系结构的逻辑优化 和映射以及状态机优化，以提高 FPGA 设计的性能。

对 Avant！的收购标志着公司正式完成对 EDA 全流程的补齐。2002 年新思科技以 8.3 亿 美元收购与 Cadence 结束专利诉讼的 Avant!公司，Synopsys 成为 EDA 历史上第一家可以 提供优质前后端完整 IC 设计方案的领先 EDA 工具供应商，与 Cadence 一同成为全球 EDA 龙头企业。收购 Avant!后，Synopsys 发挥 Avant! Astro 工具的优势，将 Astro 和 Physical Compile 结合在一起，整合为强大的后端设计工具 IC Compiler，能够并行执行物理综合、 时钟树综合、布局、布线、良品率优化和校正等功能，实现前端/后端的高质量打通。

补齐基本软件能力之后，Synopsys 开始将 EDA 软件向更加集成化的方向推进。在打通 EDA 软件工具在芯片设计全流程的能力之后，Synopsys 开始将 EDA 业务向平台化和集成 化的方向进一步发展，目前形成了以 EDA 设计能力为核心的四大平台：融合设计平台、定 制设计平台、验证连续性平台、硅生命周期管理平台。以融合设计平台 Fusion Design Platform 为例，平台集成了综合、P&R、Signoff 等从前端设计，到后端、签核的多种工具， 实现一站式芯片设计能力输出。

总结来看，公司主要的拓展思路沿着逻辑综合→RTL 设计/测试→模拟→验证→物理综合→ 集成平台演进。从 1987 年以逻辑综合旗舰产品“设计编译器（Design Compiler）”切入 EDA 市场以来，新思科技围绕芯片设计流程不断延展 EDA 软件能力范围。在切入逻辑综合 市场之后，公司通过兼并收购，逐渐补齐 RTL 设计/测试、模拟、验证等产品线，并在 21 世纪实现 EDA 工具从单一软件向集成平台的进一步演化。

未来展望：产业整合有望加速，公司份额或继续提升。从并购策略来看，新思科技偏好横向并购以拓展业务范围。我们看到，Synopsys 在过去的 并购历程中，主要通过横向并购不同领域的标的公司（如对 CAE 领域 Ansys 的并购）以实 现营收体量和 TAM 的快速提升。具体来看，公司过去的典型横向并购包括：1997 年收购 Epic Design Technology，为公司带来了 NanoSim 等仿真和分析工具；2002 年收购 Avant! 帮助公司衔接了前端和后端工具；2003 年收购 Numerical Technologies 的光学邻近校正 （OPC）和相移掩模技术（PSM）帮助公司拓展到物理实现领域。而 Cadence 更多采用纵 向并购，尤其是在后端设计领域深耕，以实现细分市场影响力的壮大。具体来看， Cadence 在 1989年收购Tangent后推出了时序驱动 ASIC布局和布线工具后，又于 1991年收购 Valid， 获得其 Allegro 平台的仿真、布局和验证技术，后续又陆续收购了 Comdisco、CCT 等拥有 顶尖后端设计技术的公司，从而强化自身在后端设计领域的优势。

从并购结果来看，横向并购帮助公司快速扩大市场份额。据 ESDA，Synopsys 市场份额于 2008 年超过 Cadence，后始终保持其在全球 EDA 市场的领先地位，2020 年全球 EDA 市 场份额 32%，份额扩张速度较快。我们认为，两家公司并购策略的差异是导致份额变化差 异的重要原因。横向并购的策略，帮助新思科技更早打通了全流程 EDA 的工具链条，触达 更多潜在用户，从而奠定行业龙头地位。如 2002 年的收购发挥 Avant!的 Astro 工具优势， 先是和 Physical Compile 结合在一起，又和 Physical Compile 完全整合为强大的 IC Compiler，使新思科技成为 EDA 历史上第一家可以提供顶级前后端完整 IC 设计方案的领 先 EDA 工具供应商。未来，随着芯片设计向系统级方向发展，公司或继续通过横向并购的 方式实现市场份额进一步扩张。

未来公司或继续推动产业整合，份额提升有望助力公司营收快速增长。我们认为，随着公 司持续推进 EDA 产业并购整合，市场份额有望进一步扩张。在此基础上，随着下游芯片设 计需求不断释放，EDA 市场本身规模也在快速壮大。据 ESDA，全球 EDA 市场规模从 2016 年 85 亿美元增长到 2021 年 132 亿美元，CAGR 约 9%。据 ESDA 预计 2023-2026 年全球 EDA 市场规模 CAGR 将达 8%。基于此，我们预计公司未来收入增速有望超越行业平均水 平，实现营收体量的进一步成长。