EDA概念、市场规模与产业特点有哪些？

EDA 是自主可控的关键行业。

1.EDA 是集成电路产业发展的关键之一，具有极强杠杆效 应

电子设计自动化（Electronic Design Automation，EDA）是利用计算机软件完成大规模集成电 路设计、仿真和验证等流程的技术。EDA 工具是一种复杂的大型工业软件系统，其核心是算法技 术，涵盖了图形学、计算数学、微电子学、拓扑逻辑学、材料学和人工智能等多个学科领域。这 些算法代表了数据密集型计算，因此需要扎实的理论基础和持续的技术创新。为了适应集成电路 制造工艺不断向先进制程发展的趋势，EDA 工具必须持续升级和完善，以满足不断变化的应用需 求。 随着集成电路产业发展，EDA 发挥着越来越重要的作用，提高了半导体设计与制造的效率和准确 性。1970 年代之前，芯片设计主要靠手工完成，设计师会在纸上画出图案。随着集成电路产业的 发展，设计规模越来越大，制造工艺越来越复杂，设计师依靠手工难以完成相关工作，必须依靠 EDA 工具完成电路设计、版图设计、版图验证、性能分析等工作。据加州大学圣迭戈分校 Andrew Kahng 教授在 2013 年的 推测，2011 年设计一款消费级应用处理器芯片的成本约 4,000 万美元，如果不考虑 1993 年至 2009 年的 EDA 技术进步，相关设计成本可能高达 77 亿美元， EDA 技术进步让设计效率提升近 200 倍。

EDA 产业位于集成电路产业链的上游。集成电路产业链主要包括上游支撑层、中游制造层及下游 应用层等。上游支撑层包含生产半导体设计制造所需的设备、原材料、相关技术服务以及 EDA 软 件。产业链中游主要包括集成电路设计、生产、封装和测试企业。产业链下游包括各应用领域的 系统厂商或制造商。EDA 软件是集成电路领域的上游基础工具，贯穿于集成电路设计、制造、封 测等环节，是集成电路产业的战略基础支柱之一。EDA 的杠杆效应非常大，撬动着庞大的集成电 路市场。

EDA 是集成电路产业及数字经济发展的基石。一般来说，EDA 产业价值量占集成电路产业的 2- 5%。而受到自主创新和新兴科技的推动，中国半导体行业的增速有望超过全球半导体行业的增速。 据沙利文预测，2024-2028E，中国半导体市场复合增长率有望达到 15%，而全球复合增长率仅 为 10%。 EDA 工具一般可划分为集成电路（IC）制造类 EDA 工具和集成电路设计类 EDA 工具两个主要 大类。制造类 EDA 工具主要服务于集成电路制造的核心环节，在工艺平台开发阶段，它助力工程 师对制造工艺进行仿真与优化，确保工艺参数的准确性；而在晶圆生产阶段，其通过对生产流程 的精准控制与监测，保障晶圆制造的良率与效率，是连接工艺设计与实际生产的重要桥梁。设计 类 EDA 工具则聚焦于集成电路的设计阶段，按电路类型可进一步细分为数字集成电路 EDA 和模 拟集成电路 EDA 两大类。其中，数字集成电路 EDA 工具针对数字电路的逻辑设计、时序分析、 布局布线等环节提供支持，适用于处理器、存储器等数字芯片的开发；模拟集成电路 EDA 工具则 更注重电路的性能仿真、版图设计及寄生参数分析，常用于放大器、滤波器等模拟芯片的设计， 二者在设计流程与技术需求上存在显著差异，共同构成了集成电路设计的完整工具链。据 ESD 统计，数字设计和模拟设计类 EDA 工具占整体 EDA 市场的份额分别达到 65%和 17%，由此我们大 概推算出制造类 EDA 占比约为 18%。

2. 我国 EDA 市场规模增速高于全球，国产化率约为 20%

受自主创新及新兴科技推动，中国半导体市场增速有望超过全球。据沙利文《全球半导体制造类 EDA行业发展白皮书》，全球半导体市场 2019-2023 年规模从 4110 亿美元增至 5184.5 亿美元。 2023 年受通胀及终端需求疲软影响下滑，年底反弹，2024 年预计达 5764.5 亿美元，预测 2024- 2028 年复合增速 10.2%。而中国市场在全球波动与地缘政治紧张背景下需求持续增长，叠加物联 网、AI 等新兴技术推动，加速自主创新与国产替代。预计 2028 年市场规模达 2990.3 亿美元，年 均复合增长率 14.9%，增长潜力显著。

全球 EDA 市场规模稳步增长，EDA 头部三家企业垄断了全球 70%市场。据 SEMI, ESDA，亿渡 数据等，2021 年全球 EDA 市场规模为 132 亿美元，且持续增长，预计于 2026 年达到 183 亿美 元，CAGR 为 6.75pct。EDA 三巨头 Synopsys、Cadence 和 Mentor Graphics（Siemens EDA） 在 EDA 市场拥有绝对优势，三家企业均拥有完整且优质的全流程 EDA 工具，占据了全球 EDA 市 场约 70%的份额。三巨头均具备提供全套芯片设计 EDA 解决方案的能力，拳头产品各有不同。 Synopsys 的优势在于数字前端、数字后端和验证测试，其逻辑综合工具 DC 与时序分析工具 PT 是绝对的拳头产品；Cadence 其优势在于模拟和混合信号的定制化电路和版图设计；Mentor Graphics 在物理验证领域优势较为突出，在印制电路板方面也有一定优势。其他的一些专精企业 在细分领域有绝对优势。例如 Ansys 的功耗分析、压电分析等工艺。Keysight 的电磁仿真、射频 综合等工具，华大九天的平板显示电路设计 EDA 工具。

我国 EDA 市场规模增速高于全球，有望于 2026 年达到 222 亿元。2022 年，EDA 国产化率约为 20%,华大九天占 7%。根据中国半导体行业协会，2021 年我国 EDA 市场规模为 103 亿元，预期 2024 年市场规模达到 153 亿元，且有望于 2026 年达到 222 亿元，2021-2026 复合增长率为 16.60%，增速高于全球市场。在我国 EDA 市场，国际三大 EDA 巨头 Synopsys、Cadence 和 Siemens EDA 仍占据明显头部优势，据集微咨询，2022 年，海外 EDA 厂商合计占据我国 EDA 市场约 80%的市场份额，国产 EDA 厂商华大九天排名第四，占据 7%的市场份额。

3.EDA 产业三大特点：技术壁垒高、兼并收购保持竞争 力、与上下游产业共同发展

EDA行业技术壁垒高，对技术人才需求大、研发投入高。EDA行业作为典型的技术驱动型产业， 企业发展需要大量的综合性人才，从事 EDA 工具开发需要工程师同时理解数学、芯片设计、半导 体器件和工艺，对综合技能要求很高。培养相关专业人才周期长，成本高，新进入 EDA 行业的企 业在研发人才储备方面追赶难度较大。技术上，EDA 工具需要对数千种情境进行快速设计探索， 以求得性能、功耗、面积、成本等芯片物理指标和经济指标的平衡。企业对 EDA 的长期高强度产 业化投入成为 EDA 领军企业保持长久竞争力的关键。高强度、长周期的研发投入形成了极高行业 竞业壁垒，新入局者很难形成具有竞争力的研发投入能力。EDA 企业每年投入大量的研发费用。 Synopsys、Cadence 每年投入大规模资金用于研发。2018 财年至 2023 财年间，两家公司的研发 费用占总营收比重保持在 30%以上。

License 模式带来的高毛利属性。EDA 涉多个基础学科、工程学和软件算法的结合应用，且头部 企业对 EDA 长期高强度的技术研发投入形成了极高的技术壁垒。得益于较高技术壁垒带来的议价 权，EDA 软件通常以 license 模式售卖，且有效期通常在 3-5 年之间，从而为 EDA 厂商带来了较 高的毛利率水平，诸如 Synopsys 和 Cadence 的毛利率近年来始终维持在 80%左右。 EDA 行业持续进行兼并收购以扩大市场优势。在 EDA 企业的发展历程中，兼并收购一直扮演着 重要角色。在三大巨头中，Synopsys 的兼并收购次数最多，达到 80 次；Cadence 和 Siemens EDA 分别为 62 次和 66 次。以 Synopsys 为例，自 1986 年成立以来，通过积极发起并购交易，Synopsys 不断寻找那些已被市场验证成功的产品和企业。其中最经典的案例莫过于 2002 年， Synopsys 以 8.3 亿美元收购了与 Cadence 结束专利诉讼的 Avanti 公司，从而一举补足了数字集 成电路 EDA 全流程所需的团队和技术，并获得了近四成的芯片后端布局布线市场份额。

国家始终积极引导企业开展并购重组工作，以此推动上市公司质量实现提升。近年来，国家层面 持续出台政策助力上市公司高质量发展，通过一系列制度设计为上市公司并购重组构建起良好的 政策支持体系。2024 年 4 月 12 日，国务院印发《国务院关于加强监管防范风险推动资本市场高 质量发展的若干意见》；同年 9 月 24 日，中国证监会发布《关于深化上市公司并购重组市场改 革的意见》，明确提出六条促进并购重组的具体举措，涵盖支持上市公司向新质生产力领域转型 升级、鼓励上市公司强化产业整合力度、提升重组市场交易效率等方面，这些措施进一步激活了 并购重组市场的活力，为产业整合与提质增效提供了有力支撑。国家政策不仅为上市公司并购重 组营造了优良的政策环境，推动并购重组市场活跃度不断提升，还为上市公司高质量发展注入动 能，为契合国家战略、聚焦科技创新的产业并购打造了有利条件。

近年国内 EDA 行业并购事件频繁,企业兼并重组进程加快。2023 年 8 月份概伦电子完成了对比利 时 EDA 公司 Magwel 的 100%股权交割。2023 年 5 月概伦电子收购了福州芯智联科技有限公司 100%股权。2022 年 10 月，华大九天收购芯达科技 100%股权。2025 开年来，华大九天公告拟 收购芯和半导体、概伦电子公告拟收购锐成芯微。目前，国内 EDA 产业因为行业生态环境的发展 和支撑相对滞后，还 处于发展早期阶段，这导致了目前 EDA 创业企业数量繁多、竞争格局分散 的局面。EDA 工具是一个“多工具”组成的软件集群，我国企业在部分工具上实现突破，最终目 标是提供完整可用的全流程工具链。通过整合资源、技术和人才，行业内的企业能够更好地应对 市场挑战，推动行业的进步与发展。这种整合有助于创造更具竞争力的产品和服务，为行业带来 更多的可能性和机遇。

EDA企业与上下游企业紧密结合，协同发展。EDA工具的技术开发和商业销售依赖于制造、设计 和 EDA 行业三方共同构建的生态系统，需要产业链上下游的全力支持。国际 EDA 领域的领先企 业与全球领先的集成电路制造和设计企业之间建立了长期合作基础，其 EDA 工具和工艺库信息完 善，能够随着先进工艺的演进不断进行更新，进一步巩固了竞争优势。一旦下游用户确定了 EDA 供应商，内部更换 EDA 工具软件的成本较高，因此集成电路制造和设计企业与 EDA 工具供应商 形成稳定合作关系后，不轻易更换供应商，对合作伙伴的忠诚度较高。EDA 厂商通常和 Fabless 以及 Foundry 深度绑定，形成坚固的铁三角关系。一方面，Foundry 厂工艺的更新会带来 EDA 工 具的更新换代，而旧版 EDA 工具无法在新工艺下进行设计；另一方面，EDA 的研发重点在于解 决设计过程中遇到的问题，Fabless 厂商会持续促使 EDA 厂商更新技术与应用，进而反哺 Fabless 厂商设计效率的提升。