2022年概伦电子主营业务及竞争优势分析 公司制造类EDA技术包含五项自主研发核心技术

1. 概伦电子概况：国内 EDA 领先，联动 IC 制造与设计

业务覆盖建模与仿真，存储器领域市场领先

公司概述：公司是国内 EDA 头部厂商，提供面向集成电路设计和制造的 EDA 产品及 解决方案，其中存储器领域市场引领。公司成立于 2010 年，成立之初以“提升集成电路 设计和制造竞争力的良率导向设计（DFY）”理念，经过多年积累演进成为新的“设计-工 艺协同优化（DTCO）”方法学。公司存储器芯片领域领先，通过 EDA 方法学创新，覆盖 设计与制造两大环节，推动其深度联动。主要产品及服务包括制造类 EDA 工具、设计类 EDA 工具、半导体器件特性测试仪器和半导体工程服务等。主要客户包括台积电、三星电 子、SK 海力士、美光科技、联电、中芯国际等全球领先的 IC 企业。

核心产品：围绕器件建模和电路仿真两大领域，拥有制造类 EDA 技术、设计类 EDA 技术、半导体器件特性测试技术三大类核心技术。1）制造类 EDA 工具：支持 7nm/5nm/3nm 等先进工艺节点和 FinFET、FD-SOI 等各类半导体工艺路线，长期被台积电、三星、联电、 格芯、中芯国际等全球领先晶圆厂在各种工艺平台上采用，用来生成器件模型。2）设计 类 EDA 工具：支持 7nm/5nm/3nm 等先进工艺节点和 FinFET、FD-SOI 等各类半导体工 艺路线，对数字、模拟、存储器等各类集成电路进行晶体管级的高精度快速电路仿真，已 被国际领先的半导体厂商大规模采用。

股权结构：公司实际实控人为 LIU ZHIHONG（刘志宏），持股平台占比较高。截至 2021 年 12 月 31 日，LIU ZHIHONG（刘志宏）直接持有公司 16.15%的股份，并与共青 城峰伦、KLProTech 签署《一致行动协议》，能够支配共青城峰伦以及 KLProTech 所持有 的 26.70%的股份；LIU ZHIHONG（刘志宏）合计控制公司 42.85%的股份，为公司的实 际控制人。KLProTech 为公司第一大股东，无实际生产经营，为公司境外持股平台。公司 及 ProPlus 的在职员工/离职员工/员工亲属/少量顾问及投资人等通过持股平台 Khai Long Cayman L.P.间接持有 KLProTech 100%股权。

截至 2021 年 12 月 31 日，公司有境内控股子公司 5 家，境外控股子公司 4 家，境外 分支机构 1 家。

创始人：创始人刘志宏为香港大学电子电气工程博士，在 EDA 及半导体行业具有二 十多年的丰富经验。刘志宏博士在美国加州大学伯克利分校博士后研究工作期间作为主要 开发者创建了 BSIM3 V1,V2, V3 的半导体器件模型，对集成电路设计的发展产生了巨大的 促进作用，BSIM3V3 至今仍为世界集成电路设计的标准模型。刘志宏博士至今发表了近 百篇技术文章，并曾获得 IEDM 最佳论文奖，刘博士拥有多项美国专利。

IPO 募资用途：用于建模及仿真系统升级项目、设计工艺协同优化和存储 EDA 流程 解决方案建设项目、研发中心建设项目、战略投资与并购整合项目、补充营运资金。

收入保持高速增长，业务结构持续优化

营业收入：2021年收入 1.94 亿元，近年保持高速增长，2018-2021 年 CAGR 为 55.1%。 公司主营业务为提供覆盖数据测试、建模建库、电路仿真及验证、可靠性和良率分析、电 路优化等流程的 EDA 解决方案。公司专注发展主营业务，主营业务收入占比维持在 99% 左右。主营业务快速增长原因：1）复杂化的设计及制造要求催生了更多 EDA 工具需求； 2）产业基金、政府补助等方式的政策扶持；3）直销比例提升及外研并购；4）加大研发 投入，持续更新并推出新品。

归母净利润：受短期投入力度加大影响，2021 年归母净利润与 2020 年基本持平。2021 年度，公司实现归属于母公司股东的净利润 2,860.46 万元，同比减少 1.41%；实现归属 于母公司所有者的扣除非经常性损益的净利润 2,318.62 万元，同比增加 8.72%。其中， 公司进一步加大研发投入，研发投入占收入的比例从 2020 年的 38.91%提升至 2021 年的40.99%，为公司的未来增长奠定了坚实的基础。

毛利率：2021 年公司毛利率同比提升 2.6%，提升主要来自 EDA 软件占比的提高。 2021 年，在进一步明确 EDA 公司的定位，积极扩大 EDA 工具授权业务的前提下，EDA 工具授权业务占主营业务收入的比例从 2020 年的 69.23%提升至 2021 年的 72.86%。 由于 EDA 软件毛利率达 100%，整体毛利率也因此提高。

期间费用（扣除股份支付）：有所波动，研发费用保持较高水平。

销售费用从 2018 年 388.7 万元增长至 2021 年 4632.4 万元，系营销团队人员增长和 销售模式转为直销为主所致，销售和售后支持人员数量增加；同时，进一步加强市场 推广，使得市场宣传费增加，销售费率从 2018 年 7.5%增长至 2021 年 23.89%；

管理费用从 2018 年 863.1 万元增长至 2021 年 4339.2 万元，系管理人员增加和租金 等支出所致，以及因并购、审计、法律顾问等工作聘请了中介机构，中介机构费用增 加，管理费率从 2018 年的 16.61%提升至 19.32%；

研发费用从 2018 年 1913.5 万元增长至 2021 年 7945.8 万元，系研发团队扩张所致 （21 年末研发人员 142 人，占比 59.41%）以及与研发相关的无形资产摊销增加，2021 年研发费率为 40.99%。

营收拆分：公司 2018-2021 营收从 5195 万元增长至 1.94 亿元，CAGR 为 55.11%， 各项业务多元化发展。

1）按业务类型：制造类 EDA 占比近半，业务多元化发展

制造类EDA工具：2018-2021年营收从2976万元增长至7754万元，CAGR为38.61%， 2021 年营收占比达到 40%。增速较快原因：1）全球晶圆制造厂需求扩大；2）2019 年末并购博达微，与公司原有产品实现良性协同；3）公司直销比例上升。

设计类EDA工具：2018-2021年营收从1358万元增长至6247万元，CAGR为66.31%。 增速较快的原因：1）存储器芯片部分实现对全球领先企业的替代，三星电子、美光 科技等全球领先存储厂商加大采购；2）国际贸易摩擦影响，国内半导体厂商加大采 购；3）公司直销比例上升。

半导体器件特性测试仪器：2018-2021 年营收从 69 万元增长至 4571 万元，CAGR 为 305.01%。增速较快原因：1）2019 年，并购博达微并对销售进行优化整合；2） 销售体系逐渐完善，销售能力增强；3）EDA 工具快速增长，与之相关的半导体器件 特性测试仪器市场接受度及竞争力有所提升。

半导体工程服务：营收从 2020 年的 1772 万元下降至 2021 年的 645 万元，同比下降 63.63%。收入有所下降的原因主要是半导体工程服务是公司 EDA 工具授权业务的补 充，受服务交付周期性影响，2021 年公司工程服务收入规模有所下降。

2）按销售模式与授权模式：直销比例提升，固定期限授权为主

销售模式：直销比例快速提升。公司目前采用直销为主、经销为辅的销售模式，通过 展会、网络、行业媒体等渠道进行推广。对于全球范围内业务量较大的地区，如北美、韩 国、中国大陆、中国台湾等地区，公司采取直销模式，对于日本等地采取经销模式。对大学和 专业研究机构也采取经销模式。公司经销规模从2018年4140.7万元降低至2021年2478.8 万元，经销模式占比从 79.71 降低至 12.90%；直销规模从 1054.1 万元增长至 16737.6 万 元，占比从 20.29%提高至 87.10%。

授权模式：以固定期限授权模式为主。公司 EDA 工具授权以固定期限授权模式为主， 2018-2020 年固定期限授权模式收入的占比分别为 60.99%、78.77%、76.97%。

3）按地区与季节：境内占比快速提升，收入季节性较明显

按地区：境内收入高速增长，占比近半，占比持续提升。2018-2021 年，公司境内及 海外收入均持续增长，公司抓住国内集成电路行业快速发展的机遇，大力开拓境内客户， 来自于境内销售比例分别为 19.21%、28.45%、46.75%、47.63%；公司海外销售占比分别为 80.79%、 71.55%、 53.25%、52.37%，主要来自美国、韩国、日本、中国台湾等 区域。

按季节：受客户采购计划及春节因素影响，一季度占比较低，四季度占比较高。 2018-2021 年，公司主营业务收入各季度平均占比分别为 16.32%、24.21%、23.83%、 35.64%，第一季度收入占比相对较低，第四季度收入占比相对较高，主要受公司客户自身 采购计划、第一季度元旦和春节等节假日较多等因素影响。（报告来源：未来智库）

2. 概伦电子核心看点：引领存储 EDA，自研+并购持续补短板

业务概述：以器件建模和电路仿真为基，布局制造和设计

围绕器件建模和电路仿真，推动设计与制造领域的高效联动，加快工艺开发和集成电 路设计过程的快速迭代，帮助挖掘工艺平台的潜能，提升芯片性能和良率。成立之初，公 司明确以“提升集成电路设计和制造竞争力的良率导向设计（Design for Yield，DFY）” 理念为指导，进行前瞻性技术研发和产品布局。近五年先进工艺节点向 10nm 以下演进， 设计和制造复杂度及风险程度大幅提升，DFY 的前瞻性得以充分验证，“设计-工艺协同优 化（DTCO）”方法学得到了业界的认可。围绕 DTCO 方法学，公司以器件建模和电路仿 真验证为两大核心环节进行自主研发，帮助晶圆厂在工艺开发阶段评估可靠性和良率，建 立精确器件模型。

1）制造类 EDA 工具：传统优势产品，用于器件建模

制造类 EDA：主要为器件建模及验证 EDA 工具，用于快速准确地建立半导体器件模型，是集成电路制造领域的核心关键工具之一，也是公司的传统优势产品。

功能：公司器件建模及验证 EDA 工具用于建立晶体管、电阻、电容、电感等半导体 器件的基带和射频模型，功能包括器件模型的自动建模和优化、模型质量检测和验证、不 同工艺平台模型的评估比较等，目前能够满足各种先进和成熟工艺节点的半导体器件建模 需求。

市场地位：公司制造类 EDA 工具已国际知名，市场地位较为稳固，被台积电、三星 电子、联电、格芯、中芯国际等全球前十大晶圆代工厂中的九家所使用。2020 年，来自 上述九家公司的器件建模及验证 EDA 工具的收入占制造类 EDA工具累计收入比例超 50%。

公司制造类 EDA 技术包含五项核心技术，技术来源均为自主研发。

高效全面建模及验证平台技术。产品内嵌商业级的 SPICE 仿真引擎，具有更强的仿 真稳定性，使得公司产品在半导体元器件模型和 SRAM/RO 等对基带电路 SPICE 建模有 较高要求的应用场景中较同类产品拥有更全面高效的支持能力。

一站式基带及射频模型提取及验证技术。全面支持 DC、AC、Corner modeling 等各 种模型提取功能，同时内嵌模型验证功能，在完成模型提取的同时无缝进行模型验证，减 少反复迭代、提高建模综合效率。该技术可用于半导体器件射频模型的建立，实现从数据 转换和去嵌、特性提取和分析、射频模型参数提取和模型验证等一系列功能。

2）设计类 EDA 工具：用于仿真验证，持续打磨，重点发力

设计类 EDA：主要为电路仿真及验证 EDA 工具，用于大规模集成电路的电路仿真和 验证，优化电路的性能和良率，是集成电路设计领域的核心关键工具之一，公司正持续打 磨产品，是当前重点发力方向。

功能：能够适用于模拟电路、数字电路、存储器电路及混合信号电路等集成电路，实 现晶体管级电路仿真和验证、芯片良率和可靠性分析、电路优化等功能。

产品：分为高精度中小规模 SPICE 仿真器、较高精度大规模 GigaSPICE 仿真器、 中高精度超大规模 FastSPICE 仿真器等类型。

市场地位：公司在全球处理器芯片领域取得较强的竞争优势，实现对全球领先企业的 部分替代，客户包括三星电子、SK 海力士、美光科技全球排名前三的存储器厂商。 2020 年，上述三家公司收入占公司设计类 EDA 工具收入比例超 40%。国内的长鑫存 储等企业亦使用此 EDA 工具。

公司设计类 EDA 工具包括三项核心技术，均来自自主研发。

高精度快速并行仿真技术：用于 NanoSpice 中，面向中小规模模拟电路及数字 电路等场景的仿真。

分块并行仿真技术：用于 NanoSpice Giga 中，面向大规模存储器电路、模拟电 路及关键数字电路等场景的仿真。

自适应双解算器仿真技术：用于 NanoSpice Pro 中，面向超大规模存储器电路、 模拟电路、关键数字电路等场景的仿真。

部分核心技术关键指标对比：

高精度快速并行仿真技术：满足 SPICE 精度的 DC、AC、Transient 等常用电路分析。

电路规模：通过先进的并行计算算法和内存管理机制支持百万级别的晶体管数量 的电路仿真。

并行效果：不影响仿真精度的条件下，16 核并行的情况下仿真速度相比于单核提 升 8 倍。

分块并行仿真技术：用于进行满足 SPICE 精度的 DC、AC、Transient 电路仿真

电路规模：利用分块仿真，结合先进的内存管理和并行计算，支持超过千万级晶体管数量、十亿个元器件数量的仿真。

并行效果：与高精度快速并行仿真技术相比提升仿真速度 5 倍以上。

自适应双引擎求解器仿真技术：用于 DC、Transient 电路仿真

并行效果：根据电路模块精度差异动态调整仿真速率，通过智能电路拓扑技术识 别自动划分最优求解器，使用 GigaSPICE 和 FastSPICE 双引擎，与高精度快速 并行仿真技术相比，速度提升 10 倍以上

3）半导体器件特性测试仪器：帮助评估器件是否达标

半导体器件特性测试仪器：对集成电路器件在不同工作状态和工作环境下进行测量、 数据采集和分析，以评估其是否达到设计指标。

评估指标：不同工作状态和工作环境下的电流、电压、电容、电阻、低频噪声（ 1/f 噪 声、 RTN 噪声）、可靠性等特性；

市场地位：公司的半导体器件特性测试仪器能够支持多种类型的半导体器件，具备精 度高、测量速度快和可多任务并行处理等特点，能够满足晶圆厂和集成电路设计企业 对测试数据多维度和高精度的要求。半导体器件特性测试仪器已获得全球领先集成电 路制造与设计厂商、知名大学及专业研究机构的广泛采用。

公司半导体特性测试仪器包括两项核心技术，均来自自主研发。

低频噪声滤波放大技术：应用于 9812DX 和 NoiseProPlus 中，对半导体器件和 电路进行低频噪声信号的测量和分析。

直流 IV 测试精度和速度提升技术：应用于 FS-Pro 和 Fastlab 中，进行直流 IV 测量和分析。

低频噪声滤波放大技术。

用途：用于 9812DX 噪声测试仪器及 NoiseProPlus 测试软件的开发，可达到极高 的系统精度：电压输入噪声密度=0.65nV/√z@5KHz，电流输入噪声密度=60fA/√z @5KHz 在特定的测试精度下，系统有效测试带宽可以到达 0.03Hz-10MHz；在测试带宽 为 1-100K 的条件下，系统典型测试速度约 20s/bias。系统可根据不同的输入阻抗和电流 等参数，自动选择合适的负载阻抗和放大回路，满足各类半导体器件在不同工作条件下的低频噪声测试需求。

直流 IV 测试精度和速度提升技术。

用途：用于 FS-Pro 半导体参数测试仪器及 Fastlab 测试软件的开发。通过优化直流 IV 测试的测试时序，该技术可根据被测信号的实际大小，自动确定测试采样时间，实现整 条直流 IV 测试曲线上优化的测试精度和速度。采用该技术后，系统的直流 IV 测试无需 额外硬件即可达 30fA 精度和 0.1fA 分辨率，大幅提高扫描曲线测试速度。

4）半导体工程服务：器件建模和半导体器件特性测试服务

为客户提供器件建模和半导体器件特性测试服务。

测试结构设计、半导体器件测试、器件模型建模和验证、PDK 生成和验证等。基 于自有 EDA 工具的技术优势、专业工程服务团队和测试环境，公司半导体工程服务能够覆盖各类半导体器件和各种模型标准，并通过基于人工智能的 SDEP 自动化建模平台减少建模所需时间，缩短工程服务交付周期。该等服务与公司其 他各类产品相互配合，可组成更为完善、附加值更高的解决方案，亦可促进客户 对公司其他产品更为高效的使用，从而进一步增加客户粘性，是公司与国际领先 集成电路企业互动的重要窗口。

除此之外，公司还为初建的晶圆厂提供知识体系培训、建模流程搭建、测试环境 设置等服务，协助客户完成全套初版器件模型和 PDK 开发，帮助客户快速通过 初期建设阶段。客户顺利完成初期阶段的建设后，通常有较大意愿采购公司产品， 从而为公司产品带来新的订单机会。

市场地位：公司半导体工程服务所提供的模型在质量、精度、可靠性、交付周期等方 面具有较强的市场认可度，客户包括台积电、三星电子、联电、中芯国际等全球前五大晶 圆厂中的四家及多家国内外知名集成电路企业。

业务指标：授权客户稳步提升，单客户价值高速增长

公司提供 EDA 产品及服务，量价（当期授权客户数、单客户平均贡献收入）齐升， 保持高速增长。

公司 EDA 工具包含大量功能模块，不同客户采购时按照自身需求所选择的每套 软件所包含的模块种类各不相同，相应价格亦差异较大；同时公司亦会根据不同 客户所采购软件套数及每套软件所包含模块种类等确定不同的折扣率，进一步加 大了价格的差异性。因此，公司所销售软件产品数量及单价不具有可比性或统计 意义。

客户数：2018-2020 年，公司器件建模及验证/电路仿真及验证 EDA 工具授权客 户数量分别从 53/23 家增长至 64/30 家，两大工具授权客户数均快速增长。

客单价：2018-2020 年，公司器件建模及验证/电路仿真及验证 EDA 工具单客户 平均贡献收入分别从 56.14/59.05 万元增长至 92.54/118.70 万元，两大工具授权 客单价均高速增长，产品价值不断提升。

战略方向：深化 DTCO 战略，自研+并购持续补短板

1）推动 EDA 方法学创新，DTCO 战略持续深化落地

公司首先以面向制造环节的器件建模及验证 EDA 工具为起点，在产品具备国际市场 竞争力后，进一步推出了面向设计环节的电路仿真及验证 EDA 工具，成功覆盖了设计与 制造两大关键环节。作为公司 DTCO 战略的核心引擎，行业首创的自动化器件模型提取 平台 SDEP 能够极大加速从工艺平台开发到芯片设计的进程，其相关产品已经在包括三星 电子、中芯国际等在内的国内外领先厂商落地量产；标准单元库特征提取软件 Nanocell 已 在领先的客户进行测试迭代，可以在大规模计算中心上实现比国际同类产品更高效率的标 准单元库的特征化生成。

另一方面，由于存储器芯片领域的头部企业主要采用 IDM 模式，对存储器芯片性能 和良率指标及产品上市时间的要求极高，也是公司推广 DTCO 落地的理想场景。半导体 器件的性能和可靠性对存储器芯片至关重要，对器件建模及验证 EDA 工具的要求极高； 同时，存储器通常为大规模乃至超大规模集成电路，存储器厂商需要对芯片的良率和可靠 性等关键指标进行分析和优化，对电路仿真及验证 EDA 工具的要求极高。公司在发展初 期便开始布局存储器芯片领域，与全球领先的存储厂商展开合作，支持其高端存储器芯片 的开发，并得到全球领先存储厂商的广泛认可和量产采用。

此外，作为承载概伦电子完整 EDA 解决方案的平台性工具，公司重点打造的设计环 境工具 NanoDesigner ，计划于 2022 年推向市场。NanoDesigner 的推出将标志着概伦 电子“优先选择突破关键环节 EDA 工具，逐步形成关键流程解决方案”的发展战略取得 阶段性成果。

2）自研+并购持续补短板

一方面，公司持续加大研发投入。截至 2021 年底， 公司研发人员总数达到 142 人，较 2020 年末增长 57.78%，占公司总人数的比例达到 59.41%，公司研发人员中有较大 比例均持有公司股份，进一步增强了研发人员的工作积极性和凝聚力。根据公司公告披露， 公司在科创板上市后，对于行业优秀人才的吸引力将进一步加强，未来公司还将采用包括 股份激励在内的多种方式进一步吸引并留住人才。在此基础上，公司持续加大研发力度， 坚持技术创新，进一步提升现有核心技术的国际领先性，同时通过自主研发、技术引进和 合作开发等方式，加快新产品研发和落地，从而不断拓宽产品线，为客户提供有市场竞争 力的创新 EDA 流程和解决方案，加快工艺开发和芯片设计的迭代，优化集成电路产品的 良率和性能，提升集成电路产业的竞争力。

另一方面，资本运作成效显著。公司在 2021 年完成了对于韩国 EDA 企业 Entasys 公司的并购以及业务整合；此外，公司还通过与专业的投资管理机构合作设立专项产业投 资基金的方式，进行国际和国内 EDA 领域的投资，为长远发展进行战略布局。

纵观国际 EDA 巨头发展历程，均以其核心 EDA 产品为锚，通过数十年不间断的高研 发投入夯实巩固技术领先优势，并通过不断拓展、兼并、收购，最终得到全球领先集成电 路企业的充分认可使用，确立行业垄断地位。近年来，中国 EDA 行业进入发展黄金期， 国内 EDA 企业开始涌现，在各自细分领域具有其独特优势，并在集成电路部分环节实现 局部创新和突破。国内良好的行业环境和活跃的市场为行业整合、培养具备国际市场竞争 力且可创造更优解决方案的大型 EDA 平台型企业提供了发展机遇。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）