2023年华大九天研究报告：国内EDA龙头企业，国产替代前景广阔

1. 中国本土 EDA 龙头企业

1.1. 公司为国内 EDA 龙头，长期深耕 EDA 领域

公司是国内最早从事 EDA 研发的企业之一, 多年来始终专注于 EDA 工 具软件的开发、销售及相关服务。公司以 EDA 工具软件为核心，围绕 集成电路设计、晶圆制造和封装等多种需求，为客户提供 EDA 解决方 案。90 年代初，公司初始团队部分成员，包括创始人刘伟平博士，参与 设计了中国第一款具有自主知识产权的EDA工具“熊猫 - ICCAD系统”， 打破了国外对 EDA工具的封锁。2008 年 4 月，国务院通过国家科技重 大专项“核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品”，EDA 行业获 得支持和鼓励，国内 EDA本土企业陆续出现。2009 年 6 月，中国华大 集成电路设计集团有限公司的 EDA 部门独立，承载了熊猫系统基因的 华大九天正式成立。自成立以来，公司聚焦于 EDA 领域，凭借历史积 累优势，不断增强 EDA技术研发能力以及完善 EDA产品体系，向全流 程、全领域、全球领先的 EDA 提供商迈进。目前，公司成为“EDA 国 家工程研究中心”的依托单位，是国内规模最大、产品线最完整、综合 技术实力最强的 EDA企业。

1.2. 公司股权结构较分散，有国资背景背书

公司国资背景突出，股权结构较为分散。公司国资背景突出，国有法人 持股比例达到 46.78%。最大的股东为中国电子集团，其通过全资子公司 中国电子有限公司和中电金控间接持有公司 34.06%的股份。中国电子集 团是国务院直属的中央企业，在半导体行业拥有多家二级企业，能为华 大九天提供产业链支持。公司股权结构较为分散，除去最大股东，其余 股东持股比例均不超过 20%，无控股股东或实际控制人，公司经营方针 以及重大事项的决策由股东大会和董事会按照公司制度讨论后决定，保 证了决策的灵活性，避免因单个股东控制引起决策失误的可能。

1.3. 公司拥有多条产品线，致力于 EDA 工具全流程覆盖

公司提供多种类型的 EDA 工具系统和技术开发服务，主要应用于集成 电路相关领域。2023 年，华大九天新推出了存储电路设计全流程 EDA 工具系统和射频电路设计全流程 EDA 工具系统等软件，合并既有模拟 电路设计全流程 EDA工具系统、平板显示电路设计全流程 EDA工具系 统、数字电路设计 EDA工具、晶圆制造 EDA工具、先进封装设计 EDA 工具等系统，已布局形成七大领域 EDA产品矩阵和四大全流程 EDA工 具系统。

模拟电路设计全流程 EDA 工具系统：模拟集成电路设计是指对模拟电 路进行结构设计、版图设计、功能和物理验证的全过程。公司是我国唯 一能够提供模拟电路设计全流程 EDA工具系统的本土 EDA企业，公司 模拟电路设计全流程 EDA 工具系统的主要客户群体为集成电路设计企 业，主要用于模拟芯片和系统级芯片中模拟电路模块的设计和验证。公 司 EDA工具系统包括原理图编辑工具、版图编辑工具、电路仿真工具、 物理验证工具、寄生参数提取工具和可靠性分析工具等，为用户提供了 从电路到版图、从设计到验证的一站式完整解决方案。

存储电路设计全流程 EDA 工具系统：存储芯片作为数据的载体，在消 费电子、智能终端等领域有广泛应用。2023 年，公司针对存储电路设计 包含大量存储阵列单元，设计规模大、工艺制程特殊、设计可靠性要求 高等特点，新推出了存储电路全定制设计全流程 EDA 工具系统。该系 统包括存储电路原理图编辑工具、存储电路版图编辑工具、电路仿真工 具、存储电路快速仿真工具、存储电路物理验证工具、存储电路寄生参 数提取工具和存储电路可靠性分析工具等，为用户提供了从电路到版图、 从设计到验证的一站式完整解决方案。

射频电路设计全流程 EDA 工具系统：射频电路指能通过天线向外界发 射或接收高频电磁波的电路，在无线传输、通信系统、航空航天、雷达 以及自动识别系统中具有广泛的应用。2023 年，公司在射频提取工具 Xmodel-RF 和射频电路仿真工具 ALPS-RF 两款工具基础上，新推出了化 合物射频电路设计全流程 EDA 工具系统，形成了完整的射频电路设计 全流程 EDA工具系统。该系统是国内唯一的射频电路设计全流程 EDA 工具系统，具体包括射频模型提取工具、射频电路原理图编辑工具、射 频电路版图编辑工具、射频电路仿真工具、射频电路物理验证工具等。

数字电路设计 EDA 工具：数字电路设计是指电路功能设计、逻辑综合、 物理实现以及电路和版图分析验证的过程，通常分为数字前端和数字后 端两部分。数字前端设计流程覆盖从架构设计到电路网表文件输出的过 程，数字后端设计流程将生产的电路网表实现为可生产的物理版图。公 司的数字电路设计 EDA 工具为数字电路设计的部分环节提供了关键解 决方案，具体包括单元库特征化提取工具、存储器电路特征化提取工具、 混合信号电路模块特征化提取工具、单元库/IP 质量验证工具、逻辑综合 工具、时序功耗优化工具、高精度时序仿真分析工具、时钟质量检视与 分析工具、版图集成与分析工具、大规模数字物理验证和大规模数字寄 生参数提取工具等。

平板显示电路设计全流程 EDA 工具系统：公司在已有模拟电路设计工 具的基础上，结合平板显示电路设计的特点，开发了全球领先的平板显 示电路设计全流程 EDA工具系统。该 EDA工具系统包含平板显示电路 设计器件模型提取工具、平板显示电路设计原理图编辑工具、平板显示 电路设计版图编辑工具、平板显示电路设计电路仿真工具、平板显示电 路设计物理验证工具、平板显示电路设计寄生参数提取工具和平板显示电路设计可靠性分析工具等。以上工具被集成在统一的设计平台中，为 设计师提供了一套从原理图到版图，从设计到验证的一站式解决方案, 为提高平板显示电路设计效率、保证设计质量提供了有力的工具支撑。

晶圆制造 EDA 工具：公司针对晶圆制造厂的工艺开发和 IP 设计需求， 提供了相关的晶圆制造 EDA 工具，包括器件模型提取工具、IBIS 模型 建模工具、光刻掩模版布局设计工具、存储器编译器开发工具、单元库 特征化提取工具、存储器电路特征化提取工具、混合信号电路模块特征 化提取工具、单元库/IP 质量验证工具、版图集成与分析工具以及模拟 电路设计全流程 EDA 工具等，为晶圆制造厂提供了重要的技术支撑。

先进封装设计 EDA 工具：封装指将晶圆厂生产出来的集成电路裸片放 到基板上，用引线将裸片上的集成电路和管脚连接，然后固定包装成一 个整体。2022 年，公司在先进封装设计 EDA 工具领域推出先进封装自 动布线工具和先进封装物理验证工具。自动布线工具具有多芯片间大幅 度布线、高密度逃逸式布线以及大面积电源地平面布线等功能，大幅提 升了大规模版图布线效率，实现先进封装布线自动化。物理验证工具采 用异形版图处理、容差处理、异构多芯片整合以及系统连接关系检查等 关键核心技术，大幅提升了先进封装设计物理验证的精度和效率。

1.4. 公司处于业绩高速增长期，注重研发投入

公司近年来营收规模持续攀升，归母净利润保持快速增长。2018-2022 年，公司的营业收入从 1.51 亿元增长到 7.98 亿元，年复合增长率为 51.68%；2023 年上半年营收 4.05 亿元，同比增长 52%。公司归母净利 润从 2018 年的 0.49 亿元增长到 2022 年的 1.86 亿元，年复合增长率为 39.83%。2023 年上半年归母净利润 0.84 亿元，同比增长 107%。得益于 EDA行业的快速发展和公司产品矩阵的丰富，2022 年公司营业收入和归 母净利润双创历史新高，在宏观经济波动下，依旧分别实现37.76%、33.17% 的同比增长。

公司的核心业务是 EDA 软件销售。EDA软件销售是公司的主要收入来 源，通过授权模式向客户销售自主研发的 EDA工具软件，收取授权费。 2018 年以来，EDA 软件销售业务占比维持在 80%以上，是公司业绩增 长的核心动力。2022 年公司 EDA软件销售业务收入为 6.78 亿元，占总 营收的比例为 84.90%，同比增长 39.37%。2023 年上半年公司 EDA软件 销售业务收入为 3.82 亿元，占总营收的比例为 94.46%。具体来看，EDA 软件销售收入包括全流程 EDA系统、数字电路设计 EDA系统和晶圆制 造 EDA工具，2022年占销售收入的比例分别为 72.03%、17.55%、10.42%。 全流程EDA系统贡献大部分销售收入，这与公司是唯一提供全流程 EDA 系统的本土企业有关。公司还针对集成电路设计、制造和封装领域提供 技术开发服务，按照具体项目向客户收取服务费用。2018-2022 年的业 务占比分别为 6.71%、15.10%、14.73%、14.11%、11.22%，随着行业技 术不断革新，客户不断提出新的产品和服务需求，从而使得公司能够持 续盈利。

公司盈利能力强，毛利率维持高位。公司毛利率稳定，维持在 85%以上， 2018-2022 年，公司的毛利率为 91.41%/87.68%/87.33%/89.36%/90.25%， 体现了公司较强的盈利能力。2023 年上半年毛利率 95.5%，说明公司盈 利能力不断增强。分业务来看，EDA软件销售业务毛利率维持在 100%， 主要原因在于该业务为自产、标准化的软件销售业务，不存在 EDA 软 件销售相关成本，而相应研发支出已计入期间研发费用。公司技术开发 服务的毛利率相对较低，2018-2022 年技术研发服务的毛利率分别为 38.25%/34.62%/24.74%/25.96%/34.25%，2023 年上半年技术研发服务的 毛利率为 25.28%，原因在于该业务为定制化服务模式，需要投入的人工 成本和委外费用较大。

公司费用结构持续优化，研发占比不断提升。近 5 年来，公司持续优化 费用结构，提升经营质量，销售费用率和管理费用率呈现下降趋势，而 研发费用率呈现上升趋势。2022 年，经营费用率和管理费用率分别为 14.91%和 14.16%, 相较于 2018 年分别下降 1.54 和 10.60 个百分点。2023 年上半年，经营费用率和管理费用率分别为 11.96%和 14.08%，得益于 公司的龙头地位和品牌效应，公司的主要客户较为集中，客户粘性大， 服务成本较低，因此公司的销售费用率低于同行业上市可比公司。公司 高度重视研发投入，研发费用率居行业前列，始终维持在较高水平。2022 年公司研发费用为 4.87 亿元，同比增长 59.79%，研发费用率为 60.98%， 与去年相比提升 8.41 个百分点。2023 年上半年公司的研发费用就已经达 到了 3.14 亿，研发费用率为 73.95%。高研发投入有利于公司持续进行 技术创新，丰富产品矩阵，保持行业竞争力。

2. EDA 行业景气度高，国产替代前景广阔

2.1. EDA 软件是集成电路产业链的重要组成部分

EDA 软件位于集成电路产业链上游，是整个集成电路产业的重要组成部 分。EDA是 Electronic Design Automation 的缩写，它采用计算机辅助设 计软件来完成超大规模集成电路芯片的功能设计、综合、验证和物理设 计等关键阶段。从集成电路设计的角度看，设计人员必须使用 EDA 工 具设计几十万到数十亿晶体管的复杂集成电路，以减少设计偏差、提高 流片成功率及节省流片费用。从集成电路制造的角度看，芯片制造工艺 不断演进，而新材料、新工艺相关的下一代制造封测 EDA 技术将给集 成电路性能提升、尺寸缩减带来新的发展机遇。因此 EDA 软件作为集 成电路领域的上游基础工具，贯穿于集成电路设计、制造、封测等多个 环节，是集成电路产业的战略基础支柱之一。

2.2. 全球 EDA 行业景气度高，技术进步推动下游需求

在信息科技的浪潮下，全球集成电路行业和 EDA 行业维持高景气。近 年来，在以 5G、物联网、人工智能、可穿戴设备、云计算、汽车电子、 智慧医疗和智能制造等为主的新兴应用领域强劲需求的带动下，全球集 成电路行业市场规模整体呈现增长趋势。根据世界半导体贸易组织 （WSTS）统计，2021 年全球集成电路行业市场规模实现较快增长，同比增长 28.17%达到 4630 亿美元。2022 年在宏观经济的波动下，增速有 所放缓，同比增长 2.46%，市场规模达到 4744 亿美元。芯片集成度和复 杂度的持续提升将为 EDA 工具发展带来新的需求，EDA 作为集成电路 产业的战略基础支柱之一，受益于集成电路产业的高景气度。根据国际 半导体产业协会（SEMI）统计，2022 年全球 EDA销售额为 87.68 亿美 元，同比增长 12.2%。

2.3. EDA 行业是我国重点发展行业，国产替代化进程加速

EDA 国产替代为大势所趋，为国内 EDA 企业带来机遇。2018 年以来， 随着中美贸易摩擦加剧，美国对中国高新技术产业的限制程度逐渐加深。 2022 年 8 月，美国商务部对设计 GAAFET(全栅场效应晶体管)结构集成 电路所需的 EDA工具进行出口管制，该软件是量产 3nm 及以下先进制 程所必备的工具。国内 EDA市场目前仍为国际巨头主导，国内 EDA供 应商所占份额较小，且提供产品以点工具为主，因此受国际贸易摩擦影 响较大。根据中国海关总署统计，2022 年中国境内集成电路产品进口金 额 4,156 亿美元，出口金额 1,539 亿美元，仍存在巨大的贸易逆差。在这 样的背景下，EDA 的国产替代需求日益迫切，为国内 EDA 企业带来了 发展机遇。 国家扶持性政策陆续出台，推动国内 EDA 企业发展。集成电路产业是 信息技术产业的核心，具有重要战略意义。为保障集成电路产业链的稳 定性，我国政府陆续出台了大批鼓励性、支持性政策法规，涉及税收、 补贴和投融资引导等方面，引导社会资源投入，为集成电路产业的升级 和发展营造了良好的政策和制度环境。政策的落地实施促进了国内 EDA 企业的蓬勃发展。根据中国半导体协会行业数据，2022 年中国境内集成 电路设计企业为 3243 家，相比 2021 年增长了 15.41%，近五年复合增长 率达 17.56%。集成电路设计企业数量的快速增长为 EDA行业带来强劲 动力，也为后续企业收购兼并提供了良好的条件。

我国集成电路行业和 EDA 行业快速发展，国产化程度加速提升。IC insights 的数据显示，我国境内集成电路市场规模从 2010 年的 570 亿美 元增长到了 2021 年的 1870 亿美元，预计在 2026 年达到 2740 亿美元， 2021-2026 年 CAGR 达到 8.0%。其中国产集成电路市场规模从 2010 年 的58亿美元增长到2021年的312亿美元，预计2026年达到582亿美元， 国产集成电路所占比例提高到 21.2%。在我国集成电路产业高速发展的 背景下，2018-2020 年我国 EDA行业总销售额分别约为 44.9 亿元、55.2 亿元和 66.2 亿元，实现了快速增长。其中，EDA工具国产化程度大幅提 升，2020 年我国自主 EDA工具企业在本土市场营业收入约为 7.6 亿元， 同比增幅 65.2%，对应国产化比例从 2018 年的 6.24%提高到 11.48%。

2.4. 国际巨头主导市场格局，本土企业加速追赶

EDA 行业集中度高，市场格局为国际巨头所主导。EDA 行业具有较高 壁垒，对人才储备、技术研发、用户协同和客户渠道等方面有着较高要 求。因此在长期发展下，EDA行业形成了集中度高的局面，根据赛迪智 库的数据，2020 年全球 EDA市场 CR3 接近 80%，CR5 约为 85%。具体 来看，全球 EDA市场由楷登电子（Cadence）、新思科技(Synopsys)和西 门子 EDA（Siemens EDA）三家公司所垄断，其拥有完整的、有总体优 势的全流程产品，约占全球市场份额的 78%，属于具有显著领先优势的第一梯队。ANSYS、是德科技和华大九天等企业拥有特定领域的全流程 覆盖能力，在局部领域技术领先，约占全球市场的 15%，属于第二梯队 企业。第三梯队企业主要聚焦于某些特定领域或用途的点工具，整体规 模和产品完整度上与前两大梯队的企业存在明显的差距。

公司是国内 EDA 龙头企业，市场份额稳居本土 EDA 企业首位。在国内 EDA 市场，国际三巨头依旧占据绝对主导地位，根据赛迪智库的数据， 2020 年国内 EDA市场销售额约 80%由国际三巨头占据，国内 EDA供应 商所占市场份额较小。华大九天凭借模拟电路设计全流程 EDA 工具系 统、数字电路设计 EDA工具、平板显示电路设计全流程 EDA 工具系统 和晶圆制造 EDA工具等领域的优势，占国内 2020 年 EDA市场约 6% 份 额，紧随国际三巨头之后，成为国内市场第四大 EDA 工具企业。2018 年-2020 年, 公司在 EDA领域市场份额稳居本土 EDA企业首位，份额占 比保持在 50%以上。

3. 公司先发优势显著，有望持续受益国产替代进程

3.1. 公司具备全流程工具覆盖能力，核心技术领先

公司致力于全领域全流程 EDA 产品覆盖，不断完善产品布局。公司以 实现我国 EDA自主发展为己任，预计在 2030 年全面实现集成电路设计 和制造各领域的 EDA 工具全流程覆盖，多个产品达到世界领先水平， 成为全球 EDA行业的领导者。为此，公司积极拓展 EDA全流程覆盖领 域，并不断提升现有领域的全流程覆盖程度。2022 年，公司进军先进封 装 EDA 设计领域，新推出先进封装自动布线工具和先进封装物理验证 工具，并着手布局射频电路设计 EDA 工具。2023 年，公司针对国内存 储芯片产品的需求增长新推出存储电路设计全流程 EDA 工具系统，为 存储电路的全定制设计提供了完整解决方案。同时，新推出化合物射频 电路设计全流程 EDA 工具系统，完成了在射频电路设计领域的全流程 覆盖。目前，公司已经实现商业化产品 30 多种，覆盖主流 EDA工具一 半以上，并在模拟电路设计、平板显示电路设计、存储电路设计、射频 电路设计领域均实现全流程覆盖，是我国首家本土 EDA 企业，具有显 著领先优势。

公司拥有核心技术优势，部分产品处于国际领先水平。公司不断提升产 品技术水平，以满足先进工艺设计需要。经过多年的持续研发和技术积 累，截至 2023 年 6 月 30 日，公司已获得授权专利 239 项和已登记软 件著作权 129 项。在模拟电路设计领域，公司支持 28nm 的工艺制程， 可满足大部分模拟设计客户的需要，部分工具支持 5nm 的工艺制程，处 于全球领先水平。在数字电路设计领域，公司具备全流程 60%的产品和 技术，已有工具全部支持 7nm 的工艺制程，其中大部分工具支持 5nm 的 工艺制程，与全球领先水平持平。在平板显示电路设计领域，公司是全 球唯一能提供平板显示电路设计全流程 EDA 工具系统的厂商，多项技 术全球首创，国内新建产线市占率 90%以上。公司的射频电路设计全流 程 EDA工具系统和先进封装设计关键方案，填补了相应领域国内 EDA 工具的空白，具有开创性。

3.2. 公司核心技术团队背景突出，人才储备丰富

公司创始人以及其核心技术团队行业经验丰富，产业背景突出。公司创 始人、董事长刘伟平博士曾参与研发中国第一款具有自主知识产权的全 流程 EDA 系统——“熊猫 ICCAD 系统”,具有 30 多年的 EDA和集成电 路领域研发管理经验，是国内 EDA 行业的领军人物，负责制定公司的 研发方向及开发策略。其他核心技术团队人员均拥有世界顶尖名校的高 级学历和深厚的产业背景，在 EDA 领域有着多年的研发经验并取得了 多项研究成果。公司核心团队的专业化有助于公司把握 EDA 行业发展 趋势，持续跟进 EDA技术研发进程，在 EDA国产替代的进程中维持领 先优势。

公司 EDA 人才储备丰富，人才培养机制领先。EDA行业是典型的技术 驱动型产业，企业的人才储备与企业竞争力密切相关。由于 EDA 行业 处于多学科交叉领域，对人才综合技能要求很高，涉及到数学、芯片设 计、半导体器件和工艺等多个领域。因此 EDA 行业具有较高人才储备 壁垒,培养一名 EDA 研发人才，从高校课题研究到从业实践的全过程往 往需要 10 年左右的时间。为此，公司与多所高校开展了深入合作，已 经建立了一套完善的人才培养体系，涵盖了从本科到博士后的各个阶段， 具体合作模式包括培训课程开设、联合实验室、联合硕士班、博士后工 作站等。以面向硕士的华大九天精英班为例，高校学生在研一完成学校 基础课程的学习后，可以选择在研二来到公司参与实际项目研发，在实 践中熟悉 EDA工具软件的使用和集成电路设计，达到产教融合的效果。 目前，公司产教融合的人才培养体系受到了政府、产业以及高校层面的 认可，公司获得教育部颁发的“1+X”证书，是工信部紧缺人才项目实 施单位及发改委批复的产教融合型企业。华大九天与高校的深入合作培 养了大批 EDA 人才，为人才提供了多元化的职业发展通道，也为公司 建立了长期稳定的人才输送通道，不断扩充人才储备。公司 2023 半年报 显示，公司拥有研发技术人员 658 人，占公司员工总数的 75.2%，与 2022 年相比增长 24.09%。其中硕士研究生以上学历为 442 人，占研发人员 总数的 67.2%。

3.3. 公司拥有优质客户资源，打造 EDA 行业生态圈

公司凭借全流程覆盖能力和技术优势积累了优质的客户资源，形成了长 期稳定的合作关系。从 EDA 工具的用户角度来看，用户倾向于采用同 平台的全流程产品来实现更好的数据兼容性和精度一致性，同时降低使 用成本和提升使用效率。目前，公司形成了较高的客户粘性和市场竞争 力，服务全球 600 余家客户，主要客户涵盖全球 IC 设计十强中的多家企 业，全球晶圆代工厂十强中的多家企业，中国 IC 设计十强中的全部企业, 中国主要的先进工艺芯片设计企业，中国主要的面板企业和系统厂商 （终端、ODM）、封装企业、掩膜制造企业、晶圆制造设备企业，在国 内主流设计、制造企业中覆盖率超过 80%。

公司打造 EDA 行业生态圈，推动产业链协同发展。EDA工具的研发模 式呈现出三角型协同发展的特点，三方分别为 EDA 厂商、集成电路设 计企业和晶圆制造厂。具体来说，EDA厂商需要和集成电路设计企业紧 密交流，充分了解用户需求，对 EDA 工具不断改进。而晶圆制造厂向 EDA厂商提供工艺设计套件（PDK），而 EDA厂商根据晶圆代工厂的工 艺特点开发相应的算法和模型，从而实现自身产品和技术的不断进步。 华大九天与众多 IC 设计商和晶圆制造商建立了深入合作关系，包括上 海兆芯、中芯国际等核心知名企业，已经形成正向反馈的研发闭环，有 助于产品技术的快速提升。公司在未来将继续与集成电路设计企业、制 造企业、公共服务机构、高校、科研院所共建产业生态，进行前瞻性研 究和应用性研究，为 EDA 产品开发和应用构建良好的生态环境，以促 进产业链上下游协作，实现产业链上企业的协同发展。

（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。）