2025年华大九天研究报告：国产半导体EDA领航者，加速赶超全球三巨头

1 华大九天： 国产 EDA 龙头，自主化破局领军者

1.1 EDA 领军者，深耕行业 30 年，先进 EDA 产品一站式服务

深耕 EDA 领域，自主创新引领行业。华大九天成立于 2009 年，其核心团队自 20 世纪 90 年代起便参与中国首款自主知识产权 EDA 工具“熊猫 ICCAD 系统”的研发，在对填补我 国在 EDA 领域的空白历程中发挥中坚作用。自成立以来，公司聚焦于 EDA 领域，从事 EDA 工具软件的开发，并围绕相关领域提供技术开发服务。华大九天自成立以来，一直聚 焦于 EDA 工具的研发工作，持续推进 EDA 领域的新技术产业化落地，目前已经具备了模 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 工具系统以及晶圆制造 EDA 工具的核心技术，并完全实现了相关产品的产业化应 用。企业凭借其核心技术实力以及在行业的领先地位先后承担多项国家级重大科研项目， 截至 2024 年上半年，公司已拥有授权发明专利 300 项，软件著作权 141 项。

聚焦 EDA 工具，提供多元集成电路设计服务。公司主要从事 EDA 工具软件的开发、 销售及相关服务。公司产品包括全定制设计平台 EDA 工具系统、数字电路设计 EDA 工 具、晶圆制造 EDA 工具和先进封装设计 EDA 工具等软件及相关技术服务。其中，全定制 设计平台 EDA 工具系统包括模拟电路设计流程 EDA 工具系统、存储电路设计流程 EDA 工 具系统、射频电路设计流程 EDA 工具系统和平板显示电路设计流程 EDA 工具系统；技术 服务主要包括基础 IP、晶圆制造工程服务及其他相关服务。公司产品和服务主要应用于集 成电路设计、制造及封装领域。 1）EDA 软件销售（2023 营收占比 90%）： EDA 是 Electronic Design Automation 的简 称，即电子设计自动化；运用 EDA 技术形成的工具称为 EDA 工具。 打开芯片的封装外 壳，在高倍显微镜下对其表面进行观察，将会看到无数规则摆放的器件和连线，这就是芯片的版图。设计和制造这个版图的各个环节都需要用到相应的 EDA 工具。EDA 工具是集 成电路设计、制造、封装、测试等工作的必备工具，是贯穿整个集成电路产业链的战略基 础支柱之一。 公司产品包括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、晶圆制造 EDA 工具和先进封装设计 EDA 工具软件、 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。公司 EDA 工具软主要通过授权模式向客户销售，收取授权费。公司对具体 EDA 工具软件产品 的授权一般以合同约定的时间周期为限。 2）技术开发服务（2023 营收占比 8%）：公司基于在集成电路领域多年的技术积累， 建立了完善的自动化设计服务流程，为集成电路设计和制造客户提供技术服务。主要包括 基础 IP、晶圆制造工程服务及其他相关服务，涉及标准单元库、IO 库、存储器编译器、测 试芯片设计、半导体器件测试分析、器件模型提取及工艺设计套件开发服务等。公司的技 术服务业务主要按具体项目向客户收取服务费用，一般按照项目工作量和技术难度等因素 综合定价。 3）硬件、代理软件销售（2023 营收占比 2%）。

1.2 国资本土 EDA，研发能力逐步提升

国资企业支持，股权结构分散。华大九天作为国产 EDA 的领军企业，其股权结构呈现 明显的国资主导与相对分散特征。中国电子集团为公司第一大股东，间接持股 34.96 %， 国家集成电路大基金持股 12.84%，国新投资有限公司持股 4.21%，三家国资背景股东合计 持股 52.01%，为公司发展提供坚实后盾。除最大股东外，其余股东持股比例均未超过 20%，公司无控股股东或实际控制人，股东大会和董事会承担重大事项决策和经营方针制 定职责，有利于公司的科学治理和稳健运营。

近 7 成营收投入研发，近 8 成研发与技术员工，创新驱动公司高质量发展。2023 年， 华大九天投入 68,478.84 万元用于技术研发，占营业收入的 67.77%。截至 2023 年末，公司 拥有 774 名研发与技术人员，占总人数的 75.66%；已授权发明专利 243 项，软件著作权 138 件，当年新增发明专利 6 项、软件著作权 32 件，并与 350 多所高校建立产教合作，其 中 21 所高校成立了联合实验室。公司坚持自主创新，聚焦 EDA 领域持续加大研发投入， 构建全面可持续的研发体系，培养高素质技术团队，形成行业领先的核心技术优势，为公 司高质量发展奠定了基石。

1.3 EDA 核心业务驱动增长，高毛利水平持续维系

营收持续增长，发展动力强势。EDA 软件销售一直是公司的核心业务，近年来，芯粒 技术、人工智能在 EDA 领域的应用、云平台集成等新兴场景助推了 EDA 软件的应用需 求；同时，在国产替代背景下，华大九天作为国内头部的 EDA 工具系统供应公司，本土企 业对其自主可控 EDA 工具的需求不断增长。随着集成电路技术节点不断缩小，芯片设计的 复杂度呈指数级增长，设计团队应对日益复杂的电路设计、验证和优化工作的技术支持的 需求不断扩大；同时，公司研发团队不断壮大、研发投入持续增加，共同驱动公司的技术 服务业务在近几年稳步提升，逐渐成为推动营收增长的重要力量。

公司经营情况良好，营收水平持续增长。近年来，公司发展稳中向好，销售规模及归 母净利润水平呈快速增长态势， 2020 至 2023 年，公司营收 CAGR 高达 34.6%、归母净利 润 CAGR 达 24.7%。

毛利率高水平维持下稳步提升，研发投入不断上升。从 2020 年到 2024 年 Q1-Q3，公 司毛利率持续提升，连续三年稳定在 90%以上。从费用端分析，销售费用率五年来基本维 持稳定，管理费用率由 15.3%降低至 11.8%，研发费用率由 44.2%逐年上升至 72.9%，公司 费用支出基本稳定，研发投入不断加大。

2 集成电路产业 EDA 工具：应政策大势发展，潜力无限

2.1 集成电路产业战略基础支柱，EDA 国内市场增量迅猛

EDA作为集成电路产业上游基础工具，是产业进步和革新的关键因素。EDA是电子设 计自动化(Electronic Design Automation)软件的简称，是指利用计算机辅助设计(CAD 等)软 件，来完成超大规模集成电路芯片的功能设计、综合、验证、物理设计等流程的设计方式。 EDA 工具是集成电路领域的上游基础工具，应用于集成电路设计、制造、封装、测试等产 业链各个环节。随着集成电路产业的快速发展，设计规模、复杂度、工艺先进性等不断提 升，EDA 工具的作用更加突出，已成为提高设计效率、加速产业技术进步与革新的关键因 素。

预计 2024-2027 年，我国 EDA 市场规模从 140 亿增至 354 亿元，CAGR36.1%。 核心假设： 全球半导体市场规模增长中枢约 10%：据 IDC 预测，2024-2027 年，全球半导体市场 规模增长中枢约 10%。 中国半导体市场规模增长中枢约 20%：外部贸易禁令下，我国正不断加强资金投入， 推动半导体国产化 ，我们预计 2024-2027 年半导体市场规模增长中枢约 20%。 我国 EDA 占半导体产业比重持续上升：随着 EDA 产业国产化推进，盗版软件预计将 得到遏制（缺乏维护和更新），EDA 占半导体产业比重近年来持续上升，我们预计 2024- 2027 年 EDA 产业占半导体比重上升至 1%、1.1%、1.2%、1.3%。 基于以上核心假设测算得出，2024-2027 年，我国 EDA 市场规模从 140 亿增至 354 亿 元，CAGR36.1%。

EDA 国内市场增量迅猛，数字芯片设计工具占细分市场份额鳌头。中国 EDA 市场规 模呈现出快速增长的趋势。我们测算，2022 年中国 EDA 市场规模为 117 亿元，预计到 2027 年增长至 354 亿元，同比增长约 202.56%。预计到 2025 年，中国 EDA 市场规模将达到 193 亿元，2022-2025 年期间的年均复合增长率将达到 18.4%。

2.2 多项政策全方位支持，华大九天依托国家级研究中心行业技术领先

国家政策大力助推，叠加资本市场半导体热，EDA 行业应势迎来黄金期。我国 EDA 发展历程较为曲折，国产 EDA 经历了近 15 年的停滞，08 年后在国家政策支持下，国内 EDA 产业才陆续展露出新的生机。2015 年至今，国家从投资、融资、财政、税收、技术和 人才等多方面集中多项政策支持国内 EDA 软件行业的发展，以推动集成电路行业健康、稳 定和有序的发展。这些政策为集成电路行业提供了良好的发展环境和政策支持。2018 年以 来，受中美贸易摩擦事件影响，国产 EDA 发展迎来黄金期，叠加资本市场半导体热，大批 创业公司出现。

依托国家级研究中心，掌握多项 EDA 核心技术，领军本土 EDA 行业。华大九天成立 于 2009 年，在 EDA 领域拥有多年的积累，是国内最早从事 EDA 工具软件研发和销售的企 业之一。凭借模拟电路设计全流程 EDA 工具系统、存储电路设计全流程 EDA 工具系统、 射频电路设计全流程 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、晶圆制造 EDA 工具和先进封装设计 EDA 工具等领域的优势，在 EDA 领 域形成了行业领先的技术优势。先后承担了诸多国家级重大科研项目，是“EDA 国家工程 研究中心”的依托单位。

2.3 本土 EDA 冲破巨头垄断，细分市场表现出色，华大九天稳居榜首

国际三巨头主导 EDA 行业，市场高度集中化。EDA 市场由 Synopsys、Cadence 和 Siemens EDA(原 Mentor Graphics)三大巨头主导，位列第一梯队，已垄断 EDA 市场，2022 年在国内 CR3 高达近 75%，形成“EDA 三巨头”垄断态势，呈现高度集中化格局。这些企 业凭借完整工具链、先进技术及丰富生态系统保持领先，并已建立起相当完善的行业生态 圈,形成了较高的行业壁垒和用户粘性。

本土 EDA公司良性竞争，细分市场表现出色，华大九天市占额位居榜首。尽管国内的 EDA市场几乎被国际三大巨头所主导，本土 EDA供应商在国内市场中仍占有一席之地，且 国内头部前十的公司，基本没有重复性投入，保持着错位竞争的关系，在特定的细分市场 中表现出色。其中，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，不断 获得市场突破。2022 年华大九天占领我国 EDA 市场约 7%的市场份额，居本土 EDA 企业首 位。

2.4 后摩尔时代 AI 等高新技术推动 EDA 工具多元化场景应用和拓展

人工智能技术将在 EDA 领域扮演更重要的角色。近年来，伴随芯片设计基础数据规模 的不断增加、系统运算能力的阶跃式上升，人工智能技术在 EDA 领域的应用出现了新的发 展契机。另一方面，芯片复杂度的提升以及设计效率需求的提高同样要求人工智能技术赋 能 EDA 工具的升级，辅助降低芯片设计门槛、提升芯片设计效率。根据美国国防部高级研 究计划局（DARPA）推出的“电子复兴计划（ERI）”中的电子设备智能设计（IDEA）项 目，EDA 工具的发展目标即通过人工智能和机器学习的方法将设计经验固化，进而形成统 一的版图生成器，以期实现通过版图生成器在 24 小时之内完成 SoC（系统级芯片）、SiP （系统级封装）和印刷电路板（PCB）的版图设计。

云技术在 EDA 领域的应用日趋深入。伴随 EDA 云平台的逐步发展，云技术在 EDA 领域的应用第一可以有效避免芯片设计企业因流程管理、计算资源不足带来的研发风险， 保障企业研发生产效率；第二可以有效降低企业在服务器配置和维护方面的费用，让企业 根据实际需求更加灵活地使用计算资源；第三可以使芯片设计工作摆脱物理环境制约，尤 其在新冠期间带来的居家办公需求下令 EDA 云平台发挥了重要作用；第四有助于 EDA 技 术在教育领域的推广和应用，支持设计人才培养等相关工作。

芯片-系统设计一体化促使 EDA 与 CAE 走向融合。汽车电子、5G 通信等应用场景在 性能、安全性、可靠性等方面对芯片和系统提出了更加严苛的设计要求；与此同时，先进 封装集成技术的广泛应用使集成电路逐渐发展为集成系统，芯片设计复杂度和流片成本不 断攀升。继而在 EDA 领域催生了芯片-系统设计一体化需求，以往分属两个赛道的 EDA 软 件与计算机辅助工程（CAE）软件正在发生融合。

华大九天拥抱技术前沿，领导 EDA 行业迈向新征程。在人工智能技术方面：公司开发 了 ICExplorer-XTop®时序功耗优化工具、Empyrean Skipper®版图集成与分析工具，以及 Empyrean Argus®数字物理验证工具等，成功支持了多款高性能 AI 芯片的设计，满足了这 些芯片在规模、工作频率、存储带宽等方面的严苛要求。在云技术计算方面：公司着眼 EDA 在数字孪生领域的应用空间，致力于帮助行业从业者看到芯片从材料到制造、封装测 试和应用加工的全生命周期，发挥云平台在企业管理中的优势，更方便的实现弹性配置。在芯片-系统设计一体化方面：公司也紧跟市场及技术发展趋势，针对芯片与系统结合应用 的芯粒设计，发布了部分设计及验证解决方案，并将在系统融合领域加强技术及产品布局。

3 抓牢国际变局机遇，全方位补齐技术短板，生态协同不断增强

3.1 完成全流程 EDA 产品布局，国产替代有望加速

公司目前在模拟电路设计、存储电路设计、射频电路设计和平板显示电路设计领域已 经实现了对设计全流程工具的覆盖，在数字电路设计等其他 EDA 领域方面也在不断提升全 流程工具的覆盖率。 实现设计全流程工具覆盖，将提升公司产品竞争力，并有望促进公司产品对海外品牌 的替代：（1）设计全流程工具可以提升公司的市场竞争力。对于用户而言，相比组合使用 多家 EDA 厂商的点工具，采用同平台的全流程产品能够实现更好的数据兼容性、精度一致 性，并且能够显著降低使用成本、提升使用效率。（2）海外巨头成立时间长、生态建设完 善。设计全流程工具可以促进国内生态链的建设和技术进步，有望加速实现对国外产品的 全面替代。

3.2 生态建设增强用户粘性，资源整合完整解决方案

抓住高用户粘性特性，公司不断加强生态协同效应。EDA 软件的复杂性、高学习成 本、高切换成本、对可靠性的高要求的特点决定了其具有较高的客户粘性。公司正在通过 不断完善生态，与上下游企业的紧密合作，为用户提供更全面的解决方案，增强用户粘 性：与芯片制造企业合作确保工具与工艺兼容，与 IP 供应商合作丰富设计资源——使得用 户在设计流程中更依赖其工具，降低更换成本。随着生态协同效应的加强，公司产品将覆 盖更多应用领域和客户群体，如与系统厂商合作将 EDA 工具延伸至系统设计和验证环节， 开拓新市场需求。同时，生态合作伙伴的市场推广和客户资源会为公司带来更多业务机 会，扩大市场份额；不仅如此，公司也可以通过收集合作伙伴的反馈和需求，不断促进产 品改进和创新，与高校、科研机构等合作引入前沿技术和人才，保持技术领先，为未来业 绩增长奠定基础。

并购完善自身工具链，复制海外巨头成长之路。复盘海外巨头的成长历程，EDA 企业 通常通过并购来完善自身工具链，在此过程中，用户需求被越来越全面的满足，粘性不断 增强。

并购细分领域强势产业，公司快速补短板、建平台，不断抢占市场份额。公司通过布 局细分领域企业——芯和半导体的并购计划，公司意在快速补强自身工具链的短板，增强 在复杂系统设计和先进封装领域的技术能力，构建从芯片到系统级的完整解决方案，满足 更复杂的市场需求。同时，在国内 EDA 市场形成规模效应，提升行业集中度，逐步扩大全 球市场份额。此外，芯和半导体在射频 IC 和集成系统领域的客户资源与公司现有客户群体 形成互补，有助于公司进一步提升市场覆盖度，为长期业绩增长创造有利条件。

3.3 国际变局造就战略机遇，半导体领域晶圆设计成就核心竞争力

核心晶圆制造遭国外封锁，国家集中政策助力行业发展。美国在半导体领域的施压， 使得国内晶圆设计企业更加重视自主可控，对国产 EDA 工具的需求增加。同时，国家集中 多项政策大力支持 EDA 国产化，预计 2024-2026 年国内 EDA 市场计划规模将从 153 亿元 增长至 222 亿元。受益于这一趋势，公司基于在集成电路领域多年的技术积累，建立了完 善的自动化设计服务流程，为集成电路设计及制造客户提供一站式晶圆制造工程服务。 2023 年通过并购芯達科技，进一步补齐了数字设计和晶圆制造 EDA 工具短板。

大力布局晶圆制造，公司抢占竞争先机。针对晶圆制造厂的工艺开发和 IP 设计需求， 公司提供了相关的晶圆制造 EDA 工具，包括原有工具器件模型提取工具、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 工具等以及新发布光刻掩膜版数据查看和 分析工具、参数化版图单元开发工具、界面化版图单元开发工具、测试芯片版图自动化生 成工具、PDK 自动化开发和验证平台等工具，为晶圆制造厂提供了重要的技术支撑。

（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。）