EDA公司上市进行时：产业机会正在开启

半导体产业纵横 2022-05-29 18:00

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今年可能将成为国内EDA软件公司登录资本市场的重要一年。

来源：经济观察网

EDA(Electronic Design Automation，电子设计自动化)是指利用计算机软件完成大规模集成电路的设计、仿真、验证等流程的设计方式。随着集成电路产业的发展，芯片设计规模越来越大，制造工艺越来越复杂，芯片设计师必须依靠EDA工具来完成电路设计、版图设计等工作。

国内三家主要的EDA厂商分别为概伦电子（688206.SH）、北京华大九天科技股份有限公司（以下简称“华大九天”）和杭州广立微电子股份有限公司（以下简称“广立微”）。近日，概伦电子董事会秘书办人士告诉记者，该公司目前是国内唯一一家EDA上市公司。据概伦电子2021年年报介绍，该公司刚于去年在上交所科创板上市。

而在今年3月底，华大九天和广立微都向深交所提交了招股说明书注册稿，开始冲刺创业板IPO。如果这两家公司上市进程顺利的话，国内三大本土EDA企业都将先后成为上市公司。

如果仅从营收规模上看，这三家EDA“大厂”的规模都不大。在2021年，概伦电子、华大九天、广立微的营业收入分别为1.94亿元、5.79亿元、1.98亿元。不过，概伦电子在年报中表示，EDA行业占整个集成电路行业市场规模的比例虽然相对较小，但其作为撬动整个集成电路行业的杠杆，以一百亿美元左右的全球市场规模，支撑和影响着数千亿美元的集成电路行业。

华大九天也在招股说明书中表示，EDA行业衔接集成电路设计、制造和封测，对行业生产效率、产品技术水平有重要影响。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(流片是指芯片试生产)。EDA行业的市场状况与集成电路设计业的发展状况紧密相关。

根据华大九天的介绍，国内EDA市场约80%的份额被国际巨头新思科技（Synopsys）、楷登电子（Cadence）和西门子EDA占据。而国内厂商尚未如这三家国际巨头一样实现EDA全流程、全细分领域的覆盖。

上述概伦电子人士则向记者表示，从全流程上来看，该公司的EDA软件肯定和国外的巨头有一定的差距，不过在部分环节上有一定优势，一些关键的技术已经达到国外顶级厂商的水平。同时，国内集成电路企业出于安全性和可持续性等因素考虑，也开始接受或加大采购具有国际市场竞争力的国产EDA工具，这也为国内EDA企业的良性发展提供了更多机会。

集成电路的基础支柱

事实上，EDA软件是一整套工具，应用于芯片生产的各个环节。“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。”华大九天在招股说明书中表示。

概伦电子人士告诉记者，该公司的EDA产品分为设计类和制造类。设计类EDA提供给芯片设计公司使用，而制造类EDA主要供给晶圆厂使用。概伦电子的EDA软件主要适用于存储芯片和模拟芯片的设计与制造。

集成电路设计主要分为模拟电路设计和数字电路设计。根据华大九天的介绍，模拟芯片是处理模拟信号的芯片。人们能够感知的声音、图像以及无法感知的电磁波、微波等都属于模拟信号，其特点是具有连续性。而将模拟信号进行采样量化后可以转化为以0和1为代表的数字信号。华大九天研发的电路设计EDA工具也相应的分为模拟电路设计和数字电路设计EDA。

例如，模拟电路的设计从原理图设计开始。原理图包含抽象化的器件符号及连线，这些符号表示晶体管、电阻、电容等。为了确保电路工作正确，设计师需要用到电路仿真工具来模拟电路的功能、性能等，设计师根据仿真的结果不断优化电路设计。仿真环节使设计师不用将电路真正制造出来去检查电路是否正确，节省了大量的时间和成本。

此后，芯片设计进入版图设计环节。版图设计主要包括版图的布局和布线，通过版图设计工具将每个器件放置到合适位置，并用图形将各个器件进行正确的连接。版图设计完成后，需进行物理验证，以确保版图与原理图一致并且符合晶圆制造的要求。

上述模拟电路设计全过程的各个环节都需要使用EDA工具。华大九天称，该公司目前是国内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。

数字电路的设计过程和模拟电路有很大不同，不需要关注晶体管等器件的大小和细节，主要是在抽象的逻辑上完成设计，其设计过程可以分为数字前端和数字后端两部分。数字前端设计流程从设计架构开始，用硬件语言对芯片功能进行描述编码。然后，通过仿真工具进行逻辑仿真，检验设计代码的正确性。之后，再通过逻辑综合将设计代码映射到电路结构，输出描述数字电路结构的电路网表文件。数字后端设计流程负责将前端设计生成的电路网表实现为可用于生产的物理版图，最终交付给晶圆代工厂生产。

据华大九天介绍，该公司目前在数字电路EDA领域仅覆盖数字电路设计的部分流程，尚未实现全流程工具覆盖。而本次IPO募资中的“电路仿真及数字分析优化EDA工具升级项目”和“数字设计综合及验证EDA工具开发项目”就是用于提升数字电路设计领域EDA工具的覆盖完整率。

广立微研发的则是制造类EDA，专门用于提高集成电路成品率。在芯片制造过程中，有效芯片占晶圆片上的总芯片数量的比例，被称为成品率或良率。对于晶圆厂来说，成品率决定了其产品的竞争力。

据广立微介绍，为了确定最优的制造工艺或寻找影响成品率的因素，需要对各种电学结构和关键器件进行电学性能的检测，提供寻找影响成品率因素的有效线索。由于产品芯片结构过于复杂，在产品芯片上直接进行电性测试难以分解发现产生问题的根本原因，因此一般效率不高。因此，业内通常采用测试芯片替代产品芯片进行电性测试，测试芯片即支持电学性能测试功能的专用芯片。而广立微的EDA工具就是专门用于设计测试芯片以及测试结构。

从点工具开始突破

概伦电子人士对记者表示，从全流程上来看，该公司的EDA软件肯定和国外的巨头有一定的差距。不过在部分点工具上有一定优势，一些关键的技术已经和国外顶级厂商一个水平了。所谓“点工具”，是EDA中实现某个具体环节的工具，比如电路设计、版图设计、布局布线、仿真验证等某个具体的环节。

广立微也表示，由于EDA软件涉及集成电路制造的全流程，因此涉及的软件种类较多。对于 EDA软件的用户而言，平台化的EDA采购能够避免由于每个步骤应用不同的EDA软件而可能带来的兼容问题，因此产品线的齐备程度是判断EDA企业竞争实力的重要指标。目前，全球只有新思科技（Synopsys）和楷登电子（Cadence）等国际巨头能提供从前端到后端的全流程的解决方案，国内EDA企业仍缺失部分产品线，难以独立提供全套的EDA工具。

“包括公司在内的国产EDA企业虽然已在一些特定领域及部分点工具上实现了技术突破，但在全流程的EDA平台、产业链生态等方面和海外厂商有较大差距。长期来看，国产的EDA 软件公司需要从特定领域及部分点工具突破，逐渐完善自身产品线，从而加强自身的竞争优势。”广立微称。

据华大九天介绍，目前EDA国际三大巨头为新思科技、楷登电子以及西门子EDA。在2020年，这三家巨头在国内EDA市场总共占到了约80%的份额。而华大九天占到了约6%的份额，居本土EDA企业首位。

根据华大九天介绍的相关信息，新思科技、楷登电子和西门子EDA等三巨头能够提供全套的芯片设计EDA解决方案，其中新思科技的产品线最为全面，其优势在于数字前端、数字后端和验证测试；楷登电子的优势在于模拟和混合信号的定制化电路和版图设计；西门子EDA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。而国内厂商尚未如国际三大巨头一样实现EDA全流程、全细分领域的覆盖。

然而EDA的发展不仅仅靠EDA厂商自身的努力。华大九天表示，EDA工具的技术开发和商业销售依托于制造、设计、EDA 行业三方所形成的生态圈，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具备长期合作基础，其EDA工具工艺库信息完善，能够随先进工艺演进不断迭代，进一步巩固了竞争优势。而市场尾部EDA企业难以获得生产线的最近工艺数据参数，在与工艺紧密相关的工具领域无法进行技术布局，束缚了其业务的发展与完善。

广立微也认为，三大EDA国际巨头有天然优势，其在新工艺开发阶段与全球领先的晶圆制造厂进行全方位合作，因此对工艺理解较为充分。而国内EDA厂商通常只能在工艺开发完以后拿到部分数据，难以接触到先进工艺的核心部分，因此难以针对先进工艺设计改良EDA软件，造成与三巨头的客观差距。

不过，概伦电子也表示，国内集成电路企业出于安全性和可持续性等因素考虑开始接受或加大采购具有国际市场竞争力的国产EDA工具，这也为国内EDA企业的良性发展提供了更多机会。

例如，根据广立微的招股说明书，其最大的一位客户是上海华虹（集团）有限公司（以下简称“华虹集团”）。从2020年到2021年，来自华虹集团的销售收入从5767.86万元增长到了8880.84万元。广立微称，对华虹集团收入大幅增长，除了因为华虹集团的产能扩张之外，还源自华虹集团对设备和服务国产化率的更高要求。

而华虹集团也是华大九天的第二大客户。同样，华大九天对华虹集团的销售额从2020年的2471.62万元增长到了2021年的3249.51万元。在2021年，华大九天还新增加了客户中芯国际（688981.SH），对其销售额为1636.21万元。

EDA公司的销售收入主要来自于软件的授权费。概伦电子人士向记者介绍，一般授权分为固定期限和永久期限。该公司大部分的客户都是固定期限，一般是三年。在这三年里，收入的确认按照天来算，因此企业下一年的营收比较容易预测。

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