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EDA行業(yè)發(fā)展歷程及四大進入壁壘構(gòu)成（附報告目錄）

1、EDA行業(yè)歷程

EDA是ElectronicDesignAutomation的簡稱，即電子設(shè)計自動化，是指利用計算機輔助設(shè)計軟件，完成超大規(guī)模集成電路芯片的功能設(shè)計、綜合、驗證、物理設(shè)計等流程的設(shè)計方式。在集成電路應(yīng)用的早期階段，集成電路集成度較低，設(shè)計、布線等工作由設(shè)計人員手工完成。1970年代中期開始，隨芯片集成度的提高，設(shè)計人員開始嘗試將整個設(shè)計工程自動化，使用計算機輔助進行晶體管級版圖設(shè)計、PCB布局布線、設(shè)計規(guī)則檢查、門級電路模擬和測試等流程。

1980年發(fā)表的論文《超大規(guī)模集成電路系統(tǒng)導(dǎo)論》提出了通過編程語言來進行芯片設(shè)計的新思想，是電子設(shè)計自動化發(fā)展的重要標(biāo)志。EDA工具也在這個時期開始走向商業(yè)化，全球EDA技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)廠商新思科技、楷登電子、MentorGraphics（現(xiàn)名稱為西門子EDA）分別于1986年、1988年和1981年在美國成立。

相關(guān)報告：北京普華有策信息咨詢有限公司《2021-2027年EDA行業(yè)投資前景專項報告》

20世紀(jì)90年代以后芯片集成度的不斷提高和可編程邏輯器件的廣泛應(yīng)用給EDA技術(shù)提出了更高的要求，也促進了EDA設(shè)計工具的普及和發(fā)展，出現(xiàn)了以高級語言描述、系統(tǒng)級仿真和綜合技術(shù)為特征的EDA技術(shù)。21世紀(jì)以來，EDA工具快速發(fā)展，并已貫穿集成電路設(shè)計、制造、封測的全部環(huán)節(jié)。對于如今上億乃至上百億晶體管規(guī)模的芯片設(shè)計，EDA工具保證了各階段、各層次設(shè)計過程的準(zhǔn)確性，降低了設(shè)計成本、縮短了設(shè)計周期、提高了設(shè)計效率，是集成電路產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能性能的源頭，EDA工具的發(fā)展加速了集成電路產(chǎn)業(yè)的技術(shù)革新。

2、行業(yè)現(xiàn)狀

EDA行業(yè)的上游主要包括硬件設(shè)備、操作系統(tǒng)、開發(fā)工具及其他輔助性軟件等供應(yīng)商。EDA行業(yè)的下游主要包括集成電路設(shè)計、制造、封測企業(yè)，也包括部分各應(yīng)用領(lǐng)域的系統(tǒng)廠商或設(shè)備制造商。

EDA行業(yè)銜接集成電路設(shè)計、制造和封測，對行業(yè)生產(chǎn)效率、產(chǎn)品技術(shù)水平有重要影響。從集成電路設(shè)計的角度看，設(shè)計人員必須使用EDA工具設(shè)計幾十萬到數(shù)十億晶體管的復(fù)雜集成電路，以減少設(shè)計偏差、提高流片成功率及節(jié)省流片費用。EDA行業(yè)的市場狀況與集成電路設(shè)計業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r緊密相關(guān)。每年EDA市場表現(xiàn)情況與設(shè)計企業(yè)營收狀況具有高度一致性。從集成電路制造的角度看，芯片制造工藝不斷演進，而新材料、新工藝相關(guān)的下一代制造封測EDA技術(shù)將給集成電路性能提升、尺寸縮減帶來新的發(fā)展機遇。

從市場價值來看，根據(jù)工信部賽迪智庫數(shù)據(jù)，2020年EDA行業(yè)的全球市場規(guī)模超過70億美元，卻支撐著數(shù)十萬億規(guī)模的數(shù)字經(jīng)濟。在中國這個全球規(guī)模最大、增速最快的集成電路市場，EDA杠桿效應(yīng)更大?？梢韵胂螅坏〦DA這一產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)出現(xiàn)問題，包括集成電路設(shè)計企業(yè)在內(nèi)的全球集成電路產(chǎn)業(yè)必將受到重大影響，由EDA工具、集成電路、電子系統(tǒng)、數(shù)字經(jīng)濟等構(gòu)成的倒金字塔產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)穩(wěn)定將面臨巨大挑戰(zhàn)。

我國2020年EDA行業(yè)迎來持續(xù)良好增長，全年行業(yè)總銷售額約為66.2億元，同比增長19.9%，實現(xiàn)連續(xù)增長。其中，我國自主EDA工具企業(yè)在本土市場營業(yè)收入約為7.6億元，同比增幅65.2%。

整體而言，在全球數(shù)字經(jīng)濟、電子系統(tǒng)等相關(guān)領(lǐng)域長期向好的發(fā)展帶動下，應(yīng)用市場將對半導(dǎo)體相關(guān)領(lǐng)域帶來積極的發(fā)展促進作用，并為EDA工具的推廣與應(yīng)用形成良好市場環(huán)境。未來數(shù)年，驅(qū)動EDA工具市場規(guī)模增長的積極因素包括全球半導(dǎo)體市場規(guī)模的持續(xù)擴張、晶圓制造產(chǎn)能的連續(xù)提升、芯片復(fù)雜度提升帶來的設(shè)計工具算力需求增加、晶圓工藝制程提升對制造類工具要求增加、先進封裝技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展帶來的EDA工具應(yīng)用需求提升以及產(chǎn)權(quán)保護力度的增加等。在當(dāng)前集成電路產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的大背景下，EDA行業(yè)主要呈現(xiàn)如下趨勢：

資料來源：公開資料整理

3、中國集成電路 EDA 行業(yè)概況

隨著集成電路復(fù)雜程度的提升，EDA 軟件已經(jīng)成為了集成電路設(shè)計及制造等各個環(huán)節(jié)中不可或缺的組成部分。因此隨著國內(nèi)集成電路行業(yè)的不斷發(fā)展，中國集成電路EDA 行業(yè)的市場規(guī)模亦在穩(wěn)步增長。

EDA 廠商方面，目前 Synopsys、Cadence、Mentor Graphics 等三家境外 EDA 廠商占據(jù)了國內(nèi) EDA 行業(yè)超過 90%的市場份額，市場集中度高于全球平均水平。國內(nèi) EDA廠商中，雖然尚未出現(xiàn)與境外巨頭相同規(guī)模的企業(yè)，但部分企業(yè)也在特定領(lǐng)域及部分點工具上實現(xiàn)了技術(shù)突破，在細分行業(yè)內(nèi)占據(jù)了一定的市場地位，也為未來進一步的市場拓展奠定了基礎(chǔ)。目前，國內(nèi)已孕育了一批包括華大九天、廣立微電子、概倫電子在內(nèi)的 EDA 企業(yè)，隨著國內(nèi)集成電路行業(yè)的快速發(fā)展及未來軟件自主掌控程度的進一步提升，該等企業(yè)有望打破當(dāng)前國內(nèi)高度集中的市場格局。

根據(jù)使用EDA應(yīng)用環(huán)節(jié)的不同，可將EDA軟件大致分為設(shè)計類EDA與制造類EDA。前者主要用于芯片設(shè)計階段，包括功能設(shè)計、布局布線、物理驗證及仿真模擬等功能，能夠輔助工程師更加便利的完成芯片設(shè)計，并驗證虛擬設(shè)計的有效性。而后者則主要用于芯片制造階段，除了仿真、驗證、模型、后端等工具外，制造類 EDA 還包括能夠模擬和指導(dǎo)具體生產(chǎn)過程的 OPC、TCAD 工具，監(jiān)控并指導(dǎo)改善生產(chǎn)工藝的成品率、制造大數(shù)據(jù)工具，以及提升生產(chǎn)效率的 MES、EAP 等工具。

廣立微致力于制造類 EDA 工具的研發(fā)，目前擁有的主要為 Yield 與制造數(shù)據(jù)分析相關(guān)的 EDA 工具，服務(wù)于集成電路制造過程的監(jiān)測及成品率提升，可實現(xiàn)包括對被測試芯片進行自動化的器件設(shè)計、布線排版，測試數(shù)據(jù)的高速采集、智能分析與可視化等一系列功能。

4、EDA 行業(yè)的發(fā)展趨勢

（1）通過 EDA 實現(xiàn)設(shè)計與制造的協(xié)同優(yōu)化

隨著集成電路先進工藝的演進和設(shè)計復(fù)雜程度的提升，集成電路的制造難度亦快速提升。在垂直分工的模式下，雖然產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)的專業(yè)化程度有所提升，但制造端與設(shè)計端的聯(lián)系不如 IDM 模式緊密。設(shè)計端與制造端的分離，導(dǎo)致設(shè)計者無法及時了解制造工藝的限制，從而使得部分設(shè)計在制造環(huán)節(jié)無法到達設(shè)計預(yù)定的功能、性能或理想的成品率。為解決上述問題，提升集成電路設(shè)計的可制造性，EDA 工具從目前僅服務(wù)于設(shè)計或制造環(huán)節(jié)，逐步向?qū)崿F(xiàn)設(shè)計與制造協(xié)同的方向轉(zhuǎn)變。

（2）AI 機器學(xué)習(xí)等先進算法賦能 EDA 工具

EDA 工具的本質(zhì)即通過一定的程序與算法，簡化工程師的工作，實現(xiàn)芯片設(shè)計、驗證及數(shù)據(jù)分析等方面的自動化。隨著 AI/機器學(xué)習(xí)等領(lǐng)域的突破，先進的算法有望替代傳統(tǒng) EDA 軟件的算法，為 EDA 行業(yè)實現(xiàn)跨越式的發(fā)展提供契機。同時，對于 EDA行業(yè)的后進企業(yè)而言，全新的算法使其能與領(lǐng)先企業(yè)處于同一起跑線上進行競爭，為其提供了突破與超越的機會。截至目前，AI/機器學(xué)習(xí)算法在 EDA 行業(yè)內(nèi)的應(yīng)用已經(jīng)存在多個方向，以制造成品率的數(shù)據(jù)處理為例，集成電路的制造過程工序繁多，所產(chǎn)生的制造數(shù)據(jù)亦紛繁復(fù)雜。傳統(tǒng)方式下，成品率工程師在進行數(shù)據(jù)處理、發(fā)現(xiàn)問題并指導(dǎo)改善工藝時多依靠其經(jīng)驗，通常需要與多個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的負責(zé)部門進行多輪的溝通反饋，耗時較長，影響晶圓廠的生產(chǎn)成本及產(chǎn)品的上市周期。通過 AI/機器學(xué)習(xí)算法的賦能，EDA工具可實現(xiàn)對制造數(shù)據(jù)的實時分析與反饋，將制造過程中出現(xiàn)的問題進行有效定位，并指導(dǎo)改善制造工藝，從而縮短工藝成熟周期、提升集成電路的制造效率。

（3）EDA 工具的云服務(wù)化

隨著互聯(lián)網(wǎng)云技術(shù)日趨成熟，EDA 工具云服務(wù)化的趨勢也開始顯現(xiàn)。EDA 工具的云服務(wù)化對于 EDA 供應(yīng)商而言可以簡化銷售渠道、提供更為靈活的商業(yè)模式；對于客戶而言則可以更加輕松地在線訪問 EDA 工具從而降低了使用門檻，并且統(tǒng)一調(diào)配購買的資源也進一步降低了部署成本，從而進一步拓寬了潛在市場。并且由于 EDA 行業(yè)高度壟斷，對于龍頭企業(yè)而言，采用云服務(wù)的形式在商業(yè)模式上未必更加有利。因此相對而言，龍頭企業(yè)的變革動力與行業(yè)內(nèi)的后進企業(yè)相比較弱，這也就為后進的 EDA 企業(yè)實現(xiàn)彎道超越提供了機遇。

5、EDA行業(yè)壁壘

（1）人才儲備壁壘

EDA行業(yè)是典型的技術(shù)驅(qū)動型產(chǎn)業(yè)，企業(yè)的人才儲備決定其是否能夠在行業(yè)中立足。EDA處于多學(xué)科交叉領(lǐng)域，需要大量綜合性人才。EDA算法的起點和終點是半導(dǎo)體工藝等物理問題，解決工具的開發(fā)是數(shù)學(xué)問題，應(yīng)用對象是芯片設(shè)計實現(xiàn)的具體問題，涉及與晶圓廠、設(shè)計企業(yè)等的協(xié)同。因此從事EDA工具開發(fā)需要工程師同時理解數(shù)學(xué)、芯片設(shè)計、半導(dǎo)體器件和工藝，對綜合技能要求很高。培養(yǎng)一名EDA研發(fā)人才，從高校課題研究到從業(yè)實踐的全過程往往需要10年左右的時間。

先期進入行業(yè)的企業(yè)擁有經(jīng)驗豐富、實力雄厚的研發(fā)隊伍，其在產(chǎn)業(yè)上的領(lǐng)先地位進一步為其雇員的職業(yè)發(fā)展提供良好路徑，為持續(xù)吸引人才帶來優(yōu)勢。新進入EDA行業(yè)的企業(yè)在研發(fā)人才儲備方面追趕難度較大。此外，EDA行業(yè)還需要深諳市場的銷售團隊，銷售人員需要具備敏銳的市場洞察力、良好的客戶協(xié)調(diào)能力。人才集聚與人才培養(yǎng)方面，行業(yè)內(nèi)領(lǐng)先企業(yè)具備更高的知名度與更加完善的技術(shù)培訓(xùn)體系，對人才的吸引力較強。行業(yè)大部分尖端人才集中在領(lǐng)先企業(yè)，新進入企業(yè)很難形成人才吸引力與完善的人才培養(yǎng)機制。因此，行業(yè)內(nèi)先發(fā)企業(yè)和新進入企業(yè)之間的人才差距將不斷擴大，形成顯著的人才壁壘。

（2）技術(shù)壁壘

EDA是算法密集型的大型工業(yè)軟件系統(tǒng)，其開發(fā)過程需要計算機、數(shù)學(xué)、物理、電子電路、工藝等多種學(xué)科和專業(yè)的高端人才。每一次系統(tǒng)性、革命性的EDA升級換代都是EDA企業(yè)和集成電路應(yīng)用企業(yè)上下游合作，在原有的技術(shù)基礎(chǔ)上開發(fā)的新型算法。EDA工具需要對數(shù)千種情境進行快速設(shè)計探索，以求得性能、功耗、面積、成本等芯片物理指標(biāo)和經(jīng)濟指標(biāo)的平衡。隨著集成電路制造工藝進入7nm以下，芯片中標(biāo)準(zhǔn)單元數(shù)量已經(jīng)達到億數(shù)量級，EDA算法已經(jīng)成為數(shù)據(jù)密集型計算的典型代表，需要強大的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)理論支撐，且對算法的要求較高。這種基礎(chǔ)技術(shù)的不斷突破和持續(xù)應(yīng)用，需要通過較長時間的技術(shù)研發(fā)和專利積累才能逐步實現(xiàn)。即使目前優(yōu)勢企業(yè)已經(jīng)占據(jù)絕對壟斷地位，但仍在不斷加大基礎(chǔ)研究和前沿技術(shù)研究力度。

同時，EDA工具要盡可能準(zhǔn)確的在軟件中重現(xiàn)和擬合現(xiàn)實中的物理和工藝問題，以期望在芯片設(shè)計階段將其納入考慮范圍之內(nèi)并以系統(tǒng)性的方法來應(yīng)對和糾正，最終保證芯片設(shè)計仿真結(jié)果同流片結(jié)果一致。特別是當(dāng)工藝向高端制程演進的過程中，設(shè)計工具和制造工藝緊密結(jié)合的重要性愈發(fā)突出。

綜合而言，企業(yè)對EDA的長期高強度產(chǎn)業(yè)化投入成為EDA領(lǐng)軍企業(yè)保持長久競爭力的關(guān)鍵。同時，高強度、長周期的研發(fā)投入形成了極高行業(yè)競業(yè)壁壘，新入局者很難形成具有競爭力的研發(fā)投入能力。

（3）資金規(guī)模壁壘

EDA行業(yè)的資金壁壘主要體現(xiàn)在內(nèi)部持續(xù)技術(shù)開發(fā)和吸引人才需要大額資金投入，對企業(yè)資金實力有較高的要求。對快速發(fā)展期的EDA企業(yè)隨著業(yè)務(wù)規(guī)模擴大，研發(fā)投入不斷增加，相關(guān)支出將持續(xù)增長，因此新進入的EDA企業(yè)面臨一定的資金壁壘。

（4）用戶協(xié)同與客戶渠道壁壘

EDA工具的技術(shù)開發(fā)和商業(yè)銷售依托于制造、設(shè)計、EDA行業(yè)三方所形成的生態(tài)圈，需要產(chǎn)業(yè)鏈上下游的全力支持。國際EDA領(lǐng)域的領(lǐng)先企業(yè)與全球領(lǐng)先的集成電路制造和設(shè)計企業(yè)具備長期合作基礎(chǔ)，其EDA工具工藝庫信息完善，能夠隨先進工藝演進不斷迭代，進一步鞏固了競爭優(yōu)勢。由于集成電路制造和設(shè)計企業(yè)對EDA企業(yè)的合作精力有限，對規(guī)模較小、成立時間較短的EDA企業(yè)很難提供相應(yīng)合作資源。這意味著市場尾部EDA企業(yè)難以獲得生產(chǎn)線的最近工藝數(shù)據(jù)參數(shù)，在與工藝緊密相關(guān)的工具領(lǐng)域無法進行技術(shù)布局，束縛了其業(yè)務(wù)的發(fā)展與完善，這也造成了EDA行業(yè)下游用戶一旦確定了EDA供應(yīng)商，短時間在內(nèi)部更換EDA工具軟件的成本較大，因此集成電路制造與設(shè)計企業(yè)一旦與EDA工具供應(yīng)商形成穩(wěn)定的合作關(guān)系，不會輕易更換供應(yīng)商，對合作供應(yīng)商粘性較強，進而提高了EDA行業(yè)的壁壘。

第一章宏觀經(jīng)濟環(huán)境分析

第一節(jié) 全球宏觀經(jīng)濟分析

一、全球宏觀經(jīng)濟運行概況

二、2021年全球宏觀經(jīng)濟趨勢預(yù)測

第二節(jié) 中國宏觀經(jīng)濟環(huán)境分析

一、2016-2020年中國宏觀經(jīng)濟運行概況

二、2021年中國宏觀經(jīng)濟趨勢預(yù)測

第三節(jié) EDA行業(yè)社會環(huán)境分析

第四節(jié) EDA行業(yè)政治法律環(huán)境分析

一、行業(yè)管理體制分析

二、行業(yè)相關(guān)發(fā)展規(guī)劃

三、主要產(chǎn)業(yè)政策解讀

第五節(jié) EDA行業(yè)技術(shù)環(huán)境分析

一、技術(shù)發(fā)展水平分析

二、技術(shù)革新趨勢分析

第二章國際EDA行業(yè)發(fā)展分析

第一節(jié) 國際EDA行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析

一、國際EDA行業(yè)發(fā)展概況

二、主要國家EDA行業(yè)的經(jīng)濟效益分析

三、2021-2027年國際EDA行業(yè)的發(fā)展趨勢分析

第二節(jié) 主要國家及地區(qū)EDA行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r及經(jīng)驗借鑒

一、美國EDA行業(yè)發(fā)展分析

1、2016-2020年行業(yè)規(guī)模情況

2、2021-2027年行業(yè)前景展望

二、歐洲EDA行業(yè)發(fā)展分析

1、2016-2020年行業(yè)規(guī)模情況

2、2021-2027年行業(yè)前景展望

三、日韓EDA行業(yè)發(fā)展分析

1、2016-2020年行業(yè)規(guī)模情況

2、2021-2027年行業(yè)前景展望

四、2016-2020年其他國家及地區(qū)EDA行業(yè)發(fā)展分析

五、國外EDA行業(yè)發(fā)展經(jīng)驗總結(jié)

第三章 2016-2020年中國EDA市場供需分析

第一節(jié) 2016-2020年EDA產(chǎn)能分析

一、2016-2020年中國EDA產(chǎn)能及增長率

二、2021-2027年中國EDA產(chǎn)能預(yù)測

三、2016-2020年中國EDA產(chǎn)能利用率分析

第二節(jié) 2016-2020年EDA產(chǎn)量分析

一、2016-2020年中國EDA產(chǎn)量及增長率

二、2021-2027年中國EDA產(chǎn)量預(yù)測

第三節(jié) 2016-2020年EDA市場需求分析

一、2016-2020年中國EDA市場需求量及增長率

二、2021-2027年中國EDA市場需求量預(yù)測

第四章中國EDA產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)分析

第一節(jié) 中國EDA產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)

一、產(chǎn)業(yè)鏈概況

二、特征

第二節(jié) 中國EDA產(chǎn)業(yè)鏈演進趨勢

一、產(chǎn)業(yè)鏈生命周期分析

二、產(chǎn)業(yè)鏈價值流動分析

三、演進路徑與趨勢

第三節(jié) 中國EDA產(chǎn)業(yè)鏈競爭分析

第五章 2016-2020年EDA行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分析

第一節(jié) 2016-2020年EDA行業(yè)上游運行分析

一、行業(yè)上游介紹

二、行業(yè)上游發(fā)展?fàn)顩r分析

三、行業(yè)上游對EDA行業(yè)影響力分析

第二節(jié) 2016-2020年EDA行業(yè)下游運行分析

一、行業(yè)下游介紹

二、行業(yè)下游發(fā)展?fàn)顩r分析

三、行業(yè)下游對EDA行業(yè)影響力分析

第六章中國EDA行業(yè)區(qū)域市場分析

第一節(jié) 華北地區(qū)EDA行業(yè)分析