充足的資金才能保證有效的研發,才能突破瓶頸。
作為卡脖子的軟體,EDA(電子設計自動化)正在受到資本市場的持續關注。
1月5日,國內EDA廠商
芯華章
宣佈完成由國開製造業轉型升級基金領投的數億元的Pre-B+輪融資,這家成立還不足兩年的企業,在去年5月,剛剛完成了4億元的 Pre-B輪融資。
而就是在上個月的12月28日,
概倫電子
成功在科創板上市,成功拿下“
國產EDA第一股
”名號,首日股價大漲51。03%,市值達到185。3億元。
事實上,在華為晶片斷供後,作為半導體產業上游關鍵的EDA軟體已經聞風而動,除了芯華章和概倫電子,
華大九天、廣立微
等眾多EDA企業都開始準備新一輪的融資或上市程序。
而這其實才是國產EDA補足短板的關鍵,因為資金投入大、回報週期長,我國在半導體領域一直備受牽制,對同樣面臨瓶頸的EDA行業來說,擁抱資本市場,才有望取得更多突破。
▍處在半導體產業鏈頂端的EDA
EDA(電子設計自動化),
是指利用計算機軟體完成大規模積體電路的設計、模擬、分析驗證等流程的設計方式
,其本質上屬於研發設計類的大型工業軟體。
EDA軟體
和普通的應用軟體不同,工業軟體是將多種複雜學科的知識軟體化,EDA軟體的開發過程需要
計算機、數學、物理、 電子電路、工藝
等多種學科和專業的交織。
EDA軟體涉及複雜的學科知識
大規模積體電路越來越複雜的結構是推動EDA行業不斷髮展的主要原因,面對當下已經集成了數十億個電晶體的先進晶片,
開發人員只有使用EDA工具設計才能更高效的完成電路的設計
,從而減少開發成本和開發時間。
根據使用EDA應用環節的不同,可將EDA軟體大致分為
設計類EDA和製造類EDA
。前者主要用於晶片設計階段,包括
功能設計、佈局佈線、物理驗證及模擬模擬
等功能;後者則主要用於晶片製造階段,包括
生產工藝設計、模擬等工具,以及模擬生產過程、改善生產工藝成品率
的工具等。
EDA軟體的功能
全球EDA市場規模並不算太大,但卻支撐著龐大的半導體市場
。SEMI資料顯示,2020年全球EDA市場規模為
115億美元
,半導體市場規模為
4404億美元
,EDA佔半導體產業鏈比重為
2.6%
。
同時,EDA的百億市場目前也被幾大巨頭壟斷。三大巨頭
Synopsys(新思科技)、Cadence(楷登電子)、Siemens EDA(西門子EDA)
憑藉強大的技術優勢佔據全球EDA市場
78%
的市場份額。
更重要的是,在我國的EDA市場,三巨頭同樣佔據著
80%
的份額,國內企業缺乏競爭優勢。
我國EDA市場格局
這很大程度上制約著我國半導體產業的發展,美國在2019年制裁華為的過程中,其中重要的一項就是EDA軟體的斷供,因為EDA三巨頭都是美國企業。
事實上,國內EDA行業本身就有強烈的國產替代需求和增長前景
。我國2020年半導體市場規模為
1517億美元
,全球佔比超過
30%
,過去5年年均複合增長率達
19.65%
,遠高於全球
4.62%
的增速。
而根據中國半導體協會的統計資料,目前國內EDA的市場規模僅為
93.1億元
,全球佔比為
9.4%
,在國內半導體產業鏈中的佔比僅為
0.6%
。
這也是目前眾多國內EDA企業開始備受關注的主要原因,國內DEA第一股——概倫電子上週剛剛在科創板上市,國產EDA市場份額佔比最大的華大九天正準備登陸資本市場,憑藉過去幾年在產品技術上的突破,他們都想在未來的市場中保持領先。
▍明星企業的突破
EDA行業是尤為複雜的行業,其幾乎貫穿著晶片設計、製造的全部環節,需要種類繁多的DEA工具軟體,本身擁有一套完整的EDA工具鏈。
國際龍頭能夠實現壟斷的主要原因,也是在於經過了長期的技術積累和大規模的整合併購後,
不僅在部分領域擁有自身的拳頭產品,而且能提供設計、模擬、驗證等全流程的產品
,同時與下游主流晶片設計、晶圓製造企業深度繫結,持續迭代。
海外巨頭產品對比
國內EDA企業也多采用這樣的研發思路,不少企業已經取得了有效進展。
2021年12月28日,國產EDA廠商
概倫電子
成功登了科創板,首日股價大漲51。03%,市值達到
185.3億元
,成為國內第一家EDA上市公司。
目前,概倫電子主要產品及服務包括
製造類EDA工具、設計類EDA工具、半導體器件特性測試儀器和半導體工程服務
等,並主要針對於儲存晶片領域。
概倫電子主要業務及營收
其中,在
製造類EDA工具
方面,概倫電子已經擁有較強的競爭力,旗下的器件建模及驗證EDA工具已經被包括
臺積電、三星電子、聯電、格芯、中芯國際
等全球主要的晶圓製造企業採用,在2020年
1.37億元
的營收中,製造類EDA收入佔比達到了
43.23%
。
目前,概倫電子的製造類EDA工具已經能夠有效支援7nm/5nm/3nm等先進工藝節點以下的大規模複雜積體電路的設計和製造,
幫助晶圓廠在工藝開發階段評估最佳化工藝平臺的可靠性和良率等特性,
建立精確的器件模型、PDK和標準單元庫。
概倫電子也在學習國外巨頭不斷整合併購的思路
。2019年12月底,概倫電子完成了對博達微的收購整合,2021年6月又完成了對韓國EDA公司Entasys 100%股權的收購,以求進一步完善產品和服務範圍,擴大市場佔有率。
和概倫電子首先在模擬、驗證類EDA工具上取得突破不同,
華大九天則是在部分領域擁有全流程的EDA工具。
事實上,在去年9月份,深交所也已經通過了華大九天的創業板IPO申請,其也一直被認為是“國產EDA第一股”的種子選手。
此次雖然讓概倫電子搶了先,但華大九天在國內的EDA市場其實擁有更高的份額。
根據華大九天的招股說明書,目前其主要產品包括
類比電路設計全流程EDA工具系統
、數位電路設計EDA工具、
平板顯示電路設計全流程EDA工具系統
和晶圓製造EDA工具。
華大九天類比電路全流程EDA工具系統
這也使得華大九天成為國內為數不過的擁有部分領域的
設計、模擬、驗證
全流程EDA工具的企業,尤其是在
液晶平板顯示
領域,華大九天已經在國內擁有
華虹、京東方、上海兆芯和TCL
等一眾客戶。
2020年,華大九天實現營收
4.15億元
,同比增長61。26%,淨利潤達4012。99萬元,在國內EDA廠商中頗具優勢。
這讓華大九天佔據國內EDA市場
6%
的市場份額,雖然相比三大巨頭還有所差距,但在國內企業中已經位居榜首。
▍更多企業追逐,但短板依然明顯
事實上,除了已經上市的概倫電子和優勢突出、等待上市的華大九天,國內還有一大批企業已經在資本市場躍躍欲試。
1月5日,
芯華章
宣佈完成了國開製造業轉型升級基金領投
數億元Pre-B+
輪融資,在2021年5月,其已經完成了雲鋒基金領投,經緯中國和普羅資本參投的
4億元Pre-B
輪融資,而芯華章在2020年3月剛剛成立。
再加上2021年7月同樣獲得創業板IPO受理的
廣立微
,以及華為在2020年之後陸續投資的
阿卡思微、九同方微電子、無錫飛譜電子、立芯軟體
,國內目前已經開始了一輪EDA投資大潮。
華為在過去兩年投資四家EDA企業
但我們仍需要看到,目前面對國外巨頭,國內的EDA企業依然有明顯的短板
。
概倫電子儘管在模擬、驗證製造類EDA工具上有很大突破,
但目前依然無法提供包括設計在內的全流程工具
;華大九天能提供類比電路、平板顯示領域的全流程產品,
但在更為重要的數位電路EDA工具領域還缺乏優勢
,同時旗下產品目前還無法支援16nm以下的更先進製程工藝。
華大九天大多數產品不能支援16nm以下先進製程
這也是其他EDA企業同樣面臨的問題,芯華章目前的主要產品均為
驗證類EDA點工具
,廣立微則主打提
升晶片良率的驗證類EDA工具
,更前端的設計類EDA的工具目前難以觸及。
芯華章主要研發驗證類EDA工具
設計類EDA的開發對企業的技術實力和財務實力都是不小的挑戰,雖然大多數EDA企業的研發投入佔營收的比重都在
30%
以上,但國際巨頭的營收都在
10億美元
以上,這意味著他們可以有更多的研發投入。
拿Synopsys和Cadence 來說,兩家2020年營收分別為
36.9、26.8億美元
,研發費率分別為35%、39%,用於技術研發的資金就接近
10億美元
,相比之下,概倫電子2020年的研發資金不足
5000萬元
。
半導體行業本身是不斷髮展迭代的,
更多的研發支出能夠保證自身產品緊跟下游晶片設計和製造企業的最新技術和工藝
,而巨頭在這方面佔盡優勢,國內眾多企業明顯缺乏更多的資金來支撐產品的持續迭代。
當然,這也正是國內企業開始紛紛上市、融資的原因。半導體行業本身
投資金額大、回報週期長
的特性,需要國家和資本的更多支援,才能有效保證技術的完善和短板的突破。
在華大九天的招股說明書中,其就表示,公司將利用 25。5億元募集資金中的10億元,投入到數位電路設計EDA產品中,這也是國內 EDA 企業薄弱的領域。
▍結語
中國作為全球規模最大、增速最快的半導體市場,國產EDA企業有著巨大的發展空間和市場潛力。
EDA行業本身雖然屬於軟體行業,但其與半導體產業的緊密關係註定其也是硬科技行業,是越發重要的半導體行業的關鍵支撐。
國內EDA企業與國外巨頭差距明顯,但隨著國家對半導體產業的重視,不少企業已經在關鍵環節做出諸多突破。
在資本市場也開始加大對EDA關注的當下,國內EDA企業有望利用充足的資金提升研發水平,加快發展速度,取得更多突破,也只有這樣,國內的半導體以及EDA產業才能更快成長。