【研报】计算机行业中美科技差距系列报告之四：电子设计软件EDA专题报告-20200518[79页].pdf

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1、DONGXINGDONGXING SECURITIESSECURITIES 中美科技差距系列报告之四中美科技差距系列报告之四 电子设计软件电子设计软件EDAEDA专题报告专题报告 分分 析析 师：王健辉师：王健辉电话：电话：010010- -66554035 66554035 执业证书编号执业证书编号: :S1480519050004S1480519050004 分分 析析 师：叶盛师：叶盛电话：电话：010010- -66554022 66554022 执业证书编号执业证书编号: :S1480517070003S1480517070003 分分 析析 师：陈宇哲师：陈宇哲电话：电话：0100

2、10- -66554066 66554066 执业证书编号执业证书编号:S1480520040001:S1480520040001 研究助理：陈晓博研究助理：陈晓博电话：电话：010010- -6655404466554044 研究助理：魏宗研究助理：魏宗电话：电话：010010- -6655400866554008 东兴计算机团队：东兴计算机团队： 20202020年年5 5月月1818日日 中美科技差距系列报告之四：电子设计软件EDA专题报告p2 东方财智 兴盛之源 目录目录 1 核心观点核心观点 2 工业软件行业概况工业软件行业概况 3 EDAEDA全景概述：全景概述：ICIC设计全流程

3、设计全流程|EDA|EDA发展历程发展历程|EDA|EDA产业情况产业情况 4 5国内国内EDAEDA产业：公司概览产业：公司概览| |竞争优势竞争优势| |产业短板产业短板 6ICIC产业链：产业链：EDAEDA产业基础产业基础 |IDM |Fabless |Foundry|IDM |Fabless |Foundry 7 EDAEDA软件部分公司软件部分公司& &风险提示风险提示 EDAEDA三巨头：发展状况三巨头：发展状况| |总体比较总体比较| |在华布局在华布局| |技术前沿技术前沿 pOqPqRpMtOrQzQoMvNtPzR9PbPaQmOpPmOmMiNqQtOlOpNsPbRn

4、MpPNZrRtQuOoMqR 中美科技差距系列报告之四：电子设计软件EDA专题报告p3 东方财智 兴盛之源 核心观点核心观点 EDA是芯片之母，是芯片产业皇冠上的明珠：EDA软件工具涵盖了IC设计、布线、验证和仿真等所有方面。 EDA是集成电路设计必需、也是最重要的软件工具，EDA产业是IC设计最上游、最高端的产业。 全球EDA产业形成三巨头公司寡头垄断格局：EDA是集成电路产业链相对产值较小但又极其重要的关键环节， 具有“体量小、集中度高”的特点。全球EDA70%的市场份额都由EDA三巨头Synopsys、Cadence和西门 子旗下的Mentor Graphics占据。在中国市场，集中度

5、更高，EDA销售额的95%由以上三家瓜分。探究三巨 头成功存在三要素：一、持续并购重组，二、高研发投入，三、美国政府的支持。 国产EDA软件工具积淀已久，本土EDA企业蓄势待发：国内EDA产业发展从上世纪八十年代中后期开始，本 土EDA企业有华大九天、芯禾科技、广立微电子、博达微科技、概伦电子、蓝海微科技、奥卡思微电等七家。 这些企业虽然产品不够齐全、集成度不够高，但在点工具上取得了一定的成绩。其中，华大九天是全球唯一 的能够提供全流程FPD设计解决方案的供应商，获得了大部分知名面板厂的市场份额。 EDA软件部分公司：华大九天、芯愿景、广立微电子、概伦电子、芯禾科技、蓝海微科技、博达微科技、奥

6、 卡思微电等。 风险提示：国际形势面临的不确定性风险、国家政府相关政策执行情况不确定性风险、EDA软件发展基础之 IC全产业链发展不确定性风险。 中美科技差距系列报告之四：电子设计软件EDA专题报告p4 东方财智 兴盛之源 目录目录 1 核心观点核心观点 2 工业软件行业概况工业软件行业概况 3 EDAEDA全景概述：全景概述：ICIC设计全流程设计全流程|EDA|EDA发展历程发展历程|EDA|EDA产业情况产业情况 4 5国内国内EDAEDA产业：公司概览产业：公司概览| |竞争优势竞争优势| |产业短板产业短板 6ICIC产业链：产业链：EDAEDA产业基础产业基础 |IDM |Fabl

7、ess |Foundry|IDM |Fabless |Foundry 7 EDAEDA软件部分公司软件部分公司& &风险提示风险提示 EDAEDA三巨头：发展状况三巨头：发展状况| |总体比较总体比较| |在华布局在华布局| |技术前沿技术前沿 中美科技差距系列报告之四：电子设计软件EDA专题报告p5 东方财智 兴盛之源 工业软件行业概况工业软件行业概况主要业务类型主要业务类型 工业软件指专用于或主要用于工业领域，以提高工业企业研发、制造、管理水平和工业装备性能的软件。 工业软件从应用环节可分为研发设计类、生产调度和过程控制类、业务管理类三大领域，其中，PLM、MES 及ERP分别为这三个领域

8、中工业软件系统的典型代表。 应用环节内容代表品牌 研发设计类 产品全生命周期类软件（PLM），包括计算 机辅助设计（CAD）、辅助分析（CAE）、辅 助制造（CAM）、辅助工艺规划（CAPP）、 产品数据管理（PDM）、电子设计软件 （EDA）、建筑信息模型（BIM）等，用于提 升企业产品研发工作领域的能力和效率 西门子、达索、PTC、Cadence、Synopsys、 Autodesk、华天软件、数码大方、广联达 生产调度和过程控 制类 制造调度执行系统（MES）、工业自动化系 统，用于提高制造过程的管控水平，改进生 产流程，提高设备效率和利用率 西门子、通用电子、ABB 业务管理类 企业资

9、源计划（ERP），供应链管理（SCM）、 客户关系管理（CRM）等，用于提升企业的 管理水平和运营效率 SAP、甲骨文、Salesforce、用友、金蝶、 石基信息 图表3：工业软件按应用环节划分 资料来源：产研智库，东兴证券研究所 中美科技差距系列报告之四：电子设计软件EDA专题报告p6 东方财智 兴盛之源 工业软件行业概况工业软件行业概况产业链条产业链条 上游行业上游行业工业软件工业软件应用领域应用领域 硬件设备硬件设备 联想、惠普、戴尔、 苹果、华为等 操作系统操作系统 Windows、macOS、 Linux、麒麟、UOS 开发工具开发工具 微软、Oracle等 中间件中间件 IBM、

10、Oracle、东方通、 宝兰德、金蝶天燕等 研发设计类研发设计类 西门子、达索、PTC、 Cadence、Synopsys、 Autodesk、华天软件、 数码大方、广联达 汽车制造汽车制造 船舶制造船舶制造 航空航天航空航天 机械装备机械装备 电力能源电力能源 生产调度和过程控制类生产调度和过程控制类 西门子、通用电子、 ABB 业务管理类业务管理类 SAP、甲骨文、 Salesforce、用友、 金蝶、石基信息 半导体和电子芯片半导体和电子芯片 中美科技差距系列报告之四：电子设计软件EDA专题报告p7 东方财智 兴盛之源 工业软件行业概况工业软件行业概况市场规模市场规模 全球工业软件市场规

11、模快速增长：截至2018年底，全球工业软件市场规模达到3893亿美元，同比增长5.2%， 亚太区市场占全球市场份额的23.8%，亚太区市场规模同比增速为7.6%，快于全球平均水平。 图表4：全球工业软件市场规模 资料来源：CCID，东兴证券研究所 图表5：截至2018年底全球工业软件市场份额 资料来源：CCID，东兴证券研究所 3531 3701 3893 5.00% 4.80% 5.20% 4.60% 4.70% 4.80% 4.90% 5.00% 5.10% 5.20% 5.30% 3300 3400 3500 3600 3700 3800 3900 4000 201620172018 全

12、球工业软件市场规模（亿美元）同比增速 亚太 24% 欧洲 32% 北美 39% 其他 5% 亚太欧洲北美其他 中美科技差距系列报告之四：电子设计软件EDA专题报告p8 东方财智 兴盛之源 工业软件行业概况工业软件行业概况市场规模市场规模 中国工业软件市场规模增速快，潜力巨大：据前瞻产业研究院统计，2018年我国工业软件的市场规模已经达 到1603亿元。预计至2021年我国工业软件的市场规模将达到2222亿元。而且早在2016年，全球工业软件市 场规模已达到3531亿美元（按当时汇率计算大约为23304亿元人民币），当年我国工业软件市场规模仅仅是 全球工业软件市场规模的十九分之一，未来发展空间巨

13、大。 图表6：全球工业软件市场规模 资料来源：CCID，东兴证券研究所 图表7：截至2018年底我国工业软件客户分布 资料来源：CCID，东兴证券研究所 52.1% 28.3% 19.6% 大型企业中型企业小型企业 中美科技差距系列报告之四：电子设计软件EDA专题报告p9 东方财智 兴盛之源 工业软件行业概况工业软件行业概况 工业软件的国产化具有战略性意义 在工业软件市场，国际巨头厂商仍然占有较大的市场份额 根据国家统计局数据，2018年中国制造业增加值占世界制造业份额的达到28%以上，但中国高端CAD、CAE、 MES、PLM等工业软件市场被SAP、西门子、达索、PTC等国外厂商垄断。 根据

14、走向智能研究院2018年的研究评估，在核心工业软件领域中的CAD研发设计类软件市场，法国达索、德 国西门子、美国PTC以及美国Autodesk公司在我国市场占有率达90%以上，国内数码大方、中望软件、山大华 天等只占不到10%的市场；CAE仿真软件市场领域，美国ANSYS、ALTAIR、NASTRAN 等公司占据了95%以上 的市场份额。在生产管理类工业软件领域，德国SAP与美国ORACEL公司占有高端市场，用友、金蝶等国内软件 企业起步于中低端市场，不断向上拓展。生产控制软件领域也主要被西门子、施耐德、GE、罗克韦尔等国外巨 头占据，宝信、石化盈科等国内软件企业只在电力、钢铁冶金和石化等细分

15、行业争得一席之地。 新基建的推动和工业互联网的发展为本土工业软件的发展提供了机遇 目前国内工业软件市场格局总体较为分散。管理软件领域有用友、金蝶等本土巨头，研发设计、生产控制、 嵌入式软件等领域仍缺乏具有超强竞争力的本土厂商。长远来看，工业软件有望成为下一个国产化重点。 我国制造业的发展面临的内外部环境发生变化。内部，传统投资拉动经济增长的方式边际效用递减，转型升 级的压力加大；外部，逆全球化的潜在风险，使得工业生产的独立、安全、自主上升到国家安全层面。在这种 环境下，国产工业软件的发展具有前所未有的战略性意义。 中美科技差距系列报告之四：电子设计软件EDA专题报告p10 东方财智 兴盛之源

16、目录目录 1 核心观点核心观点 2 工业软件行业概况工业软件行业概况 3 EDAEDA全景概述：全景概述：ICIC设计全流程设计全流程|EDA|EDA发展历程发展历程|EDA|EDA产业情况产业情况 4 5国内国内EDAEDA产业：公司概览产业：公司概览| |竞争优势竞争优势| |产业短板产业短板 6ICIC产业链：产业链：EDAEDA产业基础产业基础 |IDM |Fabless |Foundry|IDM |Fabless |Foundry 7 EDAEDA软件部分公司软件部分公司& &风险提示风险提示 EDAEDA三巨头：发展状况三巨头：发展状况| |总体比较总体比较| |在华布局在华布局|

17、 |技术前沿技术前沿 中美科技差距系列报告之四：电子设计软件EDA专题报告p11 东方财智 兴盛之源 EDAEDA全景概述：全景概述：ICIC设计全流程设计全流程 IC产业链：芯片产业链包括设计、制造、封装、测试、销售，芯片核心实力重心在芯片设计，而芯片设计离 不开芯片设计软件EDA，EDA可谓是芯片产业链“任督二脉”。 芯片设计流程：芯片设计可分为前端和后端，前端主要负责逻辑实现，后端跟工艺紧密结合。 图表8：芯片产业链各流程主要企业 资料来源：公开资料整理，东兴证券研究所 图表9：芯片设计和生产流程图 资料来源：公开资料整理，东兴证券研究所 中美科技差距系列报告之四：电子设计软件EDA专题

18、报告p12 东方财智 兴盛之源 EDAEDA全景概述：全景概述：EDAEDA软件分类软件分类 EDA是广义CAD的一种，是细分的行业软件。利用EDA工具，电子设计师可以从概念、算法、协议等开始设 计电子系统，完成电子产品从电路设计、性能分析到设计出IC版图或PCB版图的整个过程。 分类分类 特点特点 主要工具主要工具 电子电路设计与仿真 对设计好的电路图通过仿真软件进行实时 模拟，模拟出实际功能，然后通过其分析 改进，从而实现电路的优化设计 SPICE/PSPICE、EWB、Matlab、 SystemView、MMICAD PCB 设计软件 画板级电路图，以及布局布线和仿真的工 具，就是用来

19、摆放元器件，然后再把元器 件的线连接起来 Protel、OrCAD、Viewlogic、 PowerPCB、Cadence PSD IC 设计软 件 设计输入工具 任何一种 EDA 软件必备的基本功能 Composer、viewdraw、Modelsim FPGA 设计仿真工具 验证设计是否正确 Verilog-XL、NC-verilog、Leapfrog、 Analog Artist、VCS 逻辑综合工具 把 HDL 变成门级网表 Design Compile、Behavior Compiler、 Ambit、FPGA Express、Synplity、 Leonardo STA（静态时序

20、分析） 在时序上对电路进行验证 Prime Time、PEAD 形式验证 从功能上对综合后的网表进行验证 Formality DFT（可测性设 计） 将一些特殊结构在设计阶段植入电路，以 便设计完成后进行测试，减少测试成本 DFT Compiler 布局和布线 用于标准单元、门阵列已可实现交互布线 Astro、Cadencespectra：Cell3、Silicon Ensemble、Gate Ensemble、Design Planner、Physical Compiler 寄生参数提取 分析信号完整性问题，防止因导线耦合导 致的信号噪声 Star-RCXT 物理验证工具 版图设计工具、版图

21、验证工具、版图提取 工具 Dracula、Virtuso、Vampire、Hercules 模拟电路仿真器 针对模拟电路的仿真工具 HSPICE 资料来源：公开资料整理，东兴证券研究所 图表10：EDA分类 中美科技差距系列报告之四：电子设计软件EDA专题报告p13 东方财智 兴盛之源 EDAEDA全景概述：全景概述：EDAEDA发展历程发展历程 何谓EDA？EDA是电子设计自动化（Electronic Design Automation）的简称，是从计算机辅助设计 （CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助测试（CAT）和计算机辅助工程（CAE）概念发展而来。 时间时间 阶段阶段 特点

22、特点 20 世纪 70 年代 早期阶段（CAD 阶段） 人们开始用计算机辅助进行 IC 版图编辑、PCB 布局布线，取代了手 工操作。相继出现了许多二维 CAD、三维 SAD 软件。 20 世纪 80 年代 发展阶段（CAE 阶段） 人们开始对相关软件进行进一步的开发，在把不同 CDA 工具合成一 种系统的基础上，完善了电路功能设计和结构设计，并且通过电气 连接网络表将两者结合在一起，实现了工程设计。CAE 的主要功能 是：原理图输入，逻辑仿真，电路分析，自动布局布线，PCB 后分 析。 EDA 技术在此时期逐渐发展成半导体芯片的设计，已经能生产出可 编程半导体芯片。IC 设计的 EDA 工具

23、真正起步于 80 年代，1983 年 诞生了第一台工作站平台 apollo 20 世纪 90 年代 成熟阶段（EDA 阶段） 在 20 世纪 90 年代以后，微电子技术获得了突飞猛进的发展，集成 几千万乃至上亿的晶体管只需一个芯片。以高级语言描述、系统级 仿真和综合技术为特点的 EDA 工具就此出现，此后 EDA 技术获得 了极大的突破发展。 资料来源：公开资料整理，东兴证券研究所 国内EDA历史沿革：国内EDA产业发展从上世纪八十年代中后期开始，国产首套EDA熊猫系统于1986年开 始研发并于1993年问世。之后的国内EDA发展曲折而缓慢，因各种因素影响，国产EDA产业没有取得实质 成功，但

24、近十年发展中，华大九天、芯禾科技、广立微、博达微等几个企业从国产EDA阵型中展露生机。 图表11： EDA历史沿革 中美科技差距系列报告之四：电子设计软件EDA专题报告p14 东方财智 兴盛之源 EDAEDA全景概述：全景概述：EDAEDA产业情况产业情况 EDA是集成电路产业领域内 “小而精”的环节，产值较小但又极其重要。数据显示，2018年整个EDA的市 场规模仅为97.15亿美元，2014-2018年复合增长率在6.89%左右，相对于几千亿美金的集成电路产业来说不 值一提，但如果缺少了这个产品，全球所有的芯片设计公司都得停摆。 在2017年，IP核的交易已经超越了EDA工具和服务本身，成

25、为EDA产业交易规模最大的一部分。 图表12：2014-2018年全球EDA市场规模（百万美元） 资料来源：ESD Alliance，EDAC，东兴证券研究所 图表13：2017年与2018年全球EDA市场规模（百万美元） 资料来源：ESD Alliance，东兴证券研究所 中美科技差距系列报告之四：电子设计软件EDA专题报告p15 东方财智 兴盛之源 目录目录 1 核心观点核心观点 2 工业软件行业概况工业软件行业概况 3 EDAEDA全景概述：全景概述：ICIC设计全流程设计全流程|EDA|EDA发展历程发展历程|EDA|EDA产业情况产业情况 4 5国内国内EDAEDA产业：公司概览产业

26、：公司概览| |竞争优势竞争优势| |产业短板产业短板 6ICIC产业链：产业链：EDAEDA产业基础产业基础 |IDM |Fabless |Foundry|IDM |Fabless |Foundry 7 EDAEDA软件部分公司软件部分公司& &风险提示风险提示 EDAEDA三巨头：发展状况三巨头：发展状况| |总体比较总体比较| |在华布局在华布局| |技术前沿技术前沿 中美科技差距系列报告之四：电子设计软件EDA专题报告p16 东方财智 兴盛之源 EDAEDA三巨头：三巨头：SynopsysSynopsys、CadenceCadence、Mentor GraphicsMentor Gra

27、phics EDA三巨头：EDA市场份额占据前三位的Synopsys、Cadence和被西门子收购的Mentor Graphics。 三大EDA企业占全球市场的份额超过60%。其中，Synopsys是全球最大的EDA企业，2018年的市场份额已 达到32.1%；Cadence仅次于Synopsys，2018年市场占有率为22.0%；Mentor Graphics在被收购之前也 能保持超过10%的市场占有率。在2017年中国工业软件企业排行榜中，Synopsys排名35位，Cadence和 Mentor Graphics分列第47、48位。 图表14：2014-2018年EDA三巨头公司收入所占

28、份额 资料来源：ESD Alliance，EDAC，公司年报，东兴证券研究所 注：Mentor Graphics 2017年被西门子收购后不单独披露收入数据 图表15：EDA三巨头基本情况 资料来源：公司官网，东兴证券研究所 公司 Synopsys Cadence Mentor 成立时间 1986 1988 1981 总部 美国硅谷 美国加州 美国俄勒冈州 全球员工 13200+ 7600 6000 国内员工 1200+ 400+ 100 营业额 $30 亿+ $21.46 亿 $12.8 亿 明星产品 Polaris DesignWare IP Fusion Tensilica DSP IP

29、 Virtuoso Calibre Hyperlynx 中美科技差距系列报告之四：电子设计软件EDA专题报告p17 东方财智 兴盛之源 EDAEDA三巨头之三巨头之SynopsysSynopsys Synopsys（新思科技）成立于1986年，由Aart de Geus带领通用电气工程师团队创立，在2008年成为全 球排名第一的EDA软件工具领导厂商，为全球电子市场提供技术先进的集成电路设计与验证平台。 Synopsys在EDA行业的市场占有率约30%，它的逻辑综合工具DC和时序分析工具PT在全球EDA市场几乎一 统江山。 图表16：2010-2019年Synopsys营业收入及增速情况 资料

30、来源：Wind，东兴证券研究所 图表17：2010-2019年Synopsys净利润及增速情况 资料来源：Wind，东兴证券研究所 0% 2% 4% 6% 8% 10% 12% 14% 16% 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 营业收入(百万美元)同比增速(右轴) -100% -50% 0% 50% 100% 150% 200% 250% 0 100 200 300 400 500 600 2010 2011 2012 2013 2014 2015

31、 2016 2017 2018 2019 净利润(百万美元)同比增速(右轴) 中美科技差距系列报告之四：电子设计软件EDA专题报告p18 东方财智 兴盛之源 EDAEDA三巨头之三巨头之CadenceCadence Cadence（铿腾电子）是EDA行业销售排名第二的公司，在1988年由SDA与ECAD两家公司兼并而成， Cadence通过不断扩展、兼并、收购，到1992年已占据EDA行业龙头地位，但到2008年被Synopsys超越。 Cadence产品涵盖了电子设计的整个流程，包括系统级设计、功能验证、集成电路综合及布局布线、IC物理 验证、模拟混合信号及射频集成电路设计、全定制集成电路设

32、计、PCCE设计和硬件仿真建模等。全球知名半 导体与电子系统公司均将Cadence软件作为其全球设计的标准。Cadence的Virtuso工具历经27年不衰，成 为业内传奇。 图表18：2010-2019年Cadence营业收入及增速情况 资料来源：Wind，东兴证券研究所 图表19：2010-2019年Cadence净利润及增速情况 资料来源：Wind，东兴证券研究所 0% 5% 10% 15% 20% 25% 0 500 1000 1500 2000 2500 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 营业收入(百万美元)同比增速(

33、右轴) -100% 0% 100% 200% 300% 400% 500% 600% 0 200 400 600 800 1000 1200 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 净利润(百万美元)同比增速(右轴) 中美科技差距系列报告之四：电子设计软件EDA专题报告p19 东方财智 兴盛之源 EDAEDA三巨头之三巨头之Mentor GraphicsMentor Graphics Mentor Graphics（明导国际，2016年被德国西门子收购）1981年成立，90年代遇到经营困境，软件的研 发严重落后于进度，大量长期客户流失

34、。直到94年公司组织结构大调整后，才重新崛起。 Mentor Graphics是一家EDA软件和硬件公司，也是电路板解决方案的市场领导者，主要提供电子设计自动 化先进系统电脑软件与模拟硬件系统。Mento的工具虽没有前两家全面，没有涵盖整个芯片设计和生产环节， 但在有些领域，如PCB（印刷电路板）设计工具等方面有相对独到之处。 图表20：2010-2016年Mentor营业收入及增速情况 资料来源：Wind，东兴证券研究所 注：Mentor被西门子收购后，不再单独披露收入数据 图表21：2010-2016年Mentor净利润及增速情况 资料来源：Wind，东兴证券研究所 -10% -5% 0%

35、 5% 10% 15% 0 200 400 600 800 1,000 1,200 1,400 2010201120122013201420152016 营业收入（百万美元）同比增速（右轴） -50% 0% 50% 100% 150% 200% 250% 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 2010201120122013201420152016 净利润（百万美元）同比增速（右轴） 中美科技差距系列报告之四：电子设计软件EDA专题报告p20 东方财智 兴盛之源 EDAEDA三巨头产品及客户：总体比较三巨头产品及客户：总体比较 EDA公司提供给IC公司的一般都是全

36、套工具，因此EDA集成度高的公司产品更有优势。三巨头基本都能提供 全套的芯片设计EAD解决方案。 Synopsys最全面，它的优势在于数字前端、数字后端和PT signoff。模拟前端的XA，数字前端的VCS， 后端的sign-off tool，还有口碑极好的PT、DC和ICC功能都很强大。Synopsys有垄断市场90%的TCAD器 件仿真和垄断50%的DFM工艺仿真，这是其在EDA产业竞争中的一把利器。 Cadence的强项在于模拟或混合信号的定制化电路和版图设计，功能很强大，PCB相对也较强，但是Sign off的工具偏弱。 Mentor Graphic在后端布局布线这块比较强，在PCB

37、上也很有优势，它的优势是Calibre signoff和DFT， 但Mentor Graphic在集成度上难以与前两家抗衡。 此外，除了卖license以外，EDA企业还可以提供IP授权（硬核和软核），这个对于很多中小规模的设计公司 是很有吸引力的。授权的IP通常有memory，Serdes和Power management之类的研发成本或门槛相对较高 的硬核。 目前Synopsys企业的IP业务全球排名第二； Cadence的IP业务销售额也在逐年增加； Mentor在IP业务上和Synopsys与Cadence几乎没有竞争力。 中美科技差距系列报告之四：电子设计软件EDA专题报告p21 东

38、方财智 兴盛之源 芯片设计部分流程使用的三巨头工具芯片设计部分流程使用的三巨头工具 芯片设计部分流程使用的三巨头工具： 事件 产品 模拟仿真与版图 Cadence Virtuoso 平台目前使用最为广泛。 数字前端 RTL 仿真 Synopsys 的 VCS、Mentor 的 Modelsim。 综合 Synopsys 的 Design complier占主导地位、Cadence 也有相应产品 Genus。 数字后端 Synopsys 的 ICC/ICC2 与 Cadence 的 EDI/Innovus 业内使用最多 DFT BSCAN Mentor 的 BSDArchit、Sysnopsy

39、的 BSD Compiler MBIST Mentor 的 MBISTArchitect、Tessentmbist ATPG Mentor 的 TestKompress、Synopsys Tetra MAX Scan chain Synopsys 的 DFT compiler Signoff Timing Synopsys PT 占主导地位、Cadence tempus 也有一部分客户在用。 Physical Mentor Calibre占主导地位、Synopsys 的 ICV，Cadence 的 PVS 也 有占小部分份额。 资料来源：根据互联网公开资料整理，东兴证券研究所 图表22：芯片设

40、计部分流程使用软件工具情况 中美科技差距系列报告之四：电子设计软件EDA专题报告p22 东方财智 兴盛之源 SynopsysSynopsys：产品及客户：产品及客户 Synopsys提供的产品与服务主要分为四类：EDA、IP、制造解决方案、专业服务与其他，其中EDA产品占 Synopsys总收入中的一半以上。 资料来源：根据互联网公开资料整理，东兴证券研究所 图表23：Synopsys产品分类 中美科技差距系列报告之四：电子设计软件EDA专题报告p23 东方财智 兴盛之源 SynopsysSynopsys：产品及客户：产品及客户 Synopsys是EDA三大巨头之首。占据统治地位的产品为逻辑综

41、合工具DC(design compiler)，时序分析工 具PT(prime time)。 Synopsys的EDA和IP客户通常是半导体和电子系统公司。除此之外，Synopsys还为包括电子、金融服务、 媒体、汽车、医药、能源和工业等不同行业客户提供软件安全解决方案。 Intel是Synopsys最大客户，2016-2018三年公司总营业额中分别有15.9%、17.9%、15.4%来自Intel。除 此之外，公司没有占总收入份额超过10%的客户。 图表24：2017-2019年Synopsys各类产品或服务营收占比情况 资料来源：公司年报，东兴证券研究所 0% 10% 20% 30% 40%

42、 50% 60% 70% 80% 90% 100% 201720182019 EDAIP and System IntegrationSoftware IntegrityOther 中美科技差距系列报告之四：电子设计软件EDA专题报告p24 东方财智 兴盛之源 CadenceCadence：产品及客户：产品及客户 Cadence将主营业务分为五类，分别是验证、数字设计、模拟、PCB、IP，其中前三项的地位更为重要，占 主营业务收入的份额在75%左右。 Cadence为EDA业界第二厂商，工具集中在模拟电路，PCB电路，FPGA工具。Cadence也有一套完整的 ASIC设计工具，但在与Syno

43、sys竞争中处下风。但在全定制设计中Virtuso仍然非常强大，Cadence之所以 稳居第二，决定于其强大的模拟电路设计工具。 图表25：2018年Cadence各细分领域占营业额的比重 资料来源：公司年报，东兴证券研究所 图表26：Cadence主要产品 资料来源：公司官网，东兴证券研究所 验证 24% 数字设计 29% 模拟 26% PCB/Pkg 9% IP 12% 中美科技差距系列报告之四：电子设计软件EDA专题报告p25 东方财智 兴盛之源 CadenceCadence主要平台介绍主要平台介绍 Cadence主要平台介绍： 平台 特点 Virtuoso 平台 提供具有硅精确性的手段

44、用于设计客户定制模拟电路、射频电路以及混合信号集成电路。它包括一 个设计要求驱动的环境、多模式的模拟、加速的版图设计、高级硅分析、以及一个全芯片集成环境。 Encounter 数字集 成电路设计平台 为实现很复杂、高性能的芯片提供经过验证的设计工具和设计方法。该平台使用全新设计策略替代 传统的线性设计流程，最小化布线时间和全芯片设计迭代的时间。平台还确保获得最高的 QoS。 Incisive 功能验证平 台 为大型复杂的芯片提供最快、最高效的验证手段。它为开放设计和验证标准还有模拟电路，混合信 号集成电路验证提供内生支持。 同一个平台提供按需加速、 事务级支持、 硬件描述语言分析 （linti

45、ng） 、 覆盖、调试与分析、以及测试生成。 Allegro 系统互连平 台 能够跨集成电路、封装和 PCB 协同设计高性能互连。应用平台的协同设计方法，工程师可以迅速 优化 I/O 缓冲器之间和跨集成电路、封装和 PCB 的系统互联。该方法能避免硬件返工并降低硬件 成本和缩短设计周期。 资料来源：公司官网，东兴证券研究所 图表27：Cadence主要平台 中美科技差距系列报告之四：电子设计软件EDA专题报告p26 东方财智 兴盛之源 Mentor GraphicMentor Graphic：产品及客户：产品及客户 Mentor公司为业界第三，虽然排行第三，但体量比前两家要小不少。 Mento

46、r在EDA厂商中始终占有一席之地的原因是其点工具做得非常好，比如Mentor的PCB设计工具，全面 而且信号分析准确。比如ASIC流程中的Calibre在版图LVS，DRC中占有率超出其他两家，比如DFT工具 DFTAdvisor在DFT工具中绝对占据优势地位。由于Synopys的销售策略，在DC销售时免费搭DFT compiler， 对DFTAdvisor造成一定的市场冲击。 Mentor平台并非像前两家一样大而全，虽然点工具做的很精致，但在Synopsys、Cadence的竞争压力下， 发展空间日渐狭小。 EDA 软件提供商 所用 EDA 软件 客户 Altium AD 中海油服、博世、力

47、士乐、中芯国际、安捷伦、南京南瑞、南京三宝 Cadence Allegro 通用电气、惠普、索尼、摩托罗拉、日本电气、华为、中兴、联想、伟 创力、艾默生电气、神达电脑、英业达、威盛、施耐德电气、宏基、天 弘电子、朗科、纬创资通、华硕、长城、爱立信、英特尔、AMD、思科、 飞思卡尔、IBM、德州仪器、英伟达、 斯达康、戴尔 Mentor Graphics Expedition 通用电气、索尼、中兴、伟创力、艾默生电气、天弘电子、爱立信 PADS 通用电气、联想、艾默生电气、朗科、创维、TCL 、迈瑞医疗 清华同方、斯达康 Mentor DMS 惠普 BoardstationPCB 诺西、摩托罗拉

48、、宏基、纬创资通 DxDesigner 华为 Synopsys HAPS 华为、intel 资料来源：公司官网，东兴证券研究所 图表28：四大EDA公司主要客户情况 中美科技差距系列报告之四：电子设计软件EDA专题报告p27 东方财智 兴盛之源 EDAEDA三巨头在华布局三巨头在华布局 Cadence 于1992年进入中国市场，是三巨头中在华布局进行最好的；Synopsys仅次于Cadence，于1995 年进入中国市场；Mentor中国总部设立于上海金茂大厦，分别在北京和深圳设有销售办公室。 EDA三巨头几乎在所有细分领域都有产品涉及，而EDA行业入门门槛高，成本弹性大，对性能依赖性强，其

49、他的EDA公司若想突围十分困难。 公司 所用 EDA 软件 所用软件提供商 公司 所用 EDA 软件 所用软件提供商 华为 DxDesigner (前端) Mentor Graphics 华硕 Allegro Cadence HAPS（验证） Synopsys 创维 PADS MentorGraphics Allegro（PCB） Cadence TCL PADS Mentor Graphics 中兴 Allegro（前端到后端） Cadence 迈瑞医疗 PADS Mentor Graphics ExpeditionPCB（布线） Mentor Graphics 清华同方 PADS Mentor Graphics 联想 联想 Allegro Cadence 长城 Allegro Cadence PADS Mentor Graphics 海尔 CR5000 ZUKEN 朗科 PADS Mentor Graphics 海信 CR5000