計算機正文目錄全球 EDA 發(fā)展：90 年代至今，三分格局漸成 .............................................................................................................31970s：CAD 廠商主導 .........................................................................................................................................3關(guān)鍵技術(shù)：Spice 算法發(fā)展............................................................................................................................4重要技術(shù)：半導體器件模型變化....................................................................................................................51980s：ASIC 芯片、邏輯綜合、單元庫發(fā)展推動進入 CAE 階段 .........................................................................51990s：EDA 軟件廠商成為主導，IP 模式逐步興起 .............................................................................................7逐步形成三大龍頭三分天下的局面........................................................................................................................9芯片設(shè)計方式進化，商業(yè)模式隨之改變 ..............................................................................................................10國內(nèi) EDA 發(fā)展：21 世紀進入新階段..........................................................................................................................11國產(chǎn) EDA 發(fā)展歷程：70 年代起步，21 世紀進入新階段....................................................................................111970s：芯芯之火 ........................................................................................................................................111980s：橫空出世 ........................................................................................................................................121990s：冰河時期 ........................................................................................................................................1321 世紀以來：覺醒年代...............................................................................................................................14國內(nèi) EDA 點工具廠商迅速發(fā)展，并積極向更多領(lǐng)域延伸...................................................................................15風險提示..............................................................................................................................................................17免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀。

2------------------------------------------------------------計算機全球 EDA 發(fā)展：90 年代至今，三分格局漸成初期，EDA 附屬在機械 CAD 供應商之下，定制化嚴重、移植復雜，不利于進一步發(fā)展；商業(yè)化時期，伴隨著 ASIC 的發(fā)展，軟件模式興起，出現(xiàn)了獨立的 EDA 廠商，商業(yè)化加速，但缺陷是依然跟硬件緊密綁定；系統(tǒng)設(shè)計時期，Cadence 開創(chuàng)了只賣軟件的模式，EDA 軟件的工業(yè)屬性得到體現(xiàn)，隨后的 Synopsys 和 Mentor（后被西門子收購）也同 Cadence 一起確立了三分天下的秩序據(jù) ESD Alliance，1996 年至 2020 年全球 EDA 市場 CR3 始終維持在 50%以上；據(jù)賽迪智庫，2018-2020 年中國 EDA 市場 CR3 分別為 77.1%、 77.4%、77.7%目前，Cadence、Synopsys、Mentor 三分天下的格局較為穩(wěn)定圖表1： 全球 EDA 發(fā)展歷程總結(jié)資料來源：CSDN、華泰研究1970s：CAD 廠商主導70-80 年代，主導公司以早期 CAD 廠商為主。

這一時期內(nèi) EDA 的主要提供者為 CAD 廠商，如 Applicon、CALMA、ComputerVision這一階段的主導公司往往與硬件高度綁定，如Applicon 針對 VAX computer 產(chǎn)品線開發(fā) bravo!，ComputerVision 則是以售賣硬件基礎(chǔ)系統(tǒng)、交互式終端為主，相關(guān)的設(shè)計軟件僅是處于附屬地位存在圖表2： 70 年代主導公司以 CAD 廠商為主資料來源：各公司官網(wǎng)、華泰研究主要客戶：半導體制造商和服務公司這一時期的客戶主要為半導體制造商和服務公司，如 GDS 系統(tǒng)（CALMA）被銷售給半導體制造商，用于處理掩模制造任務CAD 系統(tǒng)客戶主要為大型制造業(yè)廠商免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀3------------------------------------------------------------計算機圖表3： 80 年代相關(guān)廠商主要客戶資料來源：各公司官網(wǎng)、華泰研究關(guān)鍵技術(shù)：Spice 算法發(fā)展Spice 是電路模擬的核心算法Spice ( 仿真電路模擬器，Simulation program withintegrated circuit emphasis) 是一個解非線性常微分方程的工具，主要用于 IC，模擬電路，數(shù)?；旌想娐?，電源電路等電子系統(tǒng)的設(shè)計和仿真。

Spice 是電路模擬核心算法，各軟件廠商推出的 Vspice、 Hspice 的仿真核心均為 Spice，半導體巨頭惠普 HP、泰克等自研的 CAD系統(tǒng)中同樣是包含了對 Spice 程序的改編圖表4： Spice 地位資料來源：CSDN、華泰研究Spice 出現(xiàn)三大發(fā)展趨勢基于 Spice 核心算法，軟件廠商、芯片廠及開源社區(qū)均推出了相應的產(chǎn)品，此外，適用于晶體管級的 FastSPICE、融合了數(shù)字仿真的數(shù)?；旌戏抡?、電路板仿真相關(guān)的系統(tǒng)級仿真產(chǎn)品成為三大主要趨勢免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀4------------------------------------------------------------計算機圖表5： Spice 發(fā)展趨勢資料來源：CSDN、華泰研究重要技術(shù)：半導體器件模型變化半導體器件模型是 Spice 電路模擬的基礎(chǔ)，是工藝和計算機技術(shù)的連接點之一半導體器件模型和用戶工藝線緊密聯(lián)系在芯片設(shè)計之前，器件模型參數(shù)已由晶圓代工（Foundry）公司通過 PDK 中的模型庫提供給芯片設(shè)計人員Spice 中包含電容、電感等模型，MOSFET是其中最重要的模型。

半導體器件模型推動芯片制程向更高水平推進70-80 年代，MOSFET 工藝由于低功耗，高集成度成為主流，誕生大量 MOSFET 模型90 年代，BSIM 逐步推廣，代碼量由數(shù)十行上升為上萬行2010 年以來，基于 Verilog-A 語言的 FinFET 模型推動芯片制程不斷向更高水平推進，從而推動 EDA 行業(yè)不斷向前發(fā)展圖表6： 半導體器件模型發(fā)展模型介紹MOS1(SPICE Level1)MOS2(SPICE Level2)MOS3(SPICE Level3)BSIM1(SPICE Level4)BSIM2(HSPICE Level 39)BSIM3v3(HSPICE Level 49)BSIM4v5(HSPICE Level 54)FinFet適用于低精度的長溝道 MOSFET適用于溝道長度大于 2μm適用于溝道長短至 5μm 的情況上世紀 90 年代，適用于溝道長度約為 1μm適用于溝道長度可短至 0.25μm1993-2000 跨越了亞微米的工藝(0.3μm 至 0.13μm)2002-2012 跨越了深亞微米到納米的工藝（90nm 至 20nm)2012 起開始向 20mm 節(jié)點和 14nm 節(jié)點推進資料來源：《IC 設(shè)計基礎(chǔ)》，任艷穎，王彬，（2003）、華泰研究1980s：ASIC 芯片、邏輯綜合、單元庫發(fā)展推動進入 CAE 階段ASIC 芯片半定制設(shè)計方法激發(fā)設(shè)計需求：80 年代可編程邏輯器件迅速發(fā)展。

ASIC 芯片可分為全定制、半定制、可編程三類，半定制方法采用帶有基本單元的母片或標準單元庫中的標準單元（門/微處理器/存儲器等）,系統(tǒng)設(shè)計師可以根據(jù)基本單元選擇布線，而不需要了解物理版圖、加工工藝，就可以利用編程語言進行設(shè)計，EDA 市場由此逐步打開免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀5------------------------------------------------------------計算機圖表7： ASIC 芯片分類時間197019751978198319851988產(chǎn)品按集成度分低密度低密度低密度低密度高密度高密度互聯(lián)結(jié)構(gòu)分類確定型編程元件PROM（可編程只讀存儲器）PLA（可編程邏輯陣列）PAL（可編程陣列邏輯）GAL（通用陣列邏輯）FPGA熔絲開關(guān)確定型熔絲開關(guān)確定型熔絲開關(guān)確定型浮柵編程技術(shù)熔絲開關(guān)/sram 配置存儲器浮柵編程技術(shù)統(tǒng)計型CPLD (復雜可編程邏輯器件)確定型資料來源：CSDN、華泰研究單元庫進一步提升設(shè)計的抽象化程度，使設(shè)計師能專注于系統(tǒng)設(shè)計單元庫提供預設(shè)的標準單元各類單元庫包含了預先設(shè)計好的各種特性邏輯門，可以幫助設(shè)計人員以調(diào)用數(shù)據(jù)模板的方式進行芯片設(shè)計，大大減少了工程師所耗費的時間和精力投入。

同時，單元庫還能夠幫助進行設(shè)計的移植單元庫的出現(xiàn)，使得半導體的設(shè)計思路得以抽象化工程師可以從一個更高的層次進行設(shè)計，即直接采用高級語言的設(shè)計電路板，并把底層細節(jié)歸入到庫或者 CAE 工具中圖表8： 單元庫提升 EDA 產(chǎn)品易用性資料來源：CSDN、華泰研究邏輯綜合推動芯片設(shè)計進入系統(tǒng)級邏輯綜合用于形成門級網(wǎng)表邏輯綜合工具誕生于 1986年 ，由 Aart de Geus 發(fā)明，通過翻譯、優(yōu)化、映射三步，將對電路的 RTL 級描述（RegisterTransfer Level）轉(zhuǎn)換為門級網(wǎng)表（Gate-Level Netlist），作為后端布線布局工具的輸入文件邏輯綜合工具推動芯片設(shè)計效率大幅提升通過邏輯綜合工具，芯片設(shè)計從手動設(shè)計電路進入電腦語言寫電路的時代，芯片設(shè)計的抽象程度與設(shè)計效率進一步提升，推動 IC 設(shè)計從晶體管級、門級逐步進入架構(gòu)級、系統(tǒng)級圖表9： 邏輯綜合過程資料來源：《IC 設(shè)計基礎(chǔ)》，任艷穎，王彬，（2003）、華泰研究免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀6------------------------------------------------------------計算機邏輯綜合技術(shù)隨芯片設(shè)計復雜度提升而進步。

物理綜合加入：隨著半導體工藝進入納米級（40nm 以下），連線的延時難以忽略，版圖布局規(guī)劃信息被加入這一環(huán)節(jié)，一方面可以估算連線延時，另一方面還可以對布線擁堵情況進行預測及優(yōu)化，代表產(chǎn)品如 2004 年推出的Design Compiler Graphical分布式綜合技術(shù)加入：隨著人工智能、5G 等新型技術(shù)應用逐步展開，對芯片性能的需求也不斷提升，EDA 方法面對的數(shù)據(jù)集愈發(fā)龐大，并行計算有助于加速 EDA 算法執(zhí)行，代表產(chǎn)品如 Design Compiler NXT1990s：EDA 軟件廠商成為主導，IP 模式逐步興起90 年代，軟件廠商成為主導公司90 年代軟件廠商成為主導公司，奠定了如今的 EDA 領(lǐng)域競爭格局，Mentor、Cadence、Synopsys 在這一階段內(nèi)迅速興起，成為 EDA 領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)，這一三足鼎立的競爭格局延續(xù)至今圖表10： 90 年代主導公司資料來源：各公司官網(wǎng)、華泰研究90 年代，半導體制造及設(shè)計公司成為主要客戶90 年代以來，隨著 Fabless 模式興起，芯片設(shè)計廠商成為 EDA 的重要使用者，這一階段內(nèi) EDA 廠商的主要客戶為芯片設(shè)計公司，包括英偉達，高通，德州儀器在內(nèi)的公司，此外，芯片代工廠商如臺積電也成為了 EDA 產(chǎn)品的使用者，EDA 客戶群體進一步拓寬。

圖表11： Fabless-Foundary 成為 EDA 的重要客戶資料來源：各公司官網(wǎng)、華泰研究免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀7------------------------------------------------------------計算機FPGA 與系統(tǒng)仿真1990s，F(xiàn)PGA 迅速發(fā)展，晶體管數(shù)量與 FPGA 尺寸不斷上升，手動設(shè)計變得更加困難芯片公司通過工藝進步實現(xiàn)自動化設(shè)計隨著設(shè)備變大，傳統(tǒng)的擁有不規(guī)則邏輯塊和稀疏互連的架構(gòu)難以自動布局和布線的缺點開始顯現(xiàn)，F(xiàn)PGA 公司紛紛通過工藝進步實現(xiàn)設(shè)計自動化到 20 世紀 90 年代末，自動化綜合、布局布線已經(jīng)成為設(shè)計中必備的步驟，EDA 在這一階段也實現(xiàn)了高速發(fā)展圖表12： 芯片公司通過工藝進步實現(xiàn)自動化公司工藝進步Altera將 CPLD 的長距離連接引入 Altera FLEX 架構(gòu)，提升自動化程度發(fā)布了 ORCAAT＆T , LucentXlinx在擴大 XC4000 互連數(shù)量和長度的同時擴大了設(shè)備規(guī)模資料來源：Three Ages of FPGAs: A Retrospective on the First Thirty Years of FPGA Technology, Stephen M，2015，華泰研究IP 模式發(fā)展，推動 EDA 產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

IP 模式由 ARM 公司在 90 年代開創(chuàng)，即將各種設(shè)計庫虛擬化，形成可重復利用的、具有特定功能的集成電路模塊，并將其授權(quán)給其他企業(yè)使用，交付的產(chǎn)品以數(shù)字形式存在經(jīng)過 90 年代的快速發(fā)展，市場規(guī)模由 1988 年的數(shù)千美元上升至 2003 年的超過十億美元，隨后 IP 市場持續(xù)增長至 2018 年的 37.43 億美元圖表13： IP 市場迅速發(fā)展資料來源：各公司官網(wǎng)、華泰研究圖表14： 全球半導體 IP 市場規(guī)模(百萬美元)全球半導體IP市場規(guī)模4,0003,5003,0002,5002,0001,5001,0005003742.72003-2018cagr 9%1988-2003cagr 126%1011.52003數(shù)千美元019882018資料來源：Gartner、華泰研究免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀8------------------------------------------------------------計算機逐步形成三大龍頭三分天下的局面三大 EDA 廠商產(chǎn)品線十分豐富，已經(jīng)基本覆蓋芯片設(shè)計所有環(huán)節(jié)EDA 公司提供給 IC 公司的一般都是全套工具，因此 EDA 集成度高的公司產(chǎn)品更有優(yōu)勢。

三巨頭基本都能提供全套的芯片設(shè)計 EAD 解決方案圖表15： 全球 EDA 企業(yè)競爭格局演化過程資料來源：公司官網(wǎng)、華泰研究在前端和后端，龍頭廠商產(chǎn)品均有所布局在數(shù)字前端中，RTL 仿真，Synopsys 的 VCS和 Mentor 的 Modelsim 占主導地位，邏輯綜合工具，Synopsys Design complier 占主導地位 Cadence 也有相應產(chǎn)品 Genus在數(shù)字后端產(chǎn)品中，Synopsys 的 ICC/ICC2 與 Cadence的 EDI/Innovus 業(yè)內(nèi)使用較多免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀9------------------------------------------------------------計算機圖表16： 數(shù)字前端產(chǎn)品對比廠商數(shù)字前端產(chǎn)品 ModelsimMentorSynopsysVCSSynopsysDesign Complier綜合CadenceGenus綜合領(lǐng)域亮點RTL 仿真RTL 仿真1.ModelSim? 將前所未有的驗證功能 1.提供業(yè)界最高性能的仿真和約束求 1.通過高級的優(yōu)化處理，包括并發(fā)時 1.RTL 設(shè)計生產(chǎn)力提高多達 10 倍整合到經(jīng)濟高效的 HDL 仿真解決方 解器引擎。

鐘和數(shù)據(jù)在內(nèi)，將時序和動態(tài)功耗的 2.周轉(zhuǎn)時間快達 5 倍，線性可擴展性案中2.VCS 解決方案提供本地測試平臺 結(jié)果質(zhì)量提升 5 ％ 超過 1000 萬個實例2.支持標準 HDL 3.ModelSim 提高了設(shè)計質(zhì)量和調(diào)試效率NTB) 支持、廣泛的 SystemVerilog 2.支持下一代工藝節(jié)點，包括 5 nm 3.單元級、塊級和芯片級綜合之間的支持、驗證計劃、覆蓋分析和關(guān)閉， 以下以及與行業(yè)事實上的調(diào)試標準 Verdi 3.增強了對 IC Compiler II 的物理指 4.Cadence Innovus 實施系統(tǒng)中的迭代次數(shù)至少減少 2 倍4.智能設(shè)計的 GUI ，有效利用桌面空 的本地集成導，改進了 RC 和時序相關(guān)性時序和線長在布局和布線的 5% 以內(nèi)間3.VCS 具有獨特的優(yōu)勢，可以滿足設(shè) 4.改進的多線程技術(shù)可在 8 個核上計人員和驗證工程師應對當今 SoC 取得更好的擴展性將運行時間加快5.數(shù)據(jù)路徑面積減少多達 20%，而不會對性能產(chǎn)生任何影響的復雜性的需求2 倍5.帶有智能工作負載分區(qū)的云就緒分布式處理資料來源：公司官網(wǎng)、華泰研究圖表17： 數(shù)字后端產(chǎn)品對比廠商數(shù)字后端產(chǎn)品 ICC2亮點SynopsysCadenceGenus1.支持超過 5 億個標準單元實例的最高容量解決方案，具有可擴展的緊湊 1 大規(guī)模并行架構(gòu)，用于處理大型設(shè)計，支持多核工作站上的多線程功能數(shù)據(jù)模型以及計算機網(wǎng)絡上的分布式處理2.全局最小值驅(qū)動總功耗優(yōu)化2 基于求解器的全新 GigaPlace 擺放技術(shù)，依據(jù)時序、功率和擁塞數(shù)據(jù)，通過了解對拓撲、引腳連接和顏色的感知，提供最優(yōu)化的單元擺放、線長、利用率和 PPA 結(jié)果3.多重圖形和 FinFET 感知設(shè)計流程新一代先進二維布局和合規(guī)化4.基于 PrimeTime 延遲計算的布線優(yōu)化，旨在達到金牌準確度5.在布線優(yōu)化進程中集成了 PrimeTime ECO 流程，達到飛快的周轉(zhuǎn)時間 3 其他高級節(jié)點技術(shù)，例如通孔支柱、可感知電源完整性的單元擺放和優(yōu)化、功耗時鐘偏斜、連續(xù)擁塞監(jiān)控，以及用于處理自對準雙圖案的、經(jīng)過優(yōu)化的布線器，以實現(xiàn)更好的 PPA 結(jié)果基于機器學習的創(chuàng)新功能貫穿整個實施流程，可為具有挑戰(zhàn)性的高性能設(shè)計帶來最佳 PPA 結(jié)果資料來源：公司官網(wǎng)、華泰研究芯片設(shè)計方式進化，商業(yè)模式隨之改變芯片設(shè)計方式進化，商業(yè)模式隨之改變。

EDA 商業(yè)模式經(jīng)歷了 EDA 軟硬件，EDA 軟件，EDA 軟件+IP 三個階段1980s 從 ICCAD 階段到 EDA 階段，軟件模式興起：80 年代，芯片工藝步入亞微米級，CAD 無法滿足芯片設(shè)計更為復雜的需求，而 Spice，邏輯綜合等核心技術(shù)的迅速發(fā)展，使得 EDA 產(chǎn)品能夠進行進行初級的設(shè)計描述、綜合、優(yōu)化和設(shè)計結(jié)果驗證，相比硬件模式，軟件模式更加靈活，順應了 EDA 普及的趨勢芯片分工細化與 EDA+IP 模式：隨著芯片產(chǎn)業(yè)分工不斷細化，出現(xiàn)了制造、設(shè)計的分工芯片 IP 使設(shè)計師能夠利用已有的成熟模塊搭建所需的功能，提升設(shè)計效率軟硬協(xié)同開發(fā)與服務模式：隨著架構(gòu)不斷演化，軟硬件之間的邊界逐步淡化，軟硬件協(xié)同開發(fā)成為趨勢，EDA 需要確保軟硬一致性，優(yōu)化算力算法，滿足客戶軟硬協(xié)同開發(fā)、整合的需求，因此服務模式逐漸興起關(guān)注產(chǎn)品可用性與易用性與芯片設(shè)計復雜度技術(shù)進步的供給曲線，由底層技術(shù)、算力等因素疊加而成，反映可用性與易用性1970s：核心算法 Spice 及硬件載體使自動化成為可能，實現(xiàn)了初步可用性，推動從手工到 ICCAD 的進步：1980s 單元庫、邏輯綜合工具及硬件語言的發(fā)展使抽象化程度提升，EDA 易用性提升。

1990sIP 庫迅速發(fā)展豐富，F(xiàn)PGA 迅速發(fā)展均推動 EDA 的普及推廣芯片設(shè)計的需求曲線由芯片工藝制程，設(shè)計復雜度決定80 年代芯片制程步入步入亞微米級，90 年代步入深亞微米級，如今芯片制程逼近當前材料的物理極限 7nm，對 EDA 發(fā)展提出新的要求免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀10------------------------------------------------------------計算機國內(nèi) EDA 發(fā)展：21 世紀進入新階段國產(chǎn) EDA 發(fā)展歷程：70 年代起步，21 世紀進入新階段總結(jié)國內(nèi) EDA 行業(yè)發(fā)展歷程來看，按時間順序大致可以分為四個階段：芯芯之火（70s）：“數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計自動化”學術(shù)會議，成為中國 EDA 事業(yè)的學術(shù)萌芽；橫空出世（80s）：“巴統(tǒng)”禁運背景下，“熊貓系統(tǒng)”橫空出世；冰河時期（90s）：受“造不如買，買不如租”思想影響，EDA 產(chǎn)業(yè)陷入低谷；覺醒年代（21 世紀以來）：核高基加持下，國內(nèi) EDA 企業(yè)百花齊放圖表18： 國產(chǎn) EDA 發(fā)展歷程資料來源：CSDN、華泰研究1970s：芯芯之火1978 年 10 月“數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計自動化”學術(shù)會議于桂林陽朔舉行，被譽為中國“EDA 事業(yè)的開端”。

此次會議共有 67 個單位、140 多名代表參加，收到論文 83 篇本次會議最終選出 18 篇論文進行刊登，涵蓋了自動邏輯綜合、模擬技術(shù)、測試生成、電路分析、印制板布線及集成電路版圖設(shè)計等各個方面，標志著中國 EDA 事業(yè)在學術(shù)領(lǐng)域的萌芽圖表19： 部分“數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計自動化”會議上討論的論文作者論文主要內(nèi)容劉慎權(quán)，郭玉釵CJBX——一個多層插件板布線系統(tǒng)采用李氏算法，并吸取了人工布線的經(jīng)驗，合理進行分線，分層，排序以及使用借孔和障礙墻，有效提高布線效率和布通率魏道政產(chǎn)生功能級數(shù)字電路測試碼的一種算法 適用于以功能塊為基本單元的組合電路和時序電路的產(chǎn)生功能—主路徑敏化法級數(shù)字電路測試碼的一種算法林宗楷、余淼華劉明業(yè)介紹一 個邏輯模擬系統(tǒng)計算機輔助邏輯設(shè)計理論全通路圖法邏輯模擬語言的模擬算法總結(jié)了基于多維體的計算機輔助邏輯設(shè)計理論和算法檢測組合邏輯網(wǎng)絡中多故障的一種簡便方法將布爾代數(shù)擴展成四值的布爾代數(shù),研究了它的數(shù)學基礎(chǔ),提出了幾種表達式,介紹了星算法的推導法則,并證明了與布爾差分相溝通的展開定理梁業(yè)偉陳廷槐四值邏輯與星算法朱昌衡計算機數(shù)字系統(tǒng)檢測的加權(quán)法與電路的可測性-資料來源：《一次令人難忘的專業(yè)學術(shù)會議》，胡祖宣，1999，華泰研究以桂林會議為起點，“六五”期間我國陸續(xù)開發(fā)了國產(chǎn) ICCAD 一級系統(tǒng)和二級系統(tǒng)。

第六個五年計劃”期間，國內(nèi)陸續(xù)開發(fā)出了被稱為集成電路 CAD 系統(tǒng)的一級與二級系統(tǒng)一級系統(tǒng)是以國產(chǎn) DJS-130 小型機為硬件環(huán)境運行的 ICCAD 軟件包，可輔助用戶將設(shè)計好的版圖輸入到計算機并進行修改編輯，然后產(chǎn)生掩模數(shù)據(jù)帶二級系統(tǒng)是在 “六五”后期開發(fā)的功能較齊全的可用于大規(guī)模集成電路的 CAD 系統(tǒng)，以 MC68000 為硬件環(huán)境“， 七五”期間義作了實用化移植、改進和推廣，使其可運行于開放的圖形工作站免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀11------------------------------------------------------------計算機圖表20： 國產(chǎn) ICCAD 系統(tǒng)資料來源：CSDN、華泰研究1980s：橫空出世20 世紀 80 年代，在“巴統(tǒng)”禁運背景下，“熊貓系統(tǒng)”橫空出世20 世紀 80 年代時值冷戰(zhàn)，“巴黎統(tǒng)籌委員會”對中國實施禁運管制，無法從國外購買 EDA 軟件1986 年前后國家計委設(shè)立了“ICCAD Ⅲ級系統(tǒng)開發(fā)”專項，集中了全國 17 家單位、118 位專家學者聯(lián)合攻關(guān)，正式啟動國產(chǎn) EDA 工具“熊貓系統(tǒng)”的研發(fā)工作，1993 年前后全面問世。

熊貓ICCAD 系統(tǒng)”填補了我國在 EDA 領(lǐng)域的空白，打破了外國對中國的 EDA 工具封鎖由于價格僅為同類產(chǎn)品的 1/10，導致美國芯片廠商也一度選擇“熊貓系統(tǒng)”，在市場中引起較大反響1986 年 12 月全國 ICCAD 專家委員會成立，依托于北京集成電路設(shè)計中心開展研發(fā)工作王陽元教授（時任四機部微電子局負責人，四機部即后來的電子工業(yè)部）任主任委員，清華楊之廉教授、洪先龍教授任專家委員會成員，從美國聘請連永君博士為總設(shè)計師連永君博士本科畢業(yè)于臺灣大學，在美國獲博士學位，當時任職于美國一家計算機公司，對 EDA系統(tǒng)相當熟悉他到任后隨即成立新的總設(shè)計組，確定四位副總設(shè)計師，分別為王正華（北京設(shè)計中心）、清華計算機系的洪先龍和柳西玲、微電子所的余志平三級系統(tǒng)的開發(fā)隊伍依托在北京集成電路設(shè)計中心，集中了全國頂尖科研力量參與機構(gòu)包括 10 所學校：北大、清華（計算機系與微電子所）、北京工學院（現(xiàn)北京理工大學）、北京郵電學院（現(xiàn)北京郵電大學）、北京工業(yè)大學、復旦大學、上海交大、浙江大學、杭州電子工業(yè)學院（現(xiàn)杭州電子科技大學）及哈爾濱工業(yè)大學；4 個科研單位：機電部北京自動化所、中科院計算機所軟件實驗室、微電子中心（現(xiàn)中科院微電子所）與上海冶金所（現(xiàn)中科院上海微系統(tǒng)所）；2 所產(chǎn)業(yè)研究單位：中國華晶電子集團中央研究所、北京集成電路設(shè)計中心。

開發(fā)完成之后，市場對熊貓系統(tǒng)反響熱烈，產(chǎn)品在全國范圍內(nèi)鋪開熊貓系統(tǒng)是中國第一個自主研發(fā)的 ICCAD 系統(tǒng)，核心部分由 28 個設(shè)計工具組成，共 180 萬行代碼，具有集成電路設(shè)計所需要的行為功能級描述、版圖編輯、邏輯和電路模擬、測試碼生成、自動布局布線和版圖驗證等功能1993 年系統(tǒng)獲得國家科學技術(shù)進步一等獎，并在 20 家設(shè)計公司和研究機構(gòu)得到應用，共安裝 55 套系統(tǒng)，開發(fā)完成近 200 個集成電路品種，建成了 7 個經(jīng)過工藝驗證的實用化單元庫自熊貓系統(tǒng)之后，先后發(fā)布了九天 Zeni 系統(tǒng)（2001 年）、SoC 時鐘分析與優(yōu)化工具ClockExplorer（2006 年）、時序優(yōu)化工具 Timing Explorer（2008 年），并成功進入了海外市場免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀12------------------------------------------------------------計算機圖表21： 國產(chǎn)熊貓系統(tǒng)資料來源：華大九天官網(wǎng)、華泰研究熊貓 EDA 系統(tǒng)研制工作結(jié)束后，研制成果由隸屬于原電子部“北京集成電路設(shè)計中心”繼承。

北京集成電路設(shè)計中心（CIDC）成立于 1986 年，也是國內(nèi)第一家集成電路設(shè)計中心，后改名為中國華大集成電路設(shè)計中心2003 年中國電子信息產(chǎn)業(yè)集團公司與國投高科技投資有限公司在原中國華大集成電路設(shè)計中心的基礎(chǔ)上，將國家投資的 7 家“909”設(shè)計公司整合后組建為中國華大集成電路設(shè)計集團有限公司2009 年，由中國華大集成電路設(shè)計集團有限公司與國投高科技投資有限公司共同投資，將華大 EDA 部門獨立出來，成立華大九天圖表22： 熊貓 EDA 系統(tǒng)研制成果沿革資料來源：華大九天官網(wǎng)、華泰研究1990s：冰河時期冰河時期（90s）需求端來看，“造不如買，買不如租”理念盛行 1994 年禁運取消之后，海外 EDA 巨頭快速進入中國市場，以技術(shù)成熟、價格便宜、免費贈送、多方合作等策略，快速收割市場份額1994 年 Cadence 到北京參加了 1994 年亞洲電子設(shè)計自動化及測試研討展覽會，不久之后就在人民大會堂宣布成立北京辦事處1995 年 Synopsys（新思）公司在中國大飯店宣布成立北京辦事處在“造不如買，買不如租”觀念流行的社會背景下，國內(nèi) EDA 產(chǎn)業(yè)缺少政策和市場支持，使得國產(chǎn) EDA 工具研發(fā)和應用陷入低谷。

免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀13------------------------------------------------------------計算機供給端來看，國外 EDA 巨頭通過多種方式打壓國產(chǎn)系統(tǒng)發(fā)展一方面，國外廠商從價格層面狙擊國產(chǎn)系統(tǒng)熊貓系統(tǒng)雖然具備開發(fā)大規(guī)模集成電路的能力，但本質(zhì)上仍屬于點工具范疇，無法實現(xiàn)真正全流程支持而國外廠商往往會針對點工具進行免費，并在其他工具上提高收費以定向狙擊國內(nèi) EDA 軟件企業(yè)另一方面，海外巨頭通過無償捐贈、共建實驗室等方式培養(yǎng)用戶習慣1994年Synopsys向清華大學捐贈了20套Design Compiler軟件，總價值約500萬美元，隨后又與清華成立了“清華大學——新思科技高層次電子設(shè)計中心”，推動中國 EDA 人才的培養(yǎng)曾經(jīng)的世界第四 EDA 巨頭 Magma（2012 年被新思收購）采用與政府合作創(chuàng)建孵化基地的方式，以比較便宜或者免費的形式提供軟件及相關(guān)配套服務，配合政府的戰(zhàn)略決策圖表23： 供給端國外 EDA 巨頭打壓國產(chǎn)系統(tǒng)發(fā)展（90 年代）資料來源：CSDN、華泰研究21 世紀以來：覺醒年代覺醒年代（21 世紀以來） 。

2008 年 4 月，國家“核高基”重大科技專項正式進入實施階段，EDA 領(lǐng)域也迎來了新一輪的國家支持核高基”重大專項計劃中，華大九天、芯愿景等第一批國產(chǎn) EDA 企業(yè)相繼成立并被重點扶持圖表24： 國產(chǎn) EDA 迅速發(fā)展資料來源：全芯時代官網(wǎng)、華泰研究隨著國內(nèi)對 EDA 軟件的重視程度逐步加強，國家出臺了一系列針對 EDA 產(chǎn)業(yè)的扶持政策，以加速行業(yè)成長受中美貿(mào)易摩擦影響，國內(nèi)高新技術(shù)企業(yè)如華為、中興等陸續(xù)受到美國制裁，芯片斷供、EDA 軟件停售等懲罰措施使得相關(guān)企業(yè)經(jīng)營陷入停滯，同時國家層面也將對國內(nèi)半導體產(chǎn)業(yè)的關(guān)注提升到新的高度免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀14------------------------------------------------------------計算機圖表25： 近三年部分 EDA 產(chǎn)業(yè)扶持政策時間政策部門2021 年 4 月2020 年 7 月2020 年 1 月2018 年 9 月2018 年 3 月《國家鼓勵的集成電路設(shè)計、裝備、材料、封裝、測試企業(yè)條件》《新時期促進集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干政策》《加強“從 0 到 1”基礎(chǔ)研究工作方案》工業(yè)和信息化部、國家發(fā)展改革委、財政部、國家稅務總局國務院科技部、發(fā)展改革委、教育部、中科院、自然科學基金委國務院《關(guān)于推動創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展打造“雙創(chuàng)”升級版的意見》《關(guān)于集成電路生產(chǎn)企業(yè)有關(guān)企業(yè)所得稅政策問題的通知》財政部、稅務總局、國家發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部資料來源：各部門官網(wǎng)、華泰研究圖表26： 國產(chǎn) EDA 布局公司名稱華大九天博達微所在地成立時間（年） 注冊資本（萬） 研發(fā)方向北京北京南京上海成都杭州杭州蘇州上海深圳深圳深圳武漢北京濟南天津200920122020200420182003201820112010201820022011201120022010200917217293數(shù)模設(shè)計驗證、后端時序分析等器件建模、測試芯華章科技國微思爾芯奧卡思8446168712001000600數(shù)字驗證:硬件仿真器，F(xiàn)PGA 原型驗證，智能驗證，形式驗證，邏輯仿真原型驗證、云原型驗證形式驗證設(shè)計廣立微良率測試行芯IP 低功耗珂晶達10001992110000220008000693器件工藝仿真芯和半導體鴻芯微納國微集團貝思科爾九同方微芯愿景仿真 EDA、IPD 等多工藝濾波器數(shù)字布局布線、時序分析、功耗分析系統(tǒng)硬件仿真、邏輯綜合、DFT 等模擬混合驗證器件建模仿真50004250100集成電路分析設(shè)計平臺、IP 核和 EDA 軟件仿真、噪聲、測試概倫電子藍海微定制化服務資料來源：各公司官網(wǎng)、華泰研究國內(nèi) EDA 點工具廠商迅速發(fā)展，并積極向更多領(lǐng)域延伸點工具迅速發(fā)展，積極向更多領(lǐng)域延伸。

從國內(nèi) EDA 市場的發(fā)展現(xiàn)狀看，形成了眾多提供針對某一細分環(huán)節(jié)工具的 EDA 廠商，此外部分廠商積極向更多的環(huán)節(jié)延伸我們認為隨著國內(nèi) EDA 廠商不斷迭代 EDA 產(chǎn)品，延伸觸及范圍，國產(chǎn) EDA 產(chǎn)品力有望進一步增強圖表27： 國產(chǎn) EDA 廠商布局資料來源：各公司官網(wǎng)、華泰研究免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀15------------------------------------------------------------計算機復盤國內(nèi) EDA 行業(yè)發(fā)展歷程來看，我們認為四大要素深刻影響著國內(nèi) EDA 行業(yè)整體的發(fā)展，即人才、技術(shù)、政策和生態(tài)人才：總量上顯著落后于海外 EDA 企業(yè)，海外人才歸國帶來積極變化；技術(shù)：以提供點工具為主，新工藝革命帶來彎道超車機會；政策：政策影響巨大，國家對 EDA 行業(yè)重視程度正在提升；生態(tài)：產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設(shè)制約國內(nèi) EDA 行業(yè)發(fā)展，并購之下國內(nèi) EDA 生態(tài)有望建立圖表28： 國內(nèi) EDA 行業(yè)發(fā)展要素資料來源：華泰研究人才：海外 EDA 人才歸國，為國內(nèi) EDA 行業(yè)帶來積極變化隨著國內(nèi) EDA 產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，越來越多的海外 EDA 人才開始選擇回國發(fā)展，如芯華章科技創(chuàng)始人、董事長兼 CEO王禮賓是 EDA 行業(yè)的老將，于 2000 年進入楷登電子，在 2015 年加入新思科技。

概倫電子董事長劉志宏博士也曾任 Cadence 全球副總裁，曾創(chuàng)立 BTA 并擔任董事長技術(shù)：點工具突圍有望覆蓋更多流程隨著國內(nèi) EDA 玩家的不斷進入，國內(nèi) EDA 產(chǎn)業(yè)在點工具上實現(xiàn)越來越多的突破：如擅長形式驗證的 HyperSilicon、ARCAS；擅長 STA 的行芯、芯行紀；擅長仿真的概倫電子；擅長寄生參數(shù)提取的超逸達等等政策：當下國家層面對于 EDA 軟件自主可控的重視程度再上一個臺階美國禁令之后，華為無法繼續(xù)使用國外 EDA 軟件，芯片設(shè)計業(yè)務受到重大打擊在此之后，國內(nèi)陸續(xù)發(fā)布相關(guān)政策，以支持 EDA 與半導體產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展，如 2020 年 7 月國務院印發(fā)《新時期促進集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干政策》，強調(diào)度 EDA 軟件發(fā)展的重要性生態(tài)：國內(nèi) EDA 行業(yè)正發(fā)生積極變化，并購之下國內(nèi) EDA 生態(tài)有望建立近幾年間，越來越多以華為代表的公司開始參與自研芯片，國內(nèi)對于各制程芯片的需求量和研發(fā)體量都在不斷增長，對 EDA 需求也隨之水漲船高，行業(yè)迎來新一輪發(fā)展機遇此外，EDA 行業(yè)并購也為國內(nèi) EDA 產(chǎn)業(yè)生態(tài)整合提供了新的機遇2010 年華大九天收購華天中匯；2019 年概倫電子并購博達微，持股比例達 80%； 2021 年概倫電子招股書中提到擬募資 12.1 億元，用途包括戰(zhàn)略投資與并購整合項目。

并購之下，國內(nèi) EDA 產(chǎn)業(yè)整合或?qū)⒓铀伲欣诋a(chǎn)業(yè)規(guī)?；男纬桑龠M國內(nèi) EDA 生態(tài)建立圖表29： 收購情況資料來源：公司官網(wǎng)、華泰研究免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀16------------------------------------------------------------計算機圖表30： 提及公司表公司名稱SynospysCadenceSiemensMotorolaIntel公司代碼SNPS USCDNS USSIE GRMSI USINTC US005930 KSTXN USNVDA USQCOM US2454 TTIBM USROK USGE US2330 TT未上市三星德州儀器英偉達高通聯(lián)發(fā)科IBMRockwellGE臺積電XlinxAppliconCALMAComputerVisionValid未上市未上市未上市未上市Daisy未上市華大九天芯華章未上市未上市國微集團概倫電子廣立微未上市未上市未上市行芯未上市珂晶達未上市鴻芯微納芯和半導體芯愿景未上市未上市未上市貝思科爾博達微未上市未上市行芯科技奧卡思微藍海微未上市未上市未上市九同方微海思未上市未上市Mentor Graphic未上市資料來源：Blommberg，華泰研究風險提示1）技術(shù)進步不及預期。

若 EDA 產(chǎn)品的技術(shù)進步不及預期，無法滿足芯片行業(yè)更加復雜的設(shè)計要求，EDA 市場在電子產(chǎn)業(yè)鏈中的價值占比提升可能不及預期2）市場競爭加劇EDA 市場三大海外龍頭提供完整解決方案，具有較強競爭力，此外還有部分廠商提供針對某一環(huán)節(jié)的點工具，若市場競爭加劇，可能對 EDA 廠商產(chǎn)生不利影響免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀17------------------------------------------------------------。