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2021年中國集成電路設計產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及格局分析,,國產(chǎn)EDA龍頭上市

2022-09-20
來源:投資濱州
關鍵詞: 集成電路 EDA 設計

  一,、集成電路設計定義及概述

  1、集成電路可分為設計,、制造和封裝測試三大板塊,,其中設計水平的高低決定了芯片產(chǎn)品的功能、性能和成本,。

  2016年之前我國集成電路主要以封測為主,,隨著國內設計領域持續(xù)投入,2016年我國設計領域首次超過封測領域,,設計和封測分別占比37.92%和36.08%,,隨著國內技術持續(xù)突破,設計和制造占比持續(xù)增長,,2021年數(shù)據(jù)顯示我國集成電路設計占比達43.21%,,制造領域占比小幅度上升至30.37%,在2020年也已超越封測銷售額,。

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  資料來源:CSIA,,華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理

  2、設計流程

  集成電路設計業(yè)務環(huán)節(jié)總體可分為前端設計和后端設計兩部分,。前端設計是指在設計師拿到具體需求之后,,首先根據(jù)具體需求定義相關的功能模塊與規(guī)格,從架構層面上設計能滿足特定需求的功能,,之后實現(xiàn)相應的設計;邏輯綜合后就進入后端,,這一階段主要是將更高層級的描述轉化為門級網(wǎng)表,,之后再進行DFT測試并進行物理層面的設計,在工藝,、功耗等環(huán)節(jié)簽核完畢之后,,EDA的設計工作基本已經(jīng)完成,,可以進入具體的封裝與測試階段。

  數(shù)字芯片設計流程

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  資料來源:芯華章,,華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理

  二,、集成電路整體現(xiàn)狀

  我國集成電路發(fā)展較晚,整體相較國際頂尖水平仍有部分差距,,尤其是在邏輯芯片等高端芯片領域,,高技術壁壘背景下,國產(chǎn)企業(yè)短期內仍無法突破,,但隨著國內企業(yè)逐步在儲存芯片,、半導體材料逐步突破,國內集成電路產(chǎn)量持續(xù)增長,,2021年達3594.3億塊,,同比增長37.5%,加上凈進口量,,表面國內集成電路需求量近6800億塊,。隨著汽車電子、物聯(lián)網(wǎng),、智能家居,、工業(yè)自動化等需求擴張,我國集成電路規(guī)模將快速擴張,,但短期內受限高端技術被封鎖,,進口來源仍是關鍵。

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  三,、集成電路產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)狀

  1,、集成電路產(chǎn)業(yè)鏈

  集成電路產(chǎn)業(yè)鏈包括設計、制造和封測,,IP為芯片設計的關鍵環(huán)節(jié),。芯片設計位于集成電路產(chǎn)業(yè)鏈上游,芯片設計的基礎包括EDA和IP,。EDA指電子設計自動化,,是芯片設計的工具和輔助性軟件。IP則是在芯片設計中那些通過驗證的,、可重復使用的,、具有特定功能的宏模塊,可以移植到不同的半導體工藝中,。

  集成電路產(chǎn)業(yè)鏈簡圖

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  資料來源:中芯國際招股書,,華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理

  2、應用分布

  從產(chǎn)品應用分布來看,我國集成電路設計行業(yè)產(chǎn)品主要分布在通信,、消費,、計算機、多媒體等領域,。其中通信領域芯片銷售規(guī)模最大,,2020年銷售規(guī)模高達1647.10億元,占行業(yè)總銷售額的43.12%,;隨后消費領域芯片銷售規(guī)模以1063.90億元排名第二,,占比27.86%。

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  資料來源:ICCAD,,華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理

  四,、集成電路設計產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

  1、市場規(guī)模

  我國集成電路設計行業(yè)增速迅猛,,在集成電路行業(yè)中的比重不斷提升,。根據(jù)數(shù)據(jù),2021年,,我國集成電路設計行業(yè)銷售規(guī)模達4519 億元,,同比增長19.6%,。同時,,自2016年,我國集成電路設計行業(yè)的產(chǎn)值超過封裝測試業(yè),,成為集成電路行業(yè)產(chǎn)值第一的業(yè)務環(huán)節(jié),。

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  資料來源:CSIA,華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理

  2,、企業(yè)數(shù)量

  隨著我國集成電路行業(yè)的高速發(fā)展,,收獲了眾多資本的青睞,越來越多的企業(yè)進軍該行業(yè),。2011-2021年我國集成電路設計行業(yè)企業(yè)數(shù)量增長迅猛,,從534家快速上升至2810家。值得注意的是,,雖然整體企業(yè)熱度持續(xù)上升,,但尖端技術仍未突破背景下,市場競爭加劇或將帶動國產(chǎn)化突圍可能性增加,。

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  資料來源:ICCAD,,華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理

  相關報告:華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2022-2027年中國集成電路設計行業(yè)發(fā)展監(jiān)測及投資戰(zhàn)略研究報告》;

  3,、區(qū)域分布

  就區(qū)域分布而言,,我國集成電路設計行業(yè)已形成長三角、珠三角,、京津環(huán)渤海,、中西部地區(qū)四大重點區(qū)域,,主要原因是靠近電子信息科技經(jīng)濟發(fā)展中心,交通便利,,海運成本較低,,數(shù)據(jù)顯示,2020長三江和珠三角地區(qū)共占比超7成,,其中長三江占比最高,,銷售額達到1599.7億元,占比為39.5%,。

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  資料來源:ICCAD,,華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理

  4、軟件規(guī)模

  中國擁有全球規(guī)模最大,、增速最快的集成電路市場,,在全球集成電路及EDA行業(yè)發(fā)展持續(xù)向好大背景下,我國EDA行業(yè)也迎來了爆發(fā)期,,2020年全年行業(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%,。

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  資料來源:公開資料整理

  五,、集成電路設計競爭格局

  1、市場集中度

  全球范圍內主要的IC設計企業(yè)包括高通,、博通,、英偉達等,2020年全球前十大IC設計公司(Fabless) 收入共計達到859.74億美元,。若按照全球IC設計規(guī)模1279億美元來算,,2020年CR5占比57.3%左右,CR10市占率達到67.22%,,集中度較高,。

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  資料來源:公開資料整理

  EDA是芯片設計與生產(chǎn)的核心,目前國內中國EDA市場增速高于全球,,國產(chǎn)化率極低,。就競爭格局而言,2020年Synopsys,,Cadence和Siemens EDA為我國前三大EDA供應商,,合計營收市場份額占比為77.70%,國產(chǎn)廠商占比不到15%,其中華大九天為國內EDA龍頭,。

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  資料來源:公開資料整理

  2,、華大九天經(jīng)營現(xiàn)狀

  華大九天作為國內EDA龍頭,整體技術相較國際Synopsys,,Cadence和Siemens EDA前三大EDA供應商仍有差距,,但整體經(jīng)營狀況良好,毛利水平在90%左右,,2019-2021年營收占比研發(fā)分別為52.5%,、44.22%和52.57%,預估上市后市值超百億元,。政策補貼背景下,,有望突破國際EDA軟件壟斷現(xiàn)狀。

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  資料來源:華大九天招股書,,華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理

  華大九天在模擬電路設計和平板顯示電路設計兩個方面實現(xiàn)了全流程EDA工具系統(tǒng),,但在數(shù)字電路設計和晶圓制造方面尚不能實現(xiàn)全流程覆蓋。在模擬電路設計全流程 EDA 工具系統(tǒng)中,,僅有仿真工具支持5nm量產(chǎn)工藝制程,,其他模擬電路設計EDA工具只支持28nm工藝制程,與國際一流水準有著不小的差距,。數(shù)字電路設計EDA工具中有5款可以支持5nm量產(chǎn)工藝,,1款(單元化特征提取工具)支持40nm量產(chǎn)工藝。

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  資料來源:華大九天招股書,,華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理


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