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凯发app|蜜芽my77738|工业软件专题报告:五大要素拆解EDA行业机会

来源:凯发官网入口首页 发布时间:2024-06-27

  凯发k8·[中国]官方网站★★ღღ,凯发国际app首页★★ღღ,凯发国际k8官网登录手机K8凯发VIP入口★★ღღ,★★ღღ。在不同时期★★ღღ,市场冠以不同的名称★★ღღ:“智能制造”★★ღღ、“工业互联网”★★ღღ、“智造”★★ღღ、“制 造软件”★★ღღ、“工业软件”★★ღღ,本质制造业信息化★★ღღ、智能化内涵的扩大与升级★★ღღ,我们尝试搭全 局分析★★ღღ、投资框架★★ღღ。

  其中智能制造 TMT 系列深度 13《产品力跃迁下的国产替代及龙头出海-智能制造投资 全场景解析》搭建了全局分析框架★★ღღ。

  1)第一预期差★★ღღ:本报告不仅聚焦计算机板块★★ღღ,而是覆盖智能制造全产业链★★ღღ。我们将产 业链分为★★ღღ:生产设计流程(计算机主覆盖)★★ღღ、生产制造流程(机械★★ღღ、电新主覆盖)★★ღღ、生产 管理流程(计算机主覆盖) ★★ღღ、生产运营流程(机械★★ღღ、电新主覆盖) ★★ღღ、工业互联网(计算 机★★ღღ、通信主覆盖) ★★ღღ。

  2)第二预期差★★ღღ:不仅分析智能制造的基本面情况★★ღღ、空间★★ღღ、份额等情况★★ღღ,同时从投资角 度分析各个板块的驱动力★★ღღ、商业模式★★ღღ,横向比较什么板块值得投资★★ღღ,什么类型的公司值得 投资★★ღღ、应该关注什么指标★★ღღ。

  3)解答第一疑惑★★ღღ,周期还是成长★★ღღ:一线公司看成长★★ღღ,成长主要来自智能化★★ღღ,可通过计 算客户 ROI 验证★★ღღ。

  4)解答第二疑惑★★ღღ,行业测算多★★ღღ,落实个股难★★ღღ:详拆不同环节的产业驱动力★★ღღ、商业模式★★ღღ、 护城河★★ღღ、涉及公司★★ღღ;先投资综合龙头★★ღღ,再利基领军(需二次曲线)解答第三疑惑★★ღღ,估值难以把握

  其次★★ღღ,归纳智能制造 TMT 四大环节的商业模式★★ღღ、护城河★★ღღ、标的★★ღღ。 智能制造几大流程★★ღღ,至少分成四大环节★★ღღ、几大个细分环节★★ღღ。其中生产设计流程★★ღღ,容易 出现利基市场★★ღღ、技术驱动的中小公司★★ღღ。生产制造流程容易出现嵌入式软件大型公司★★ღღ。生产管理流程容易出现行业 know-how 驱动的服务公司(产生通用公司需要时间)★★ღღ。工业互联 网流程当前通用硬件公司较为可行★★ღღ。

  生产设计流程★★ღღ,选择通用型拓展性强凯发app★★ღღ、技术最好的厂商★★ღღ。相关如华大九天★★ღღ、中望软件★★ღღ。 生产制造流程★★ღღ,已出现大型软硬一体化公司★★ღღ,选国内产品竞争力好★★ღღ、在全球替代的公 司★★ღღ。相关如中控技术(机械&TMT)★★ღღ、汇川技术(机械)★★ღღ。细分领域有产品公司★★ღღ,如柏楚 电子★★ღღ。 生产管理流程★★ღღ,要区分专用和通用★★ღღ。选择大垂直赛道★★ღღ、或罕见能横向扩展的公司★★ღღ,如 金蝶国际★★ღღ、用友网络★★ღღ。 工业互联网★★ღღ,由于下游标准和推广不明★★ღღ,选择上游硬件模组和硬件产品★★ღღ,例如移远通 信(通信)★★ღღ。

  (1)20 世纪 70 年代到 80 年代★★ღღ,手工设计阶段★★ღღ,这也是 CAD 的阶段★★ღღ。在 EDA 出现 之前★★ღღ,集成电路是手工设计和布局的★★ღღ。较为先进的方法是使用几何软件生成光绘胶带★★ღღ,这 个过程基本是图形化的★★ღღ,从电子到图形的转换由手动完成★★ღღ。到 1970 年代的中期★★ღღ,开发人员 开始在绘图之外实现电路设计的自动化★★ღღ,并开发了第一个布局布线工具★★ღღ。这个时代的 CAD 主要功能是交互图形编辑★★ღღ,也是 EDA 的雏形★★ღღ。

  (2)20 世纪 80 年代到 90 年代★★ღღ,是商用 EDA 起步阶段★★ღღ,专用编程语言出现是与 CAD 分化的标志蜜芽my77738★★ღღ。1980 年★★ღღ,教授 Carver Mead 和程式设计师 Lynn Conway 共同发表论文《超 大规模集成电路系统导论》 (Introduction to VLSI Systems)★★ღღ,这篇开创性的文章提议 使用编程语言来设计芯片★★ღღ,这使得可设计芯片的复杂性显著增加 ★★ღღ。并且★★ღღ,由于在生产之前 可以更好地进行模拟★★ღღ,芯片变得更容易布局★★ღღ,设计的正确率也有所提升★★ღღ。今日的 EDA 三巨 头 Synopsys★★ღღ、Cadence 和 Mentor Graphics(现已被西门子收购)即在这十年间诞生★★ღღ。

  (3)20 世纪 90 年代-至今★★ღღ,商用 EDA 成熟阶段★★ღღ。IC 设计复杂度的不断提升★★ღღ,推动 了 EDA 工具的普及和发展★★ღღ。这一时期★★ღღ,自上向下(Top-down)的设计方法成为主流★★ღღ,高级语言描述★★ღღ、系统级仿真和综合技术成为这个阶段 EDA 的特点 凯发app★★ღღ。之后★★ღღ,EDA 技术继续追 随摩尔定律而发展★★ღღ,表现在设计和仿真验证层面的 EDA 软件功能越来越强大★★ღღ,系统级★★ღღ、行 为级硬件描述语言更加高效★★ღღ,更大规模的可编程逻辑器件被不断推出等★★ღღ。

  根据 WSTS 和 ESDA 统计★★ღღ,全球 EDA 市场规模在集成电路行业中的占比由 2011 年的 2.5%逐步提升到 2020 年的 3.2%★★ღღ,呈现稳 步增长态势★★ღღ。根据前瞻产业研究院和赛迪智库数据★★ღღ,我国 EDA 在集成电路中的占比由 2015 年的 0.5%上升到 2020 年的 0.7%★★ღღ,相比于全球仍有很大的提升空间★★ღღ。

  前端设计(逻辑设计)★★ღღ:将描述功能的设计书转化为芯片的门级网表凯发app★★ღღ,具体流程 包括功能声明与架构文档的制定★★ღღ、RTL 设计★★ღღ、仿真验证★★ღღ、逻辑综合★★ღღ、静态时序分 析★★ღღ、形式验证★★ღღ。 后端设计(物理设计)★★ღღ:将门级网表转化为可以直接交付给代工厂的物理版图★★ღღ, 最后进入流片过程★★ღღ,具体流程包括布局规划★★ღღ、布局布线★★ღღ、时序和功耗分析凯发app★★ღღ、实物 验证和设计签付★★ღღ。(报告来源★★ღღ:未来智库)

  设计类 EDA 工具包括晶体管级★★ღღ、门级★★ღღ、RTL 级★★ღღ、系统和行为级 EDA 工具★★ღღ,各层级 EDA 工具的仿真和验证精度依次降低★★ღღ、速度依次提升★★ღღ。高层级的系统和行为级仿真和验证主要 适用于产品设计早期的原型验证★★ღღ,评估产品原型的性能和功能★★ღღ。最底层的晶体管级仿真和 验证则主要决定了最终产品的性能和良率★★ღღ。针对于大规模集成电路★★ღღ,设计方法从系统和行 为级设计开始★★ღღ,逐层设计★★ღღ、仿真★★ღღ、验证和实现★★ღღ,并输出可以交付制造的晶体管级版图信息★★ღღ。

  海外 EDA 已经历 40 余年发展历程★★ღღ,多起源于商业化阶段★★ღღ,三大巨头引领商业模式和 管理制度的创新

  ★★ღღ。全球 EDA市场呈现出非常明显的寡头垄断特征★★ღღ, 根据赛迪智库的数据★★ღღ,前三大 EDA 厂商占据了 77.7%的市场份额★★ღღ,前五大 EDA 厂商占据了 85.8%的市场份额★★ღღ。并且★★ღღ,2018-2020 年★★ღღ,其他 EDA 厂商合计占有的市场份额正逐年 递减★★ღღ。

  国内 EDA 市场仍然由三大巨头垄断★★ღღ,华大九天紧随其后占据 6%份额★★ღღ,为本土龙头★★ღღ。 根据赛迪智库数据★★ღღ,2020 年国内 EDA 市场销售额约 80%由国际三巨头占据凯发app★★ღღ。本土厂商市 场份额较小★★ღღ,华大九天占国内市场约 6%份额★★ღღ,占比全球约 1%的份额★★ღღ。

  根 据业务和产品情况★★ღღ,海外 EDA 行业公司可以大致分为三个梯队★★ღღ:第一梯队的三巨头的特点 是拥有全流程 EDA 工具★★ღღ,并在某些流程上具有明显竞争优势★★ღღ。第二梯队公司拥有细分领域 全流程 EDA 工具★★ღღ,在某些点工具上也具有一定优势★★ღღ,包括 ANSYS★★ღღ、SILVACO★★ღღ、Zuken 等★★ღღ。 第三梯队公司的产品以点工具为主★★ღღ,缺少特定领域全流程工具★★ღღ,包括 Altium★★ღღ、Autodesk★★ღღ、 Aldec 等★★ღღ。

  “大鱼吃小鱼”式的并购贯穿海外 EDA 巨头发展历史的始终★★ღღ,是其打造完整产品线和 建立竞争优势的关键★★ღღ。

  根据 Gary Smith EDA 统计★★ღღ,EDA 软件共涉及 90 多种不同的技术★★ღღ,因此凯发app★★ღღ,仅凭公司内部研发去打造完整的 EDA 产品线十分困难★★ღღ。海外 EDA 公司选择并购同 行业的小公司★★ღღ,本质上是研发费用的外部化★★ღღ,从而快速扩大公司的产品矩阵★★ღღ。根据南山工 业书院统计凯发app★★ღღ,EDA三巨头成立至今直接参与的并购已超过 200 次★★ღღ,其中Synopsys★★ღღ、Cadence 和 Mentor Graphics 分别参与 80 次★★ღღ、66 次和 62 次并购★★ღღ。(报告来源★★ღღ:未来智库)

  区别信创与 EDA 的本质为是否市场化★★ღღ。市场认为 EDA 的主要逻辑在于国产化替代★★ღღ, 与 CAD★★ღღ、信创蜜芽my77738★★ღღ、WPS 等比较类似蜜芽my77738★★ღღ。需要完全区别于信创★★ღღ,本质的区别在于是否市场化★★ღღ。信 创的驱动力为非市场化因素★★ღღ,而智能制造是市场化驱动★★ღღ,本质是产品力的竞争★★ღღ。 CAD 与 EDA 的比较★★ღღ,从产业驱动力蜜芽my77738★★ღღ、公司增长蜜芽my77738蜜芽my77738★★ღღ、财务数据★★ღღ、关键壁垒和未来发展趋 势几个方面对比★★ღღ。

  两者的技术难度极其高★★ღღ,使得一旦突 破追随者很难跟上★★ღღ。EDA 厂商又和上下游深度绑定★★ღღ,使得在新工艺上唯一★★ღღ,用户的切换成 本极高★★ღღ。根据新思科技披露★★ღღ,一款一般芯片的设计周期是一两年蜜芽my77738★★ღღ,但是仅一个 EDA 点工具 的开发周期就是三年★★ღღ,平台性的工具更是需要至少长达五年的开发★★ღღ。CAD 也类似★★ღღ,3D 开 发周期至少也是 5 年以上的时间★★ღღ。

  ★★ღღ。EDA 国内最大的华大九天研发投入在 40%以上★★ღღ,国际巨头也在 30-40%★★ღღ。CAD 如中 望软件研发投入在 30%以上★★ღღ。EDA 涉及环节众多★★ღღ,每个点工具都需要巨大的投入★★ღღ;同时随 着摩尔定律的快速进步★★ღღ,即使研发成功也需要不断更新★★ღღ,导致新进入者和成熟巨头的研发 投入都巨大★★ღღ。而 CAD 巨头研发投入可以相对少一点(Autodesk 为 25%)★★ღღ。

  ★★ღღ。驱动一★★ღღ:性价比凯发app★★ღღ,替代海外昂贵的产品★★ღღ。驱动二★★ღღ: 正版化★★ღღ,渗透率提升★★ღღ,渗透率=有效市场规模/理论市场规模★★ღღ。驱动三★★ღღ:国产化★★ღღ,市占率提 升★★ღღ,背后逻辑是国产厂商技术能力的提升与外部摩擦环境的催化★★ღღ。 对比 CAD★★ღღ,有一个区别在于★★ღღ,受益于半导体产业链的国产化★★ღღ,EDA 本土需求更高★★ღღ。

  CAD 的核心在于内核★★ღღ,决定能力边界和行业扩展性★★ღღ。目前主要的内核 Parasolid(德 国西门子所有)★★ღღ、ACIS(法国达索所有)★★ღღ、CGM(法国达索所有)都被国外垄断★★ღღ,中望软 件是国内唯一具有 3D 内核能力的厂商蜜芽my77738★★ღღ。EDA 技术很快设计★★ღღ、仿真★★ღღ、验证★★ღღ,各个环节对技 术的要求能力有区别★★ღღ。

  下游客户集中度差异与产业链分工★★ღღ,导致毛利率 EDA 毛利率稍高★★ღღ。中外 CAD 的毛利 率在 80-100%范围★★ღღ,几乎能达到 90%以上★★ღღ;EDA 的毛利率在 70-90%★★ღღ,少有突破 90%的★★ღღ。主要原因是 CAD 无论是点工具还是全流程套件都以标准化软件形式交付★★ღღ,二次开发都交付 给合作伙伴完成★★ღღ。而 EDA 的厂商与产业链紧耦合★★ღღ,会提供定制开发★★ღღ、第三方软硬件等形成 完整方案★★ღღ。进一步分析★★ღღ,EDA 客户的集中度高于 CAD★★ღღ,所以产业分工相对较低★★ღღ。

  销售费用率★★ღღ,EDA 普遍低于 CAD 厂商 20pcts★★ღღ。主要源于客户的集中度差异★★ღღ,尤其是 制造类 EDA 客户集中度非常高★★ღღ。EDA 厂商销售费用率一般在 20%以内★★ღღ,低的到 3%左右★★ღღ。 CAD 客户分散★★ღღ,需要销售投入★★ღღ,销售费用率基本在 30%以上★★ღღ,甚至可达到 40%★★ღღ。 CAD 的发展趋势是 All-in-One CAx★★ღღ。CAD 侧重设计阶段★★ღღ,画出二维★★ღღ、三维模型★★ღღ;CAE 侧重分析★★ღღ,如受力分析★★ღღ,电磁分析得到仿真结果★★ღღ;CAPP 侧重于做加工步骤的规划★★ღღ;CAM 侧重制造和加工★★ღღ,通过模型生成工程序★★ღღ。目前中望就在专注打造 Cax 一体化解决方案★★ღღ。

  ★★ღღ。2020 年★★ღღ,全球 SIP 的营收达到了 40.38 亿美元★★ღღ,同比增长 17.1%★★ღღ,是 EDA 行业中增速最快的领域★★ღღ;占 EDA 行业总营收的比例达 35.2%★★ღღ,在所有细分领域中维持第一★★ღღ。IP 逐渐成为了 Synopsys 重要的收入来源之 一★★ღღ,目前 Synopsys 的 IP 市场份额位居全球第二★★ღღ,2020 年其 IP 销售额的增速为 28%★★ღღ。

  CAD 与 EDA 的海外巨头已经开始订阅★★ღღ、云化的模式★★ღღ, 国内由于处于发展早期以 license 为主★★ღღ,仅少数初创公司尝试★★ღღ。在 AI 上★★ღღ,各家巨头都增大 投入★★ღღ,2020 年 Synopsys 通过自主 AI 系统 DSO.ai 进行芯片设计的方案★★ღღ,可以在芯片设计 开发上★★ღღ,用最短的时间达到最好的效果★★ღღ。