國(guó)信證券：EDA軟件是易守難攻的好生意，可關(guān)注鏗騰電子(CDNS.US)等

摘要

巨頭壟斷EDA軟件百億市場(chǎng)

所以，從收費(fèi)模式看，EDA軟件工廠的收入隨著代工廠工藝更新而增加。越先進(jìn)的工藝，更新越頻繁，EDA軟件廠越受益。

摩爾定律迫使研發(fā)投入高

從EDA行業(yè)龍頭發(fā)展歷程看，EDA行業(yè)是厚積薄發(fā)的生意，需要很長(zhǎng)的前期積累。Synopsys和cadence兩大巨頭為了維持行業(yè)地位和緊跟技術(shù)發(fā)展，他們的研發(fā)費(fèi)用分別高達(dá)35%、40%+。

如果有新進(jìn)入者首先需要經(jīng)歷無(wú)收入的巨額投入和有收入的虧損階段，從企業(yè)經(jīng)營(yíng)的角度看，沒有動(dòng)力新進(jìn)EDA行業(yè)，除非不能使用現(xiàn)有EDA廠商的產(chǎn)品。

高研發(fā)投入的原因是：由于EDA軟件與工藝綁定，半導(dǎo)體在摩爾定律的驅(qū)動(dòng)下，工藝更新一次EDA就要跟著更新，EDA廠商就需要再次的研發(fā)投入。

從財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)也能體現(xiàn)出來(lái)。與美股典型的軟件公司研發(fā)投入比較，Cadence和Synopsys的研發(fā)投入比例大幅高于其它公司。

行業(yè)增速低難保內(nèi)生高增長(zhǎng)

Synopsys在1986年成立，至今33年的歷史，才取得33.6億美元的收入（2019年）。2003~2019年收入的年復(fù)合增速只有6.8%，略高于過(guò)去20年全球半導(dǎo)體銷售復(fù)合增速（5%）。

Cadence在1988年成立，至今有31年的歷史才取得23.4億美元的收入（2019年）。2003~2019年收入的年復(fù)合增速只有4.7%，略低于過(guò)去20年全球半導(dǎo)體銷售復(fù)合增速（5%）。

并購(gòu)擴(kuò)張形成易守難攻的平臺(tái)型

芯片設(shè)計(jì)流程有多個(gè)步驟，從寫代碼開始到最終交給代工廠生產(chǎn)的版圖，涉及到Verilog代碼、前仿真、后端設(shè)計(jì)、驗(yàn)證、后仿真等步驟。

為了省時(shí)省力，對(duì)芯片設(shè)計(jì)公司來(lái)說(shuō)，更傾向于平臺(tái)化的EDA采購(gòu)，而不是每個(gè)步驟用不同的EDA軟件。所以，EDA兩大龍頭Synopsys、Cadence是平臺(tái)型的發(fā)展戰(zhàn)略，從頭包到尾。Synopsys優(yōu)勢(shì)在于數(shù)字前端、數(shù)字后端、靜態(tài)時(shí)序驗(yàn)證確認(rèn)，以及各種模擬、數(shù)字IP的完整提供。Cadence優(yōu)勢(shì)在模擬芯片設(shè)計(jì)、數(shù)字后端、設(shè)計(jì)服務(wù)、提供雙倍速率同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器IP等，Mentor的優(yōu)勢(shì)在后端驗(yàn)證確認(rèn)、可測(cè)試性設(shè)計(jì)、光學(xué)臨近修正。

基于代工廠和EDA軟件的聯(lián)盟關(guān)系，芯片設(shè)計(jì)公司拿到的是基于Synopsys、Cadence兩大巨頭的PDK工具包，其它EDA軟件想進(jìn)來(lái)，只能做兼容產(chǎn)品。

所以，想要做好EDA軟件，必須做大做強(qiáng)才有市場(chǎng)，小而美只能依附于人。

EDA軟件的歷史，是一部并購(gòu)史。EDA軟件分類很復(fù)雜，涉及到90多種不同技術(shù)。按照美國(guó)《半導(dǎo)體工程》雜志的清單列舉中，EDA軟件一共有900多家小公司。任何一家公司很難把這么多的技術(shù)都通吃，而只有通吃才能做成平臺(tái)型公司，所以，并購(gòu)成為了行業(yè)共識(shí)。

根據(jù)南山工業(yè)書院的統(tǒng)計(jì)，在美國(guó)EDA公司的并購(gòu)歷史上，僅僅由Top3的三家巨頭直接參與的并購(gòu)就達(dá)到了驚人的200次。每家企業(yè)的并購(gòu)數(shù)量平均達(dá)到70次。如果考慮許多并購(gòu)公司在此之前也是吃東吃西，總并購(gòu)次數(shù)大約在300次左右。

最近十幾年EDA軟件行業(yè)的并購(gòu)有以下特征：

1.每年的并購(gòu)次數(shù)分布比較均勻

2.并購(gòu)頻率高、金額小。

3.沒有出現(xiàn)黑馬挑戰(zhàn)者。

EDA并購(gòu)特征說(shuō)明這個(gè)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)很成熟，強(qiáng)者通過(guò)并購(gòu)越來(lái)越強(qiáng)大。EDA具有工業(yè)軟件屬性，以積少成多的匯聚方式形成巨大的知識(shí)壁壘，后來(lái)者很難追上。行業(yè)龍頭很穩(wěn)定地占據(jù)易守難攻的產(chǎn)業(yè)制高點(diǎn)。

商業(yè)模式創(chuàng)新造就兩大巨頭Cadence、Synopsys

屬于小而美的軟件類公司

Synopsys和Cadence兩大巨頭成立30多年，各自收入規(guī)模也30億美元左右，相當(dāng)于大約每年增加1億美元收入。從收入規(guī)模及增速看，沒有高成長(zhǎng)屬性。

從利潤(rùn)率比較看，兩大EDA巨頭的毛利潤(rùn)率、凈利潤(rùn)率，與美股主流軟件公司相當(dāng)。

從人均指標(biāo)看，人均收入、人均毛利也與軟件公司相當(dāng)。

IP成為EDA公司增長(zhǎng)點(diǎn)

EDA軟件是Synopsys的最大收入來(lái)源，但I(xiàn)P收入占比在增加，增速也遠(yuǎn)超EDA增速，將成為Synopsys的主要增長(zhǎng)點(diǎn)。

這個(gè)很好理解，因?yàn)槿虬雽?dǎo)體市場(chǎng)增速是放緩的，約5%左右，那么對(duì)EDA軟件的需求也是同樣變化趨勢(shì)。半導(dǎo)體整體市場(chǎng)增速慢，說(shuō)明新品少，芯片設(shè)計(jì)公司、半導(dǎo)體代工競(jìng)爭(zhēng)激烈，大家都趨于同質(zhì)化。

EDA軟件公司的客戶的產(chǎn)品趨于同質(zhì)化的結(jié)果是，芯片設(shè)計(jì)逐漸模塊化、IP化，由第三方提供足夠的IP庫(kù)，芯片設(shè)計(jì)公司可以快速做出產(chǎn)品。

所以，IP供應(yīng)商將越來(lái)越有生意可做。過(guò)去三年，Synopsys的IP收入占比從28%提升到31%。Synopsys的IP收入占比提升，帶來(lái)毛利率提升。雖然公司沒有公布三項(xiàng)業(yè)務(wù)各自毛利率，但是我們知道IP業(yè)務(wù)相比較EDA軟件，沒有后期的維護(hù)成本，毛利率高于EDA。

Synopsys的IP收入增速保持在20%附近，而公司的EDA業(yè)務(wù)收入增速只是微弱增長(zhǎng)。

Cadence的IP收入占比較少，公司沒有獨(dú)立披露。EDA軟件公司向IP發(fā)展已經(jīng)是共識(shí)了，兩家巨頭都很重視IP業(yè)務(wù)，由于Synopsys的IP主要是靠收購(gòu)而來(lái)的，所以目前Synopsys的IP收入較Cadence多。

商業(yè)模式創(chuàng)新造就行業(yè)巨頭

EDA軟件的誕生，是用美國(guó)加州伯克利分校的數(shù)學(xué)理論與數(shù)值分析知識(shí)，實(shí)現(xiàn)了方程組的求解，最終完成了電路仿真程序SPICE的開發(fā)。

EDA軟件巨頭的出現(xiàn)、地位的鞏固，都離不開商業(yè)模式的創(chuàng)新。從下游客戶角度看，任何一家芯片設(shè)計(jì)廠商為了成本以及制衡，一般都會(huì)同時(shí)采購(gòu)2家EDA公司的產(chǎn)品，不會(huì)出現(xiàn)一家獨(dú)大的局面。

Cadence的兩大商業(yè)模式創(chuàng)新：

一是脫離硬件，單獨(dú)賣軟件。剛開始的EDA軟件是和硬件綁在一起出售，類似國(guó)內(nèi)現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)安全業(yè)務(wù)，安全軟件要加載在硬件上面出售。Cadence在1981年成立，開創(chuàng)“只賣軟件”的EDA模式。

二是引入客戶投資模式。將下游半導(dǎo)體廠商客戶變?yōu)楣蓶|，由于EDA開發(fā)需要半導(dǎo)體廠商提供工藝、提供反饋，這種“股東+客戶”模式確?！癊DA和半導(dǎo)體制造”聯(lián)盟更加緊密。

Synopsys的兩大商業(yè)模式創(chuàng)新：

一是創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)單元庫(kù)，預(yù)先設(shè)計(jì)好各種基礎(chǔ)單元邏輯門電路，讓芯片設(shè)計(jì)工程師直接調(diào)用，這樣可以快速設(shè)計(jì)出規(guī)模更大電路。

二是開創(chuàng)IP授權(quán)模式，將各種設(shè)計(jì)庫(kù)虛擬化，再授權(quán)給芯片設(shè)計(jì)公司使用。IP和單元庫(kù)的區(qū)別可以這樣理解，IP是封閉的、黑匣子形式的復(fù)雜單元庫(kù)，單元庫(kù)是最簡(jiǎn)單的、透明的IP。

競(jìng)爭(zhēng)壁壘高，低增速也有高估值

EDA軟件生意的高壁壘決定了既是業(yè)績(jī)是低增長(zhǎng)，也可以擁有高估值。

Cadence的過(guò)去8年的漲幅主要有估值提升推動(dòng)。市盈率從2012年以來(lái)呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，從2012年的9倍上升到2019年的55倍，而同期收入增速維持在8%左右。

穩(wěn)定的行業(yè)地位、高競(jìng)爭(zhēng)壁壘，可以支持估值提升的邏輯。前面我們已經(jīng)論述，EDA軟件與半導(dǎo)體制造聯(lián)盟，要跟隨半導(dǎo)體制造工藝升級(jí)，越往先進(jìn)制程發(fā)展，競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手越少、盜版軟件越少。

Synopsys的估值表現(xiàn)和Cadence一致，最近幾年的PE一直處于上升趨勢(shì)，已經(jīng)達(dá)到60倍（20200610）。而同期的收入增速并不樂觀，并且一直在以并購(gòu)進(jìn)行外延擴(kuò)張。

前面我們已經(jīng)論述EDA行業(yè)本身增速不高、技術(shù)分散，只有通過(guò)并購(gòu)實(shí)現(xiàn)全流程全功能集中，最終實(shí)現(xiàn)做大規(guī)模。

Synopsys的并購(gòu)的好處開始顯現(xiàn)，雖然收入增速不高，但是并購(gòu)整合后運(yùn)營(yíng)效率提升，帶來(lái)的凈利潤(rùn)增速遠(yuǎn)超收入增速。Synopsys的過(guò)去5年的凈利增速分別為5%、14%、23%、19%、36%。從PEG的角度看，Synopsys的市盈率高估值是有業(yè)績(jī)支撐的。

因?yàn)橛羞M(jìn)口依賴，國(guó)產(chǎn)EDA錯(cuò)失黃金期

國(guó)產(chǎn)EDA的三大差距

相對(duì)國(guó)際巨頭，國(guó)產(chǎn)EDA差距有三方面：

1.缺少數(shù)字芯片設(shè)計(jì)的核心工具模塊，無(wú)法支撐數(shù)字芯片全流程設(shè)計(jì)。

2.對(duì)先進(jìn)工藝支撐不夠，暫未進(jìn)入先進(jìn)代工廠的聯(lián)盟。

3.缺乏制造及測(cè)試EDA系統(tǒng)，無(wú)法支持集成電路封測(cè)的應(yīng)用需求。

雖然國(guó)產(chǎn)EDA企業(yè)難以提供全流程產(chǎn)品，但在部分細(xì)分領(lǐng)域具有優(yōu)勢(shì)，個(gè)別工具功能強(qiáng)大。例如，廣立微電子的良率優(yōu)化、博達(dá)微的快速參數(shù)測(cè)試、仿真端的華大九天和概倫電子實(shí)力強(qiáng)勁、后端的芯禾實(shí)力較強(qiáng)。

1994年之前與世界同步

1994年之前，“巴黎統(tǒng)籌委員會(huì)”對(duì)中國(guó)實(shí)施禁運(yùn)管制，國(guó)內(nèi)無(wú)法買到國(guó)外的EDA軟件工具，倒逼國(guó)內(nèi)自主研發(fā)EDA 工具。1978年“數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)自動(dòng)化會(huì)議”召開，中國(guó)的EDA開啟了自主化之路，直到1993年國(guó)產(chǎn)首套EDA熊貓系統(tǒng)問(wèn)世。目前三大EDA巨頭都是在1981~1988年之間成立的，可以說(shuō)，1994年之前，我們的EDA軟件是與世界同步的。

1994~2008年依賴進(jìn)口，自主化進(jìn)入沉寂期

1994年EDA公司取消了對(duì)中國(guó)的禁運(yùn)，國(guó)內(nèi)重心在快速發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)，卻又無(wú)暇補(bǔ)上設(shè)計(jì)軟件，對(duì)國(guó)外的EDA公司的依賴性也就一直延續(xù)到了現(xiàn)在。

2009~至今重啟國(guó)產(chǎn)化

國(guó)內(nèi)EDA龍頭華大九天，2009年中國(guó)華大集成電路設(shè)計(jì)集團(tuán)的EDA部門獨(dú)立出來(lái)，專門從事EDA，標(biāo)志著EDA國(guó)產(chǎn)化重啟。

芯愿景：項(xiàng)目形式的EDA軟件商

業(yè)務(wù)以項(xiàng)目形式為主

公司2002年成立，目前有三項(xiàng)業(yè)務(wù)：IC 分析服務(wù)、IC 設(shè)計(jì)服務(wù)及 EDA 軟件授權(quán)三大板。從收入結(jié)構(gòu)和成本結(jié)構(gòu)看，公司不是純正的EDA軟件公司。除了收入占比3%的EDA軟件，IC分析服務(wù)和IC設(shè)計(jì)服務(wù)都是項(xiàng)目型的訂單，定制化程度較高，2019年人工費(fèi)用占營(yíng)業(yè)成本比例70.91%。

公司在半導(dǎo)體工藝節(jié)點(diǎn)方面服務(wù)能力范圍350nm~7nm，覆蓋絕大部分半導(dǎo)體工藝，可以滿足所有市場(chǎng)需求。

IC 分析服務(wù)，屬于逆向設(shè)計(jì)，就是要想辦法弄清楚別人是怎么設(shè)計(jì)芯片的。具體方法是把成品芯片一層層解剖，一看工藝結(jié)構(gòu)，二看電路設(shè)計(jì)。最終為客戶提供的價(jià)值是，一是防止競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手抄襲芯片設(shè)計(jì)專利，二是繞開別人的專利設(shè)計(jì)自己的芯片。

IC設(shè)計(jì)服務(wù)，是幫客戶完成所有設(shè)計(jì)芯片的工作，可以理解為客戶的芯片設(shè)計(jì)外包部門。

EDA軟件，定位于上述IC分析服務(wù)和設(shè)計(jì)服務(wù)領(lǐng)域的所用到的軟件。

芯愿景2019年收入1.6億元，其中IC分析服務(wù)占比83%，IC設(shè)計(jì)服務(wù)占比14%，EDA軟件占比3%。

業(yè)務(wù)屬性決定毛利率存在波動(dòng)性

公司主營(yíng)業(yè)務(wù)成本主要由人工費(fèi)用、IC代工費(fèi)用和其他費(fèi)用構(gòu)成，分別占比70.91%、8.77%、20.32%。IC代工費(fèi)用主要是量產(chǎn)外包業(yè)務(wù)所采購(gòu)的晶圓流片、封裝、測(cè)試等代工費(fèi)用；其他費(fèi)用主要包括IC分析服務(wù)及IC設(shè)計(jì)服務(wù)業(yè)務(wù)中所分?jǐn)偟姆孔?、設(shè)備折舊費(fèi)、外協(xié)技術(shù)服務(wù)費(fèi)、辦公費(fèi)等。

三項(xiàng)業(yè)務(wù)毛利率最高的是EDA軟件業(yè)務(wù)的100%，但是收入占比很低，2019年只有3%。收入占比超80%的IC分析服務(wù)，過(guò)去三年毛利率分別為74.16%、78.17%、74.16%，毛利率也存在一定的波動(dòng)，這主要是行業(yè)屬性決定：

一是芯片工藝升級(jí)，公司的分析服務(wù)必須跟著升級(jí)，從而帶來(lái)業(yè)務(wù)工作量增加和完成訂單時(shí)間拉長(zhǎng)。

二是涉及IC知識(shí)產(chǎn)權(quán)問(wèn)題，實(shí)際工作量和工時(shí)與報(bào)價(jià)存在誤差。

三是新進(jìn)員工需要培訓(xùn)以及員工的業(yè)務(wù)能力存在差別。

第二大業(yè)務(wù)IC設(shè)計(jì)服務(wù)，過(guò)去三年毛利率分別為33.65%、52.47%、81.06%，呈上升趨勢(shì)。主要因高毛利率水平的IP授權(quán)業(yè)務(wù)收入占比逐年提高，同時(shí)低毛利率水平的 IC 量產(chǎn)外包業(yè)務(wù)收入占比有所下降。公司授權(quán)客戶使用的IP均為自主研發(fā)，前期投入均在研發(fā)當(dāng)期進(jìn)行費(fèi)用化處理，IP業(yè)務(wù)毛利率為100%。

IC設(shè)計(jì)服務(wù)毛利率較IC分析服務(wù)低的主要原因是：IC分析服務(wù)業(yè)務(wù)交付的是分析報(bào)告，而IC設(shè)計(jì)服務(wù)業(yè)務(wù)交付的產(chǎn)品是芯片，成本里面包含制造成本。2017年沒有IP收入，最能體現(xiàn)該業(yè)務(wù)的模式。2017年IC設(shè)計(jì)服務(wù)收入1050萬(wàn)元，對(duì)應(yīng)營(yíng)業(yè)成本700萬(wàn)元，占比70%；IC設(shè)計(jì)服務(wù)中的IC量產(chǎn)外包收入890萬(wàn)元，成本640萬(wàn)元，毛利率只有28.2%。

業(yè)務(wù)屬性決定盈利能力較強(qiáng)

芯愿景盈利能力較強(qiáng)，過(guò)去三年ROE逐漸上升，2019年達(dá)到31%。凈利潤(rùn)率也呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，2019年達(dá)到47%，2019凈利潤(rùn)7500萬(wàn)元。

主要原因是公司的業(yè)務(wù)屬性決定的：

一是由于公司的業(yè)務(wù)是以逆向設(shè)計(jì)為市場(chǎng)的服務(wù)，公司的客戶在自己的領(lǐng)域內(nèi)屬于跟隨者，公司自己無(wú)需大規(guī)模研發(fā)投入。

二是反向工程研究方法，有利于縮短技術(shù)探索周期，降低新技術(shù)研發(fā)成本和風(fēng)險(xiǎn)。國(guó)內(nèi)芯片正向設(shè)計(jì)起步慢難度大，逆向設(shè)計(jì)需求旺盛，無(wú)需大規(guī)模銷售費(fèi)用開支。

分階段收費(fèi)確保現(xiàn)金流穩(wěn)定

公司主業(yè)IC分析服務(wù)業(yè)務(wù)開展中，由于客戶是按照項(xiàng)目進(jìn)度分階段付款，并最終一次性對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行驗(yàn)收確認(rèn)，所以應(yīng)收賬款較少。經(jīng)營(yíng)性現(xiàn)金流凈額占凈利潤(rùn)比例較高，過(guò)去三年凈現(xiàn)比分別為150%、133%、88%。

未來(lái)看點(diǎn)是IP和EDA軟件授權(quán)

IC分析和設(shè)計(jì)服務(wù)，屬于項(xiàng)目型的訂單業(yè)務(wù)。IP和EDA軟件授權(quán)是平臺(tái)型的業(yè)務(wù)，收入可以快速增加，且毛利率100%。

公司IC分析和設(shè)計(jì)服務(wù)項(xiàng)目的積累和成熟，有利于發(fā)展通用型的IP和EDA軟件業(yè)務(wù)，芯愿景的未來(lái)看點(diǎn)是在IP和EDA授權(quán)。

投資建議

投資建議：關(guān)注美股的兩大巨頭Cadence、Synopsys，以及即將上市的芯愿景。

行業(yè)投資風(fēng)險(xiǎn)

第一，芯片結(jié)構(gòu)出現(xiàn)顛覆性創(chuàng)新，需要新的EDA工具。

第二，美國(guó)限制高技術(shù)出口政策，導(dǎo)致兩家巨頭公司的海外收入減少。

(編輯：宇碩)