（报告出品方/作者：浙商证券，田杰华，邱世梁）

1.公司缘起：国产EDA领军企业，综合实力国内第一

1.1.国内一站式EDA软件和服务领军企业

华大九天是国内最早从事 EDA 研发的企业之一。公司成立于 2009 年，以 EDA 工具 软件为核心，围绕集成电路设计和晶圆制造等多种需求为客户提供相关解决方案，在 EDA 工具软件领域市场份额居本土企业首位。主要产品包括：模拟电路设计全流程 EDA 工具系统、数字电路设计 EDA 工具、平 板显示电路设计全流程 EDA 工具系统和晶圆制造 EDA 工具等 EDA 软件产品，并 围绕相关领域提供包含晶圆制造工程服务在内的各类技术开发服务。公司总部位于北京，在南京、上海、成都和深圳设有全资子公司。

华大九天前身是华大电子“熊猫”EDA 设计平台：1992 年，公司初创团队部分成员，包括创始人刘伟平参与研发的中国历史上第一款 自研 EDA 工具“熊猫 ICCAD 系统”成功问世，象征着我国在 EDA 领域的“零的突 破”，荣获国家科技进步“一等奖”。1994 年“巴统”解散，海外成熟 EDA 随着取消对中国禁运而涌入国内市场，国产熊 猫系统日渐式微，中国 EDA 产业陷入发展低谷。直到 2008 年，国务院通过了国家科技重大专项实施方案，EDA 行业迎来新生，承载 了“熊猫系统”的华大九天便是应运而生的第一批国产 EDA 企业之一。 2009 年华大集团 EDA 部门独立出来成立了华大九天。经过十几年发展，公司从 40 人的事业部壮大为员工近700人的本土优秀EDA供应商，拥有全球客户超过400家。

公司业务处于高速增长期，近几年 EDA 软件销售业务占营收比大致在 85%左右：据招股说明书，公司 2019-2021 年营业收入为 2.57/4.15/5.79 亿元，2020-2021 年同比 增速为 61.26%、39.66%，业绩处于高速增长期。从不同业务的收入占比来看，EDA 软件销售为公司的主要业务，2019-2021 年该业 务营收 2.15/3.45/4.86 亿元，占总营收比 84.67%、84.96%、85.61%。公司 2019-2021 年净利润 0.57/1.04/1.39 亿元，扣非后归母净利润为 0.13/0.40/0.53 亿 元。

公司整体毛利率近几年在 88%以上，研发投入保持高位：主营业务毛利率分别为 88.65%、88.68%、90.59%：其中 EDA 软件毛利率 100%，技 术开发服务毛利率 2019-2021 年分别为 25.96%、24.74、34.62%。公司 2019-2021 年期间费用为 2.30/3.14/4.74 亿，占营收比例为 89.25%、75.58%、 81.89%。其中研发费用为 1.35/1.83/3.05 亿，占营收比例为 52.50%、44.22%、52.57%。2021 年公司期间费用占营业收入比例较 2020 年度略有上升，主要原因为加大研发 投入导致研发费用增加。

1.2.产品线宽度市场领先，技术优势显著

公司是国内唯一能提供模拟电路设计全流程 EDA 工具系统的企业。集成电路的载体 是芯片，其设计、制造、封装、测试及使用等方面都离不开 EDA 工具。EDA 提高了芯片 设计的效率，是集成电路乃至数字经济的基石，具有极强的杠杆效应。在 IC 设计领域，公司是国内唯一能提供模拟电路设计全流程 EDA 工具系统的 企业，可满足大部分模拟设计客户的制程需要，其电路仿真工具已达到国际领 先水准；公司已发布的数字电路设计 EDA 工具中，5 款产品可支持 5nm 量产工 艺制程，达到国际领先水平。在 IC 制造领域，公司在晶圆制造方面的部分工具也具有独特的技术优势。在 FPD 领域，公司平板显示电路设计全流程 EDA 工具系统填补了国内平板设 计 EDA 专业软件的空白，为国内平板设计快速发展提供了重要支撑。

公司储备大量知识产权、非专利技术、工具产品，在 EDA 领域形成了行业领先的 技术优势：截至 2021 年 12 月 31 日，公司共拥有已授权发明专利 150 项，软件著作权 67 项， 曾荣获“第二届集成电路产业技术创新奖（成果产业化奖）”、“中国半导体创新产 品和技术奖”、“第八届中国电子信息博览会创新奖”等多项荣誉。公司是“EDA 国家工程研究中心”的依托单位，凭借领先的科研实力承担多项国家 重大项目，其中包括国家“核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品”重大科技 专项中的“先进 EDA 工具平台开发”与“EDA 工具系统开发及应用”课题项目以及 科技部重点专项“超低电压高精度时序分析技术”和“EDA 创新技术研究”课题项 目等。

1.2.1.唯一国产模拟电路设计全流程EDA工具

公司是全球四大模拟设计全流程平台之一，也是国内唯一提供模拟电路设计全流程 EDA 工具系统的本土 EDA 企业。模拟集成电路设计是指对模拟电路进行结构设计、版 图设计、功能和物理验证的全过程。公司模拟电路设计全流程 EDA 工具系统主要客户群 体为集成电路设计企业，包括从事模拟芯片设计和大规模系统级芯片设计的企业，广泛应 用于计算机、网络通讯、数据中心、照明、家用电器、智能家居、消费类电子等领域。

公司模拟电路设计全流程 EDA 工具系统每年支持数百款、数百亿颗芯片出货。目前 大部分模拟芯片产品仍在使用 28nm 及以上的成熟工艺制程，公司所有相关 EDA 工具都 能支持。其中，电路仿真技术全球领先，基于异构计算的电路仿真系统 Empyrean ALPSGT 为全球首发。

1.2.2.数字电路设计EDA工具单点突破

公司拥有多款数字电路设计 EDA 点工具。数字电路设计是指电路功能设计、逻辑综 合、物理实现以及电路和版图分析验证的过程。这一过程通常分为数字前端和数字后端两 部分，主要包括单元库准备、逻辑仿真与综合、布局布线、时序和功耗的分析与优化、物 理验证和版图集成与分析等环节。公司的数字电路设计 EDA 工具为数字电路设计的部分 环节提供了特色解决方案，具体包括单元库特征化提取工具 Liberal、单元库/IP 质量验证 工具 Qualib、时序仿真分析工具 XTime、时序功耗优化工具 XTop 以及版图集成与分析工 具 Skipper 等。

公司大部分数字 EDA 工具处于国际领先水平,已有 100 余家国内外先进 SOC 厂商使 用。单元库/IP 质量验证工具、高精度时序仿真分析工具、时序功耗优化工具、版图集成 与分析工具和时钟质量检视与分析工具都可以支持 5nm 的工艺制程，单元库特征化提取 工具由于开发完成时间较短，与国际水平仍有一定距离。

1.2.3.晶圆制造EDA工具部分性能全球领先

公司芯片制造服务覆盖国内 70%晶圆制造企业，版图及掩膜版数据处理软件性能全 球第一。集成电路设计完成之后，需要送至晶圆制造厂生产，这个过程涉及到的 EDA 工 具有建模建库工具、工艺和电学仿真工具、可制造性工具、良率分析与优化工具，公司可 提供器件模型提取工具 XModel、存储器编译器开发工具 SMCB、单元库特征化提取工具 Liberal、单元库/IP 质量验证工具 Qualib、版图集成与分析工具 Skipper 等。

1.2.4.平板显示电路设计全流程EDA系统

公司平板显示电路设计 EDA 产品国内占有率第一，支撑国内 90%以上高世代平板 产线。平板显示电路设计与模拟电路的设计理念、过程和原则有一定的相似性。公司在已 有模拟电路设计工具的基础上，结合平板显示电路设计的特点，开发了全球领先的平板显 示电路设计全流程 EDA 工具系统。

1.3.聚集国内供职于本土企业1/4的EDA专业人才

EDA 行业是典型的技术驱动型产业，企业的人才储备决定其是否能够在行业中立足。 EDA 处于多学科交叉领域，需要大量综合性人才。EDA 算法的起点和终点是半导体工艺 等物理问题，解决工具的开发是数学问题，应用对象是芯片设计实现的具体问题，涉及与 晶圆厂、设计企业等的协同。因此从事 EDA 工具开发需要工程师同时理解数学、芯片设 计、半导体器件和工艺，对综合技能要求很高。培养一名 EDA 研发人才，从高校课题研 究到从业实践的全过程往往需要 10 年左右的时间。

随着集成电路制造工艺进入 7nm 以下，芯片中标准单元数量已经达到亿数量级，EDA 算法已经成为数据密集型计算的典型代表，需要强大的数学基础理论支撑，且对算法的要 求较高。此外，EDA 工具的复杂性和开发难度导致了其对人才质量的高要求。EDA 工具 的开发还需要与晶圆厂、Fabless 等产业链环节协同推进，行业壁垒高，这也使得相关人 才难以获得与行业需求相匹配的实践经验。

根据赛迪智库数据，2018-2020 年我国 EDA 行业人才总规模分别为约 2,800 人、3,700 人和 4,400 人，其中供职于本土企业的分别约 700 人、1,400 人和 2,000 人。2020 年，在 行业、市场共同发力的促进下，我国 EDA 行业从业人员数量大幅增加，同比增长约 20%。 其中 2020 年我国本土 EDA 企业总人数约 2,000 人，同比增长超过 40%，占全国 EDA 行 业总从业人数近一半的比重，较 2019 年提升近 8 个百分点。我国本土 EDA 企业人员正 在逐步成为我国 EDA 行业的主要从业群体。

公司 2021 年共有 660 名员工，假设本土企业从业人员保持 40%增长，则公司员工数 量占本土企业总体的 1/4 比例。近年来，华大九天研发投入及技术人员数量不断增加，远 超同行业可比公司平均值。2021 年，公司研发与技术人员数量达 494 人，占公司总人数 比例达 74.85%。

公司建立了强大的人才培养机制。目前国产 EDA 工具研发人员数量与美国相比差距 较大，高校 EDA 技术教师人数以及国内每年应届生选择 EDA 技术开发方向的人数有限。 针对这种情况，华大九天与多家高校建立了联合实验室，开展 EDA 硕士班的联合培养工 作；签订硕士、博士培养协议的高校数量分别达到 30 多家和 12 家，将学校资源和企业 资源整合。教学实践相结合，能够快速培养技术优秀人才，解决短期高端专业人才严重不 足以及长期人才供应的难题，满足企业人才需求，同时解决就业与职业规划问题。此外公 司还拥有 EDA 企业中唯一的博士后科研工作站，有多名博士后进站工作。形成了硕士、 博士、博士后在内的系统的人才培养模式。

1.4.公司治理：EDA国之栋梁，肩负国产替代重任

华大九天国资背景强大，扛起国产 EDA 大旗。华大九天前八大股东中有四家国有股 东，包括中国电子有限公司、中电金投、大基金和深创投，国资股东合计持股比例为 54.94%， 雄厚的国资背书能够强力支撑公司成长。EDA 是集成电路产业的基础性支柱技术，地位举足轻重，而目前美国在 EDA 领域 具有绝对垄断地位，屡屡通过限制 EDA 输出达成制裁目的，导致我国部分行业及公司遭 遇“卡脖子”，国内 EDA 工具自主可控的需求越来越强，亟需依靠自主创新突破行业重 围。

公司创始人及管理团队核心成员具备丰富 EDA 工程经验。公司以创始人刘伟平为主 体的核心技术团队成员共 5 人，其中创始人刘伟平曾参与中国第一款具有自主知识产权 的全流程 EDA 系统——“熊猫 ICCAD 系统”的研发工作，在 EDA 和集成电路设计领域深 耕三十余年，为国产 EDA 行业领军人物，研发管理经验丰富。 公司核心技术管理团队成员均具备顶尖院校硕士及以上学历，拥有深厚且与公司业 务匹配的资历背景以及多项研究工作成果，承担了许多重大科研项目，包括牵头承担了四 项国家级 EDA 科研项目以及“EDA 国家工程研究中心”的依托单位，具备丰富的研发经验 和技术积累。

2.产业趋势：国产替代加速与新技术变革浪潮叠加

全球 EDA 行业早已处于成熟期，而在大陆半导体行业快速发展的背景下，叠加 国家支持+产业全链路突破驱动，国内 EDA 市场呈现快速国产替代的趋势，国产 EDA 市场规模有望从 2020 年的 11.17 亿元增长至 2025 年的 40.7 亿元，CAGR 达 29.5%。

2.1.IC产业基石，EDA软件技术发展至成熟阶段

EDA 软件是 IC 产业的发展前提。EDA（Electronics Design Automation）是以计 算机为工具，利用计算机辅助设计软件来完成超大规模集成电路芯片的功能设计、仿 真、验证、物理设计等流程的设计方式，是 IC 设计的上游支撑层。除了芯片生产的 最初设计阶段，EDA 软件还广泛应用于集成电路设计与制造链条的中游封装、测试 等环节，对行业发展产生重要影响，是 IC 产业发展的基石。当任何材料工艺、半导 体工艺出现新的进展时，均需通过 EDA 工具才能传导至 IC 设计端的企业。

EDA 行业已发展到成熟阶段。EDA 软件随计算机、半导体、集成电路开始快速发展 而兴起，芯片的集成规模、功能、工艺不断驱动 EDA 技术发展革新。EDA 行业的发展历 史可以分为三个阶段：1）初级阶段（1970-1980）：设计工程自动化代替人工，CAD 时代 到来；2）发展阶段（1980-1990）：语言编程奠定设计思想基础，EDA 走向商业化；3） 成熟阶段（1990 至今）：系统级 EDA 技术成熟，软件逐步平台化。21 世纪后，EDA 技 术更加成熟，EDA 也从辅助软件工具逐渐走向平台化，加速集成电路产业技术革新：更 大规模的可编程逻辑器件，系统级、行为级硬件描述语言趋于更加高效和简单。

2.2.全球EDA市场格局：三巨头长期垄断

全球 EDA 市场集中度高，呈现三足鼎立局面。目前全球 EDA 市场处于 Synopsys（新 思科技）、Cadence（铿腾电子）、Mentor（明导电子/西门子 EDA）三家厂商垄断格局， 其拥有综合领先的完整全流程产品，合计在全球市场中的占有率超过 77%，属于第一梯 队企业。华大九天、Ansys、Keysight Technologies 等公司位于第二梯队，拥有特定领域全 流程 EDA 解决方案，并在局部领域技术领先，合计约占全球市场份额 15%。第三梯队企 业主要聚焦于特定领域及用途的点工具，全球范围内优先突破关键环节核心工具的典型 公司有概伦电子、PDF Solution、广立微等。

EDA 三巨头在中国亦占主导地位，市场集中度高。中国 EDA 行业与全球类似，呈现 市场份额高度集中的格局。2020 年国际 EDA 三巨头在国内 EDA 市场占 77.7%份额，其 中新思科技与铿腾电子较为领先，合计占比 61.1%。

2.3.渗透率+自给率提升，国产EDA市场高速增长

中国 EDA 软件市场增速远超全球。据 SEMI 数据显示，2020 年全球 EDA 市场规模 为 114.67 亿美元，2012 年-2020 年 CAGR 为 7.28%，市场平稳增长。而根据中国半导体 行业协会数据显示，2020 年中国 EDA 市场规模约为 93.1 亿元，预计 2025 年达到 185 亿 元，CAGR 为 14.7%，远高于全球增速。

在国内半导体产业高速发展的大背景下，下游应用的需求扩张直接拉动 EDA 市场快 速增长。根据前瞻产业研究院数据，2021 年我国半导体行业销售规模达到 1925 亿元，同 比增长 27%；同年我国半导体行业共发生投融资事件 618 起，同比增长 43.51%，融资规 模达 2014 亿元。2022 年上半年科创板 54 家 IPO 企业中有 18 家为半导体企业，占比高达 33%。国产半导体行业迎来一轮新的爆发，将有力地刺激国内 EDA 市场规模增长。

我国为突破“卡脖子”技术提出“十四五”双循环格局，EDA 产业迎来政策红利。 2015 年以来，美国对华科技企业制裁事件频出，重点涉及领域包括 5G、芯片、人工智能、 半导体等领域。为突破“卡脖子”技术之困局，我国正式提出“构建国内国际双循环相互 促进的新发展格局”，关键 IT 技术的自主可控成为发展趋势。在此背景下，集成电路等 产业链加速向国内转移，EDA 作为集成电路“皇冠上的明珠”，产业迎来全新发展机会； 国家顺势出台多项 EDA 扶持政策，为国产 EDA 的发展提供良好的政策环境。

预计 2025 年国产 EDA 市场规模将达到 40.7 亿元，年复合增速近 30%。根据 CSIA 统计，2020 年我国国产 EDA 工具市场份额仅为 12%，自给率极低。而据 IC Insights 统 计，2021 年中国大陆的 IC 产量占其 1865 亿美元市场总量的 16.7%，并预测 2026 年国产 化率将比 2021 年增加 4.5 个百分点至 21.2%。因此我们预计在国内政策及产业链国产替 代的驱动下，轻资产、易实现替代的 EDA 软件 2025 年国产份额有望达到 22%。 结合中国半导体协会预测，2025 年我国 EDA 行业市场规模为 185 亿元，即国产 EDA 工具销售总额有望从 2020 年的 11.17 亿元提升至 2025 年的 40.7 亿元，CAGR 达 29.5%。

2.4.新技术变革为国产EDA带来“换道超车”机遇

我们认为后摩尔时代，从新材料（第三代半导体）到新工艺（5/3nm）、新模式（AI+ 云）的自下而上全链路国产化突破将为国产 EDA 厂商带来更大的发展机遇。 2.4.1. 新材料：国产第三代半导体制造厂商加速突破 （1）第三代半导体材料更适配 5G：与第一二代半导体材料相比，第三代半导体主要由 SiC、GaN、AIN 等化合物构成， 禁带宽度提升至 3 倍，同时能量密度更高，因而具备更高的击穿电场、更高的热导率等性 能优势，特别适用于 5G 射频器件和高电压功率器件。

（2）国产第三代半导体材料厂商赶超国外：以 SiC 为例，在国际局势动荡的背景下，国产厂商目前已经实现了衬底+外延+器件 的全覆盖，其中山东天岳在 2019、2020 年已经成为全球半绝缘型碳化硅衬底市场的世界 前三，市占率从 18%提升至 30%，并且还成功掌握了导电型碳化硅衬底材料制备的技术 和产业化能力，从中低端旧技术向中高端新技术的趋势已经明晰。

2.4.2.新工艺：5/3nm带来EDA工具变革机遇

（1）后摩尔时代巨头领先势头放缓：芯片开发周期拉长，研发成本大幅提升，性能提升趋缓。从 28nm 到 5nm 制程进阶 的过程中，芯片开发周期已经从 18-24 个月拉长至 18-36 个月，且单款芯片开发成本从 0.51 亿提升至 5.42 亿，性能提升也逐渐趋缓，摩尔定律形成的老牌厂商多年先发优势将 逐步减弱。

（2）巨头内部技术创新较难，更依赖并购创新技术公司，关键工艺节点变革带来后发机遇。EDA+Foundry+IC 设计铁三角开发模式意味着如果 Foundry 能够为 EDA 厂商提供独家工艺参数，并且先进工艺研发中存在一些尚未解决的问题时，EDA 厂商可以根据 新工艺路线研发出颠覆性的 EDA 产品从而后发先至。例如美国 EDA 公司 Magma 在 90nm 至 65/45nm 制程进步的过程中开发出了 Cobra 系统，在解决良品率优化、片上变异和信 号完整性等问题的同时，设计速度比其它主流工具快 10 倍，从而短时间内在设计流程领 域占据了 33%的市场份额，发展速度远超当时的巨头 Synopsys。

（3）3nm 为重大节点，预计工艺会出现断崖式变化：芯片工艺节点演进可分为大节点和小节点，如 28nm 到 16nm 属于大节点，设计从平 面设计进入 FinFET 设计，此时工具和名称都会进行更换，变化极大。而 10nm 到 8nm 甚 至到 5nm 属于小节点，这类工艺都是基于 FinFET 设计，变化较小。 目前 FinFET 工艺已出现 20 年、商用 10 年，用于 5nm 已逼近极限，而基于全新的 GAA 晶体管结构，三星通过使用纳米片设备制造出了 MBCFET（Multi-Bridge-Channel FET， 多桥-通道场效应管），与现在的 7nm 工艺相比，3nm 工艺可将核心面积减少 45%，功耗 降低 50%，性能提升 35%。

2.4.3.新模式：AI+云算力优势可部分弥补算法短板

（1）为提高设计效率、降低算力资源不足的风险和企业在服务器配置和维护方面的费用，使用云平台+ AI 辅助设计的 EDA 工具架构已经成为业界共识。云架构可以大幅降低设计企业的门槛费用、用算力大幅提升设计效率，同时根本上解 决软件授权问题，保护了正版 EDA 厂商的盈利：1）高弹性：芯片设计业务在投片前 3 个 月，对算力的需求接近“无限”，云化可以按需调用更多资源。以 SOC 设计为例，后端 环节的资源需求占据了整体资源需求的 50%-60%，通过云计算，可以短周期内临时调用大集群来满足算力需求，并在完成后释放算力资源。

2）控成本：云服务可以在减少自购 服务器成本投入的同时大幅提升运算效率。芯片设计企业不再需要大量自购服务器，云 端 100 台服务器运算 1 小时的成本几乎等于 1 台服务器运算 100 小时的成本，可以在需 求满足后释放算力资源来控制成本。3）付费习惯优化：云服务为按时长付费，这使得芯 片设计企业更愿意为正版付费。

AI 则可以大幅提高工作效率。如 Synopsys 在 2020 年发布的 DSO.ai 软件在芯片上排 放各种组件的可能方案数量大约有 10 的 9 万次方个，DSO.ai 则可以提高 18%的工作频 率，而且降低 21%的功耗，同时将工程时间从六个月缩短到一个月。

2.5.公司全面布局新方向，积极把握变革期

华大九天已面向新材料、新工艺、新模式进行了全面布局，我们认为公司可借助芯片 全产业链国产化的大趋势，在产业变革中把握崛起机遇。 （1）新材料：公司开发了面向第三代化合物半导体主要应用领域的全套电路解决方案，在第三代半导体应用上具备一定的优势。第三代化合物半导体目前的主要应用领域包括光电领域（半导体显示、照明、光通信 等）、微波射频（移动通信、导航、雷达及空间通信等）、电力电子（新能源汽车、风力 /光伏发电、智能电网、高铁等），并且具有器件模型多样化、不连续、版图几何形状复 杂、可靠性分析要求高、设计需求个性化强等难点。

针对这些设计难点，公司提供了完善的器件参数提取和建模工具，并开发了电路仿真 及光学仿真技术、多样化的异形版图设计技术以及高精度的可靠性分析平台，可以支持用 户丰富的定制功能开发需要。 在应用成果上，已有客户使用该解决方案进行电源管理芯片的设计，每年 tape out 的 芯片种类达几百种，数量达几十亿颗；在光电显示半导体领域，LCD 和 OLED 产品已成 功应用，现在正在合作开发基于 miniLED 和 microLED 技术的新型面板解决方案。

（2）在新工艺适配度方面，以公司为首的部分国产厂商目前已经在部分工具、工艺 中达到了全球领先水平，未来 EDA 行业的并购整合也将进一步缩小与巨头差距。 国产 Foundry 工艺进步将提供更先进的参数。中芯国际将在 EUV 光刻机到货后进 行 5nm 的研发，我们认为国产 Foundry 制造工艺的进步也将为国产 EDA 厂商带来更领先 的工艺参数。 部分 EDA 工具在现有工艺条件下已达到国际领先水平。

公司目前在模拟电路设计中 已经实现全流程覆盖，技术达到国际领先水平；数字电路设计在单元库/IP 质量验证工具 等 5 个单点工具上已经支持目前国际最先进的 5nm 量产工艺制程。此外，募投项目中的 “电路仿真及数字分析优化 EDA 工具升级项目”和“数字设计综合及验证 EDA 工具开 发项目”将提升数字电路 EDA 的覆盖面并支持更高工艺。 产业环境良好，并购整合将加速。国家发改委、工信部、科技部明确表示加大对 EDA 厂商的支持，而国内上百家 EDA 公司中，预计未来大多数会被几家头部公司兼并实现技术整合，进而推动国内 EDA 工具由点到面，从而进一步缩小国内厂商与国际领先水平的 差距。

（3）在新模式方面，公司已着力布局 AI+云平台模式并取得单点突破。1）在云方面，电路仿真器、数字标准单元库特征化工具等高算力商用产品，由于采 用并行算法，适合云端进行适配，可取得较线下使用方式高达数十倍的效率提升。 2）在 AI 方面，公司成立了专门的团队研究 AI 算法，目前已在标准单元库跨 Corner 快速生成、器件和电路的建模与自动优化等多款工具环节中，利用 AI 技术来解决效率问 题，Empyrean Qualib-AI 已经成功将 IP 核 timing arc 验证周期从几周缩短至 1 天，同时 arc 预测精度达到 99%以上。 综上，我们认为公司已积极投身于产业变革之中，有能力抓住“三新”的机遇实现弯 道超车。

3.形势格局：看好华大九天胜出的四个差异化认知

国际三巨头历史上系随着半导体工艺技术发展循序渐进，由此塑造了“稳扎稳打”模 式的典型案例。而在当前国内较为特殊的产业环境下，我们认为“高举高打”模式也大有 可为。公司作为这一模式的代表，在模拟电路领域已形成卡位优势，在数字电路领域即将 向制高点进军，有望成为第一批实现全流程覆盖的本土 EDA 企业。

3.1.审时度势，公司全流程布局呼应国产替代诉求

梳理国际 EDA 三巨头的发展史，可以发现两个规律：一是 EDA 行业的发展轨迹与 集成电路产业整体的技术进步节奏相吻合。作为产业链一环，下游设计、制造等企业不断 对 EDA 工具提出新需求；二是具备核心优势产品+大规模并购才能成就全球垄断的龙头 企业。 然而与欧美日韩等国家相比，我国属于全球集成电路领域的后起之秀，当前国内产业 环境与前者的历史环境相比固然有相似之处，但更多的是不同：1）在国际供应链日趋波 动的大背景下，我国不得不加快发展自身的集成电路全产业链，推动着设备、材料、制造 等细分板块都呈现出快速追赶国际先进水平的非线性增长，并不遵循自然升级的技术发展规律，且目前仍亟需能实现全面国产替代的 EDA 企业崛起来打破现有的垄断体系；2） 国内拥有成熟产品的中小 EDA 企业尚且不多，短期内合适的并购标的较为匮乏。

因此在必要性方面，先实现各环节 EDA 产品的从“无”到“有”的突破，在部分领 域率先完成国产替代，再实现从“有”到“优”的升级，此种发展路线符合时代背景下的 产业趋势。基于当前我国 EDA 产业面临的基本环境和打破国际厂商垄断的急迫性，优先 突破部分设计应用形成全流程解决方案，然后逐步提升各环节 EDA 工具竞争力，实现对 高端市场的占领，有其发展必要性与合理性。

而在确定性方面，下游客户的新兴需求和应用反馈能够加速 EDA 厂商技术迭代。在 EDA 的生态中，EDA 厂商与 IC 设计厂商、晶圆制造商是互相联动的三角关系，前者为 后者提供最先进的 EDA 工具来提升生产效率，后者为 EDA 厂商提供使用反馈助其改进 软件性能。具体而言，晶圆制造商提供的 PDK 是三角信息流的基础，而 IC 设计厂商在 与晶圆制造商进行先进工艺磨合时能够将发现的问题反馈给 EDA 厂商作为产品迭代依 据，下游数据的实时更新保证了 EDA 厂商能快速满足 IC 设计最前沿需求。这也是工业 软件行业标准的端到端开发流程，产品研发 应用 反馈提升闭环缺一不可。

公司的研发铁三角已成型，正向反馈将驱动产品技术快速进步。全流程覆盖的 EDA 企业，其发展重难点在于不断突破单点技术和不断提升系统平台中大量点工具产品的性 能及工艺节点。华大九天与众多 IC 设计商和晶圆制造商建立了深入合作关系，已经形成 EDA+Foundry+IC 铁三角的研发闭环；借助该生态，未来公司在全流程方案基础上的产品 力提升和底层技术突破有望加速实现全面替代。

近年来我国半导体行业实现了快速发展，在芯片设计领域，国内 IC 设计企业数量和 行业整体销售额节节攀升，仅 2021 年就新增了 592 家设计公司，同比增长 26.7%；2021 年中国芯片设计行业销售额约为 4586.9 亿元，同比增长 20.1%。

在晶圆制造领域，大陆虽起步较晚，但提高制造国产化率的重要性日益凸显，国家陆 续出台政策支持境内晶圆代工行业的发展；另一方面，部分境内集成电路设计企业亟需寻 找可以满足其需求的境内产能以保证其生产安全，因而近年来国内芯片设计公司对晶圆 代工服务的需求日益提升，中国大陆晶圆代工行业实现了快速的发展。根据 Frost & Sullivan 的统计，2015 年至 2020 年，中国大陆晶圆代工市场规模从 48.1 亿美元增长至 148.9 亿美元，年均复合增长率为 25.4%；预计未来行业市场规模将保持增长趋势。

可见国内铁三角的两“角”发展突飞猛进，华大九天作为第三“角”崛起恰逢其时； 目前公司产品已进入产业应用阶段，工艺迭代逐渐加速。作为有着深厚技术底蕴的国产 EDA 领军企业，公司有望实现数字、模拟电路设计领域全覆盖。

3.2.模拟芯片百花齐放带来市场扩容，公司卡位优势凸显

由于我国数字电路设计企业近年来销售额增长最快的方向是 SoC，而在数字芯片另 外半壁江山——逻辑 IC 上与全球巨头如 Intel、AMD、NVIDIA 的技术和产值差距较大， 导致数字电路设计 EDA 在国内设计类 EDA 整体市场规模中占比很可能小于全球比例 （79%），例如 Synopsys 2017-2019 年来自 Intel 及其下属企业的营收占比高达 17.9%、 15.4%和 12.8%。

反观模拟芯片，国内企业在 PMIC、信号链等领域形成了多点突破之势，涌现出圣邦 股份、卓胜微、思瑞浦等优秀的模拟芯片设计企业，因而此消彼长之下，我们判断国内模 拟电路设计 EDA 在整体设计类 EDA 市场中占比相应高于在全球市场的比例（21%）， 预计可达 30%左右。

考虑到模拟芯片主要采用 28nm 以上的成熟制程，国内晶圆代工厂如中芯、华虹等企 业的现有产线都可以满足生产需求，此时 EDA 就成为国内模拟芯片行业“任督二脉”，对拉通完整的全国产供应链有着至关重要的意义。在此背景下，公司的全流程 EDA 工具 构建了显著的卡位优势，能够充分受益于国内模拟芯片设计产业崛起。

此外，全流程布局的优势是对技术理解更深刻，例如公司针对平板显示电路设计与 模拟电路设计理念的相似性，在已有模拟电路设计工具的基础上开发了全球领先的平板 显示电路设计全流程 EDA 工具系统。配合近年来国内面板企业大举扩产，迅速在国内 90% 以上高世代线实现了全面应用。

3.3.晶圆制造服务国内覆盖率7成，软件产品快速导入

在晶圆制造领域，公司主要提供晶圆制造 EDA 软件和工程服务，其中工程服务业务 在 2018 年正式推出之后发展迅速，至 2020 年已覆盖国内 70%的晶圆制造企业；EDA 方 面主要提供的软件是公司在模拟和数字两条产品线中具备国际竞争力的领先产品，例如 物理验证、版图分析等。 根据行业一般规律，EDA 企业与 foundry 客户合作模式为首先帮助晶圆厂在工艺开 发阶段评估优化工艺平台的可靠性和良率等特性，建立器件模型、 PDK 和标准单元库， 并通过电路仿真帮助集成电路设计企业预测芯片的性能和良率，优化电路设计。即双方合 作模式上通常是先采购工程服务，再采购具体 EDA 产品。

因此我们认为，2018 年以来公司技术开发服务收入是随着对客户数量的覆盖率提升 呈线性增长，而晶圆制造 EDA 工具收入则是随着在已服务客户的渗透率提升呈指数增 长。目前公司已成为国内晶圆制造领域领先的服务提供商，持续与国内外头部 foundry 深 入合作，例如华虹宏力：1）2013 年，采用公司的一站式版图分析处理工具 Skipper ；2） 2017 年，采用公司全新高速高精度并行仿真器 ALPS 完成多个模拟及嵌入式非易失性存 储器 IP 设计项目的前后仿真/数模混合仿真并成功流片；3）2020 年 4 月，又成功采用公 司 Empyrean Liberal 工具，完成其 12 英寸 65 纳米数字标准单元库特征化建模流程，并 成功实现客户交付。

在国际市场上，2021 年华大九天 SPICE 电路仿真工具 Empyrean ALPS 成功通过三星 Foundry EDA 工具认证流程 SAFE -QEDA，实现对三星 8nm（8LPP）工艺制程的支持。 在当年 11 月的三星先进晶圆代工生态系统 SAFE 论坛上，三星正式宣布华大九天加入 其 SAFE -EDA 生态系统。

据 SIA，2020 年我国半导体制造业规模为 2560.1 亿元，2015 年-2020 年的复合增长 率达到 23%；预计到 2030 年，中国大陆的半导体产能将占全球的 24%。公司目前在晶圆 制造领域已形成了较多应用案例和客户积累，我们预计未来随着晶圆制造专用 EDA 软件 如器件建模仿真 EDA 等产品发布和性能优化，产品线的充实可带来客单价提升；而下游 市场高速增长带来客户数量增加（包括现有客户扩产），量价齐升之下公司在晶圆制造领 域仍有长足发展空间。

3.4.数字电路EDA勇攀高峰，有望铸就数模混合平台型厂商

研发路线选择导致数字电路设计 EDA 产品暂时较少。近年来公司研发重心主要放在 模拟及平板电路设计类 EDA，以公司产品体系发展历程为例，2010 年以来公司发布的模 拟电路类、数字电路类、平板电路类和晶圆制造类的工具/系统产品数量分别为 4 项、3 项、 3 项、1 项。我们认为公司的研发路线选择与国内产业环境和企业发展战略有关，相比模 拟领域全流程布局，数字电路设计 EDA 暂为公司产品体系短板的原因并不在于研发实力。

从产业环境来看，目前国内先进逻辑 IC 的供应链还很不成熟，除了设计环节和部分 设备、EDA 点工具之外能够达到 5nm 工艺制程之外，其他环节尚不具备国际竞争力和完 全的国产替代能力，公司未来能够与国产供应链深入合作、共同成长。

从数字电路设计的流程环节和对应的点工具开发难度来说，整体上呈现钟形曲线，即 难度最高的是位于中间环节的布局布线，其次是数字前端逻辑综合，最后是前后端的验 证、仿真、分析等环节。公司目前遵循从易到难、逐级攻克的路径，即将投入到第二“高 峰”——逻辑综合的技术攻关和产品研发阶段。国内尚不具备在设计实现和验证测试两 条产品线都拥有全流程解决方案的EDA企业，多数是在单点或多个同类流程上有所建树， 而很少有像华大九天一样打通不同底层技术的厂商。例如拥有近 300 名研发人才的芯华 章在 2021 年发布四款数字验证 EDA 产品及统一底层架构智 V 验证平台，也仅是针对前 后端验证环节形成了局部流程系统。

公司有望率先实现数字 EDA 领域全流程覆盖。从技术积累来看，公司拥有数款支持 最先进量产制程的数字电路设计 EDA 点工具，以及全球首发基于 AI 算法的 IP 库验证工 具 Liberal（由于开发时间较短，目前支持到 40nm 制程）等技术独到的产品。随着模拟全 流程系统逐渐成熟和进入大规模产业应用，公司上市后将重点加强数字电路领域的研发。

例如针对目前工艺节点相对落后的 Liberal，募投项目“电路仿真及数字分析优化 EDA 工具升级”将基于先进工艺的设计需求，开发适应先进工艺的电路仿真技术、单元库特征 化噪声模型和工艺偏差模型提取技术、关键时序路径筛选分组技术及大规模数字电路设 计多场景并行时序优化技术等，满足先进工艺的设计需要。 从全部研发项目来看，数字类 EDA 研发项目投资金额占比达 60%，“电路仿真及数 字分析优化 EDA 工具升级项目”和“数字设计综合及验证 EDA 工具开发项目”等都着 眼于提升公司数字电路设计领域 EDA 工具的覆盖完整率，促进对更高水平工艺制程的支 持，从而提升公司在数字电路 EDA 领域的综合竞争水平。

综上可见，公司在数字设计领域具备持续单点突破能力，且通过以往发布的几款点工 具展现了多种跨度较大的核心技术积累。基于公司日渐强大的人才实力和研发体系，我们 看好华大九天在数字电路设计 EDA 领域于国产厂商中率先实现全流程覆盖。

3.5.兼具资金实力与人才吸引力，长期并购实现跨越式增长

内生增长与外延并购，是 EDA 公司成为产业巨头的必经之路。EDA 行业具有产品 验证难、市场门槛高的特点，产品的研发先进性和版本快速迭代能力对于公司保持行业领 先地位尤为重要。在自主研发内生增长之外，厂商有必要对业务契合的潜在标的采取收购 或战略投资优化整合战略，以增强公司核心竞争力。虽然如前文所述，短期维度国内拥有 成熟产品的并购标的较少，但从长期来看，我国同时存在几十家乃至上百家 EDA 公司的 格局必然无法持续，并购整合是必然趋势。

海外三大 EDA 龙头公司之一的 Synopsys 就是依靠着超过 80 次并购的扩张策略不断 的获取新的技术和生产能力。无论是 2002 年并购 Avanti 公司成为 EDA 行业中第一家能 够提供前后端完整 IC 设计方案的 EDA 工具厂商，还是 2012 年收购当时的第六大最常用的 EDA 供应商 Novas Software 从而获得调试和可见性增强产品的能力，都让 Synopsys 不断的更新和巩固行业内的领先地位，在激烈的竞争和高速的技术更新中站稳脚跟。

对于 Cadence 来说，外延并购和自主革新是其立足 EDA 市场的核心手段。在 1989 年，Cadence 收购了 Verilog 硬件描述语言的开发商 Gateway Design Automation（一年后， Cadence 将 Verilog 置于公共领域，并成为使用最广泛的硬件描述语言）。同年，JimSolomon 创立了 Cadence 模拟部门，通过努力使 Cadence 成为定制/模拟设计自动化工具领域无可 争议的领导者。2014 年 8 月，Cadence 收购了 Plainfield Precision Holdings 的三个运营业 务部门，此次收购使 Cadence 成为医疗、汽车、国防和工业产品所用技术和服务的全球顶 级供应商。

EDA 行业排名第三的 Mentor Graphics（已被西门子收购）从成立开始发起了 66 次 并购。1983 年 Mentor Graphics 首次收购了一家公司 California Automated Design, Inc. (CADI)，彼时 CADI 正在开发类似于 Daisy 的软件，此次收购加强了 Mentor Graphics 在 其主要竞争对手中的地位。在 2010 年，通过收购 Valor Computerized Systems，Ltd.，Mentor 成为第一家将其范围扩展到 PCB 系统制造解决方案市场的主要 EDA 供应商。

通过核心优势产品建立市场影响力，再以并购打造全流程解决方案进而占据垄断地 位，即是国际龙头的崛起路径。华大九天也曾在 2010 年 7 月收购了北京华天中汇科技有 限公司，并购后华大九天成为拥有全定制 IC 设计全流程解决方案、数字 IC 设计优化解 决方案和全流程设计生产服务的综合性 EDA 及设计服务企业，对于提升本土 EDA 产业 的国际竞争力，加强对于本土 IC 设计产业的支撑都具有及其重要的意义。 作为我国 EDA 龙头企业，华大九天已在产品布局、技术积累和客户规模等方面具备 领先优势，未来随着国内产业环境发展成熟，公司兼具资金实力与人才吸引力，有望通过 内生外延双轮驱动的方式构建长期竞争力。

4.盈利预测

收入端核心假设： 华大九天是国内 EDA 软件的领先企业，业务可分为 EDA 软件销售、技术开发服务 和极少量其他业务。 （1）EDA 软件销售： 公司 EDA 软件又可进一步细分为全流程 EDA 工具系统、数字电路设计 EDA 工具和 晶圆制造 EDA 工具，其中全流程 EDA 工具系统包括模拟电路全流程工具和 FPD 平板显 示电路全流程工具。

从市场空间来看，根据 ESD 2020 年数据，全球 EDA 细分领域市场规模中数字设计 类 EDA 和模拟设计类 EDA 市场份额分别为 65.0%和 17.1%，数字设计市场规模远大于模 拟设计，与下游数字芯片和模拟芯片市场比例基本一致。而如前文所述，我们判断国内模 拟电路设计在整体设计类 EDA 市场中占比要高于在全球市场的比例。若国内市场规模采 用半导体协会数据，则我们估算 2021 年数字类、模拟类 EDA 市场规模分别为 65 亿和 28 亿左右。

从国产化替代趋势看，受国际贸易摩擦影响，国内半导体厂商纷纷寻求国产替代，公 司全套产品综合实力在国内首屈一指，已获得 IC 设计、晶圆代工、面板生产等全球数百 家客户采购。整个国产 EDA 行业也在群策群力，多家初创公司纷纷取得点工具突破，因 此预计未来行业国产化率提升速度较快。

从公司产品业务角度来看，公司模拟 IC、FPD 两条全流程 EDA 工具系统产品线分 别达到国内领先和全球领先水平，数字 IC 部分点工具可达世界前列，预计经过上市后加 大数字电路方向研发投入，两年左右可以开始放量，目前主要增长动力还来自于模拟电路 和晶圆制造 EDA： 1）当前公司在模拟电路设计 EDA 的市场份额超过 10%，随着性能持续提升和市场 推广，预计 2025 年份额达到 30%，届时国内模拟市场规模达到 40 亿，即 2022-2024 年复 合增速为 43%； 2）根据公司招股书的发展目标，2025 年计划“完成集成电路设计所需全流程工具系 统的建设，全面实现设计类工具国产化替代”，结合当前数字电路设计 EDA 研发进度和 研发方向，保守预计 2024 年数字类产品开始放量，2022-2024 年复合增速为 34.6%；

3）晶圆制造 EDA 工具当前收入基数较低，且不同于轻资产的设计行业，大陆晶圆制 造行业起步更晚，当前无论是营收规模还是工艺水平都与全球领先企业差距较大，其使用 EDA 的量、价都有很大提升空间。公司晶圆制造工程服务已覆盖国内 7 成客户，根据行 业规律为先导入后放量，预计产品端可以维持高增长，2022-2024 年复合增速为 60%。 综上所述，我们预测公司 EDA 软件业务 2022、2023、2024 年营收增速为 45.8%、 39.6%、41.5%。

（2）技术开发服务及其他： 公司基于在集成电路领域多年的技术积累，建立了完善的自动化设计服务流程，为集 成电路设计和制造客户提供设计支持服务和晶圆制造工程服务，主要涉及测试芯片设计、 半导体器件测试分析、器件模型提取、单元库设计及存储器编译器开发服务等。 由于：1）技术服务商业模式对人员占用较多，毛利率偏低，我们判断仅是公司在开 拓大客户时提供的配套支持服务，不会作为主要业务发展；2）技术开发服务是跟随客户 数量线性增长，公司已基本完成客户覆盖，因此预测技术开发服务 2022、2023、2024 年 营收增速为 30%、20%、10%。 毛利率方面，EDA 产品为纯软件形式，毛利率为 100%；假设技术开发服务和其他业 务毛利率稳定在 2021 年的水平。

费用率预测：（1）销售费用率：公司采用直销模式，由于尚处于快速发展期，随着业务规模扩大， 上市后公司将加强自身营销中心网络建设、加大市场推广力度，预计销售费用率会稳中有 升，2022-2024 年销售费用率分别为 17.09%、18.70%、19.19%。 （2）管理费用率：随着业务规模扩大，管理费用的规模效应体现，预计 2022-2024 年管理费用率分别为 12.27%、10.61%、8.97%。 （3）研发费用：公司建立了完善的持续创新机制，持续强化人才引进和培养，加强 产业链上下游的价值发现，积极学习吸收、研发新产品，我们预计公司为了保持较高的竞 争力以及在数字设计领域快速突破，仍会投入较多研发费用，2022-2024 年研发费用率分 别为 55.11%、56.25%、55.68%。

综上，预计公司2022-2024年归母净利润分别为1.81、2.41、3.28亿元，增速为30.16%、 32.70%、36.27%。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）

精选报告来源：【未来智库】未来智库 – 官方网站