芯片虛擬戰(zhàn):全軍出擊的中國EDA軍團(tuán)
全球芯片產(chǎn)能告急,就連財大氣粗的蘋果也被迫削減1000萬臺iPhone13的生產(chǎn)計劃,芯片生產(chǎn)已然成為了最核心的問題。
“芯片荒”之下,很多投資者將注意力放到了光刻機(jī)之上,畢竟作為芯片制造的關(guān)鍵核心,光刻機(jī)是必不可少的。由于ASML公司幾乎壟斷了高端光刻機(jī)市場,并且對中國進(jìn)行銷售管控,導(dǎo)致我國在芯片制造領(lǐng)域始終受到束縛。
而好的一面是,中國在芯片制造領(lǐng)域并非一無所獲,雖然沒有最高端的EUV光刻機(jī),但中芯國際依然能夠擠進(jìn)全球芯片制造前五廠商行列。
與光刻機(jī)相比,我們在芯片產(chǎn)業(yè)鏈中實際上存在著更大的技術(shù)缺口,那就是EDA軟件。由于目前A股中尚沒有一家主業(yè)完全相符的標(biāo)的公司,因此投資者對于EDA軟件可能并不熟悉,它就相當(dāng)于是集成電路領(lǐng)域的CAD,幫助芯片廠商進(jìn)行芯片設(shè)計、檢驗、模擬等虛擬流程。
之所以說EDA軟件重要,是因為他是整個芯片制造的最上游。從成本角度衡量,芯片流片費(fèi)用高昂,一旦設(shè)計出的芯片存在問題,那么就會導(dǎo)致生產(chǎn)成本大幅攀升。因此芯片設(shè)計需要追求成功率,這就意味著在流片之前需要芯片廠商進(jìn)行全方位的虛擬驗證。
作為芯片設(shè)計的核心,EDA軟件的好壞直接決定了芯片設(shè)計過程中的效率及成本,因此這一不被市場關(guān)注的領(lǐng)域?qū)崉t有著很高的產(chǎn)業(yè)價值。
去年,美國對中國企業(yè)展開了封鎖,推出了《商業(yè)管制清單》,其中EDA軟件就是明確禁止的一項。目前,全球EDA軟件幾乎都被美國企業(yè)壟斷,一旦未來針對EDA軟件的封鎖全面落地,那么可能會對我國芯片設(shè)計產(chǎn)業(yè)造成沉重打擊,從而制約芯片我國業(yè)的發(fā)展。
由此來看,芯片之爭實則已經(jīng)從芯片制造轉(zhuǎn)移至EDA軟件領(lǐng)域,一場芯片虛擬戰(zhàn)早已悄然上演。
/ 01 /業(yè)牢牢掌握EDA話語權(quán)
回溯歷史,EDA軟件最早是從CAD軟件演化而來,作為CAD技術(shù)的起源地,美國企業(yè)當(dāng)仁不讓的成為全球EDA軟件的龍頭。
統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,EDA頭部企業(yè)壟斷了全球90%的市場份額。按照市場份額劃分,全球EDA企業(yè)可以分為三個梯隊。
第一梯隊共有三家企業(yè),分別為 Synopsys、Cadence和Mentor Graphics(后被西門子收購,目前隸屬西門子EDA)。這三家企業(yè)均有完備的產(chǎn)業(yè)布局,全流程的EDA工具,每年營收超過10億美元,合計瓜分了全球EDA市場約78%的市場份額。
第二梯隊企業(yè)主要為區(qū)域性全流程EDA工具,雖然在部分領(lǐng)域具備競爭優(yōu)勢,但總體市場份額與三家巨頭公司差距明顯。Ansys、Keysight、華大九天等公司合計瓜分了市場約15%的市場份額。
第三梯隊則是垂直企業(yè)和初創(chuàng)企業(yè),無論是規(guī)模還是競爭力都沒有太大優(yōu)勢。除華大九天外,我國的EDA軟件企業(yè)多處于第三梯隊。
聚焦國內(nèi)市場,亦呈現(xiàn)出同樣的競爭格局。第一梯隊三家公司合計占據(jù)76.7%的市場份額,中國知名的芯片公司幾乎使用的都是他們的產(chǎn)品。
華大九天憑借在FPD 面板領(lǐng)域的核心競爭力,已經(jīng)超越Ansys、Keysight,以5.8%的市場占比躋身國內(nèi)第四名,另一家中國EDA企業(yè)概倫電子以1.4%的市場份額位列第七。
無論是國內(nèi)市場還是國際市場,美國企業(yè)都是EDA軟件的核心玩家,掌握著最核心的下游用戶及產(chǎn)業(yè)技術(shù)。
但隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈逐漸向中國轉(zhuǎn)移,我們不僅要制造芯片,更要創(chuàng)造產(chǎn)權(quán)自主的芯片,因此EDA軟件就成為中國芯片發(fā)展的必爭之地。
/ 02 /EDA如何扼住芯片咽喉?
在這里我們要講的不是復(fù)雜的專業(yè)知識,而是核心圍繞EDA軟件的商業(yè)模式展開。
根據(jù)功能的不同,EDA軟件大致可以分為三大類:設(shè)計工具、仿真工具、生產(chǎn)工具。
設(shè)計工具主要是為了從0到1的勾畫芯片雛形,包括電路設(shè)計、版圖設(shè)計等紙面工序;仿真工具主要用途是對芯片制造、封裝、應(yīng)用進(jìn)行仿真試驗,檢查其中的邏輯問題和應(yīng)用問題;生產(chǎn)工具則主要應(yīng)用于芯片生產(chǎn)環(huán)節(jié),提升晶圓廠和封測廠的生產(chǎn)效率、測試精度等。
不難看出,EDA軟件應(yīng)用于芯片設(shè)計到封裝的整個生產(chǎn)周期,一顆芯片的好壞從表面看由芯片廠商決定,從更深層次而言則主要由EDA軟件的質(zhì)量控制。
根據(jù)市場規(guī)模測算,全球EDA的市場規(guī)模僅百億美元,而這區(qū)區(qū)百億美元卻撬動了5000億美元的半導(dǎo)體市場,顯而易見EDA軟件的價值早已經(jīng)超出了他們業(yè)績本身。
縱觀全球EDA企業(yè),它們主要有三種盈利模式,分別是 License 授權(quán)、IP 核、硬件加速器。
License 證書授權(quán)是最原始的盈利模式,通過售賣標(biāo)準(zhǔn)EDA 軟件包,用戶可以在一定時間內(nèi)擁有軟件的使用權(quán),大部分用戶往往會購買多套產(chǎn)品。同時由于EDA行業(yè)總是不斷迭代,這成為用戶持續(xù)購買的動力。授權(quán)模式,技術(shù)壁壘高,毛利率接近90%。
IP核模式則是EDA企業(yè)將其所擁有的知識產(chǎn)權(quán)具象化,把客戶所需要的知識產(chǎn)權(quán)電路打包為一個整體對客戶銷售,客戶可以直接調(diào)用這些模塊,避免重復(fù)勞動。如今IP核模式已經(jīng)成為EDA行業(yè)新的增長點,高通、英特爾等巨頭就很善于用IP核這種模式賺錢。
最后一項加速器業(yè)務(wù)則是為了提升仿真速度,從而進(jìn)一步加快客戶的設(shè)計效率,相當(dāng)于仿真工具的補(bǔ)充。
縱觀EDA企業(yè)的三種盈利模式,其都僅向客戶提供使用權(quán)而非所有權(quán),因此客戶會不定期的與EDA公司進(jìn)行互動,增加用戶粘性。
對這種商業(yè)模式而言,先發(fā)優(yōu)勢極為重要,已經(jīng)成為行業(yè)最顯著的護(hù)城河。一旦EDA廠商綁定了下游用戶,那么除非顛覆性的新性能提升,否則后來者是很難撬動傳統(tǒng)EDA豪強(qiáng)護(hù)城河的。
這種競爭格局意味著,市場里的中小玩家并不具備競爭優(yōu)勢,很難長時間的與大廠展開競爭,在沒有大的沖擊下,未來全球EDA市場格局將進(jìn)一步頭部化。
/ 03 /全軍出擊的中國EDA軍團(tuán)
中國EDA軍團(tuán)很可能就是全球EDA行業(yè)的唯一變數(shù)。
雖然競爭對手很強(qiáng),產(chǎn)業(yè)格局也并不占優(yōu),但在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈逐漸遷移至中國的趨勢下,中國EDA廠商卻極有可能沖擊整個行業(yè)的現(xiàn)有格局。
復(fù)盤海外EDA巨頭的發(fā)展之路不難發(fā)現(xiàn),行業(yè)馬太效應(yīng)明顯,完全是剩者為王。第一梯隊的Synopsys、Cadence和Mentor Graphics公司都是通過并購來建立自身護(hù)城河的。
在行業(yè)發(fā)展初期,整個EDA市場百花齊放,試想一下如此多的工具種類,很難有企業(yè)在第一時間全部涉足。隨著產(chǎn)業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展,下游廠商對于上游EDA軟件的需求逐漸向一體化轉(zhuǎn)變,因此并購就成為企業(yè)發(fā)展方向,大魚吃小魚成為常態(tài)。
數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示,Synopsys、Cadence和Mentor Graphics公司分別通過99次、71次和49次收購,才建立起如今的規(guī)模。EDA巨頭的崛起,一方面是技術(shù),另一方面是資本。
來源:公開資料
目前,制約中國EDA企業(yè)的主要因素在于起步較晚,資本關(guān)注度較低,這就意味著國產(chǎn)EDA企業(yè)很難有資金投入到研發(fā)中,也沒有資本去進(jìn)行橫向并購,從而致使中國EDA企業(yè)的發(fā)展始終不盡如人意。
但這種情況可能即將結(jié)束了,一大批中國EDA軍團(tuán)即將登陸資本舞臺。
截止目前,華大九天、概倫電子成功過會創(chuàng)業(yè)板,思爾芯、芯愿景、廣立微處于IPO排隊中,EDA企業(yè)或?qū)⒃谖磥韮赡昙械顷懼袊Y本市場。
這不僅意味著中國資本市場純正EDA企業(yè)零的突破,更意味著中國EDA企業(yè)的大發(fā)展時代極有可能將要到來。隨著資本的不斷聚集,或許這批國產(chǎn)EDA企業(yè)中就能出現(xiàn)挑戰(zhàn)國際巨頭的勇者。
從更宏觀的視野來看,中國芯片行業(yè)有著廣闊的發(fā)展前景,同時中國芯片也需要有自己的EDA軟件巨頭,市場也一定愿意給這一新興行業(yè)可觀的估值。
縱觀即將上市的幾家公司,華大九天是機(jī)會最大的,一方面它是世界唯一提供全流程FPD 設(shè)計解決方案的供應(yīng)商,另一方面它也已經(jīng)在行業(yè)中積攢了一定的市場份額。上市之后,更簡便的融資手段將會有效的放大華大九天的龍頭效應(yīng)。
概倫電子雖然沒有華大九天那樣強(qiáng)的行業(yè)競爭力,但其已經(jīng)在并購方面有所斬獲,并取得不錯的效果。2019年底,概倫電子成功并購博達(dá)微科技,從而擴(kuò)大了在建模方面的領(lǐng)先優(yōu)勢。在并購領(lǐng)域有所建樹的概倫電子或?qū)⒏行У睦觅Y本去進(jìn)行擴(kuò)張。
除華大九天和概倫電子外,其他幾家屢獲融資的公司廣立微、思爾芯、芯愿景、芯華章也都有著各自的優(yōu)勢,或許其中就存在EDA黑馬。
無論最后誰能夠勝出成為龍頭,但有一點可以肯定,那就是中國EDA企業(yè)將向國際巨頭發(fā)起史上最強(qiáng)的沖擊。在這場沒有硝煙的芯片虛擬戰(zhàn)中,中國軍團(tuán)已經(jīng)整裝待發(fā)。
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