核心看點：1.華大九天長期深耕EDA行業(yè)，布局模擬電路、數(shù)字電路等領域EDA設計工具，已成為目前國內規(guī)模[敏感詞]、產品線最完整的EDA供應商之一。隨著公司全流程布局推進，客戶粘性有望逐步提升，商業(yè)化拓展有望加速。華大九天2020年占國內EDA市場份額6%，是國內市場第四大EDA工具企業(yè)。

2.美國對中國的限制開始從“精準打擊龍頭”到“體系化限制”，2022年8月BIS的ECAD禁令長期可能會影響中國高性能芯片企業(yè)產品持續(xù)迭代演進。EDA軟件工具國產替代的邏輯或將催化國內相關企業(yè)的股價的持續(xù)發(fā)酵。

3.EDA行業(yè)屬于投資周期較長，且見效慢的基礎性產業(yè)，需要長期的算法技術積累，研發(fā)周期較長，產業(yè)化周期也很長，對資金的長期投入依賴性較高。然后EDA產業(yè)規(guī)模卻相對較小，市場空間展望有限，但不可或缺。

集微網(wǎng)報道，北京華大九天科技股份有限公司（證券簡稱華大九天，證券代碼301269）于2009年從華大電子承擔的EDA部門獨立經(jīng)營，主要從事EDA工具軟件的開發(fā)、銷售及相關服務。公司初始團隊部分成員曾參與中國[敏感詞]款具有自主知識產權的全流程EDA系統(tǒng)——“熊貓ICCAD系統(tǒng)”的研發(fā)工作，自1993年熊貓EDA發(fā)布算起，公司在EDA領域的積累已有30余年。2009年-2013年為公司起步萌芽期，期間發(fā)布[敏感詞]代模擬電路設計全流程EDA工具系統(tǒng)；2013年-2018年為公司的艱難困苦期，期間通過“團隊增資”和深圳市創(chuàng)新投資集團中小企業(yè)基金的投資，艱難的狀況有了好轉，并發(fā)布[敏感詞]代高性能并行電路仿真工具；2018年以后公司進入快速發(fā)展期，2020年公司發(fā)布新一代模擬電路設計全流程EDA工具系統(tǒng)，并成為某些EDA垂直領域“單項冠軍”。在多年的技術積累之下，華大九天是國內[敏感詞]一家可以提供部分領域全流程化EDA產品的公司，截至2021年末，華大九天共擁有發(fā)明專利150項，軟件著作權67項。目前公司總部位于北京，在南京、上海、成都和深圳設有全資子公司，并在日本、韓國、東南亞等地設有分支機構。

圖1：華大九天發(fā)展歷程簡述

華大九天董事長劉偉平先生在EDA和集成電路設計領域辛勤耕耘三十余年，是[敏感詞]的“熊貓”EDA工具研發(fā)項目的親歷者。劉偉平先生曾先后被聘擔任全國ICCAD專家委員會委員、信息產業(yè)部全國軟件專家委員會委員、國家863集成電路設計專項專家組成員、“核高基”國家科技重大專項實施專家組專家，研發(fā)成果屢獲肯定，曾獲國家科技進步一等獎、三等獎各一次。

華大九天持股5%以上股東為中國電子有限、九創(chuàng)匯新、中電金投、上海建元、大基金和中小企業(yè)基金，持股比例分別為21.22%、17.63%、12.84%、11.05%、8.88%、5.15%。其中，中國電子有限與中電金投均為中國電子集團全資子公司，合計持有公司34.06%的股份。中國電子、集成電路產業(yè)基金以及頭部半導體客戶的入股，從一定程度上彰顯了公司的實力。此外，九創(chuàng)匯新為員工持股平臺，公司的股權激勵充分，核心團隊與公司深度綁定，利好公司技術突破和業(yè)績釋放。

圖2：華大九天股東持股情況明細（截至2022Q3）

資料來源：Wind

華大九天研發(fā)組織體系完備，下設[敏感詞]中心、第二中心、第三中心、產品規(guī)劃部及質量檢驗組。[敏感詞]中心負責數(shù)字電路設計相關領域工具和仿真工具的開發(fā)；第二中心負責模擬電路設計相關領域工具和FPD設計相關領域的工具開發(fā)；第三中心負責晶圓制造領域工具開發(fā)及技術開發(fā)服務；產品規(guī)劃部參與產品功能設計，負責研發(fā)端與客戶端的溝通及對產品進行反饋跟蹤；質量檢驗組負責對產品進行功能及性能測試驗證、質量管理。

2021年，華大九天IPO募集約25億資金用于公司主營業(yè)務及核心技術展開，本次募集資金投資項目均用于EDA領域關鍵技術的升級與開發(fā)，重點圍繞技術創(chuàng)新領域開展，具體包括：對現(xiàn)有EDA工具的功能、性能、容量及易用性等進行升級改造，提升工具的技術水平和應用水平；開發(fā)新產品和新技術，填補國內EDA核心工具領域的空白，解決EDA工具核心技術受制于人的問題；招募EDA領域專業(yè)人才，完善研發(fā)隊伍建設，提升公司技術創(chuàng)新軟實力。

圖3：華大九天資金募集情況用途說明

行業(yè)周知，芯片設計包括兩大部分，[敏感詞]部分是芯片設計的圖紙，也就是我們通常意義上所說的IP，第二部分是芯片設計的工具，也就是EDA軟件。一般情況下，一個芯片設計廠商設計一款芯片，不會從0開始搭建芯片電路，而是會使用一些基本的架構，然后用EDA軟件，在這個芯片基本架構上，做進一步適合于自己的開發(fā)。

早些年，半導體設計人員需要手工進行集成電路設計工作，而伴隨著集成電路內部構造日益復雜和芯片產量的擴廠，人為手工設計的弊端開始顯現(xiàn)，不僅存在人力損耗和流程繁重的問題，電路設計的有效性也難以在芯片產出之前得到較好的驗證，EDA技術的出現(xiàn)則很好地解決了人工設計的局限性，在計算機環(huán)境中完成設計、進行驗證，將計算機語言有效轉化為物理版圖，提高效率和產品良率，因此EDA被譽為“芯片之母”，是電子設計的基石產業(yè)。在擁有百億美金的EDA市場構筑了整個電子產業(yè)的根基，可以說“誰掌握了EDA，誰就有了芯片領域的主導權。在全球市場層面，芯片基本架構，也就是芯片IP，70%以上的市場被Arm公司壟斷，而EDA軟件，80%以上的市場，由美國Cadence、Synopsis，還有德國西門子壟斷。

圖4：EDA市場上三巨頭擅長領域和拳頭產品

2022年，中美在芯片領域的競爭進一步加劇，美國對中國的限制開始從“精準打擊龍頭”到“體系化限制”，EDA將是封鎖中國半導體產業(yè)的重要工具。同年8月美國推出《芯片與科學法案》并試圖推動“CHIP4”芯片聯(lián)盟打擊競爭對手。8月12日，美國商務部工業(yè)和安全局（BIS）又發(fā)布一項新增的出口限制臨時規(guī)定，對四項技術進行出口管制，包括設計GAAFET（全柵極場效應晶體管）結構集成電路所必需的EDA/ECAD軟件。

GAAFET最早由三星于2019年提出，作為一種全新的晶體管結構，它改進了半導體晶體管的結構，使柵極可以接觸晶體管的所有四個側面，而不是當前FinFET工藝中的三個側面，GAA結構比FinFET工藝更準確地控制電流，以解決FinFET在5nm以下制程遇到的問題。作為未來先進制程的重要技術方向，2022年6月底三星電子官宣其晶圓廠生產全球首次采用GAA晶體管結構的3nm芯片；臺積電將在2nm節(jié)點使用該技術，并于2026年左右發(fā)布[敏感詞]款產品。目前國內芯片設計水平雖然離3nm還有一段距離，但是ECAD禁令長期可能會影響中國高性能芯片企業(yè)產品持續(xù)迭代演進。

EDA（Electronic Design Automation）是電子設計自動化的意思，指利用計算機輔助設計（CAD）軟件，來完成超大規(guī)模集成電路（VLSI）芯片的功能設計、綜合、驗證、物理設計（包括布局、布線、版圖、設計規(guī)則檢查等）等流程的設計方式。打開芯片的封裝外殼，在高倍顯微鏡下對其表面進行觀察，將會看到無數(shù)規(guī)則擺放的器件和連線，這就是芯片的版圖。設計和制造這個版圖的各個環(huán)節(jié)都需要用到相應的EDA工具。EDA工具是集成電路設計、制造、封裝、測試等工作的必備工具，是貫穿整個集成電路產業(yè)鏈的戰(zhàn)略基礎支柱之一。隨著集成電路產業(yè)的快速發(fā)展，設計規(guī)模、復雜度、工藝先進性等不斷提升，EDA工具的作用更加突出，已成為提高設計效率、加速產業(yè)技術進步與革新的關鍵因素。

同時，EDA工具升級換代、新型算法開發(fā)均需要產業(yè)鏈上下游的合力支持，在EDA產業(yè)生態(tài)圈中，EDA廠商分別向芯片設計（Fabless）、制造（Foundry）廠商提供設計類、制造類EDA軟件。制造、設計、EDA已經(jīng)形成半導體領域鐵三角生態(tài)圈。芯片設計廠商運用EDA廠商提供的EDA工具完成設計，將得出的版圖GDS-II文件發(fā)送至制造廠商。芯片制造廠商負責生產芯片并向設計廠商提供反饋數(shù)據(jù)，EDA廠商協(xié)助制造廠商開發(fā)工藝并生成PDK。芯片制造廠商促進EDA工具工藝庫完善，EDA技術升級驅動集成電路制造效率提升，兩者形成雙向正循環(huán)。

圖5：EDA產業(yè)鏈生態(tài)圈

資料來源：CSDN

EDA產業(yè)整體來看具備幾個特點。[敏感詞]，行業(yè)寡頭壟斷，技術壁壘極高；第二，產業(yè)需要產業(yè)鏈的配合，建立產業(yè)生態(tài)圈，得到產業(yè)鏈上下游企業(yè)的支持。第三，屬于投資周期較長，且見效慢的基礎性產業(yè)，需要長期的算法技術積累，研發(fā)周期較長，產業(yè)化周期也很長，對資金的長期投入依賴性較高。第四，高度人才依賴性，據(jù)資深行業(yè)人士估算，從事國產EDA研發(fā)不足1500人。

芯片EDA產業(yè)，需要長期的技術研發(fā)，而產值卻相對最小。與集成電路超4000億美元的市場規(guī)模比起來，EDA市場規(guī)模并不大，現(xiàn)階段只有80億美元，這是一個典型的吃力又不討好產業(yè)，這就決定了這個行業(yè)并不是一個單靠市場能夠做起來的行業(yè)。如果說中國在芯片生產領域面臨的問題是從1-100的問題，那么中國在芯片設計領域面臨的問題，是從0到1的問題。

華大九天致力于核心工具開發(fā)，完善EDA業(yè)務鏈條，與集成電路設計企業(yè)、制造企業(yè)、科研院所等共建產業(yè)生態(tài)。目前公司EDA產品線涵蓋了模擬電路設計全流程EDA工具系統(tǒng)、數(shù)字電路設計EDA工具、平板顯示電路設計全流程EDA工具系統(tǒng)和晶圓制造EDA工具等領域。

圖6：華大九天產品線情況

資料來源：華大九天官網(wǎng)

值得注意的是，華大九天目前在模擬電路設計和平板顯示電路設計領域已經(jīng)實現(xiàn)了對設計全流程工具的覆蓋，在數(shù)字電路設計EDA領域方面也在不斷提升覆蓋率。1）模擬電路設計及驗證工具已可以滿足大部分模擬設計客戶的支撐需要。公司實現(xiàn)了28nm以上制程的全流程化，其中電路仿真工具支持[敏感詞]5nm量產工藝制程。雖然華大九天模擬電路全流程工具整體上相比國際水平還有差距，但是由于模擬電路對工藝的依賴程度較低，成熟制程為主，公司的產品也能夠解決大多數(shù)客戶的需要。2）平板顯示工具方面，由于該領域與模擬電路工具有一定的相似性，公司在該領域有著較強的產品能力，在國際市場上也處于領先地位。

圖7：華大九天目前可支持的集成電路工藝制程

華大九天下游客戶主要包括集成電路設計企業(yè)、晶圓制造企業(yè)、平板廠商。如晶圓制造領域的中芯國際、華力微電子、華虹宏力等，為其提供版圖集成與分析工具、電路仿真工具等產品及Tape-Out等晶圓制造服務；IC設計領域的華為海思、紫光展銳、智芯微等，客戶產品覆蓋無線網(wǎng)絡、數(shù)字媒體、人工智能、通信等領域；國內CPU設計企業(yè)飛騰、兆芯、龍芯、華芯通、海光等，客戶產品覆蓋包括桌面、服務器、嵌入式和IO擴展等；以及液晶平板顯示領域的京東方、惠科股份、華星光電、維信諾等，開發(fā)了貼合廠商實際設計需求的FPD全流程EDA工具系統(tǒng)。

圖8：華大九天2021年前五大客戶

華大九天目前主要的銷售模式主要是直銷，授權費是主要收入來源。公司EDA軟件的盈利模式為授權模式，即公司向客戶銷售指定版本的軟件，并收取合同約定期間的授權費。根據(jù)授權期間的不同，又可分為[敏感詞]期限授權和固定期限授權。客戶根據(jù)自身業(yè)務需求，選擇不同期限授權的EDA軟件。對軟件換代需求不迫切的企業(yè)，通常采購[敏感詞]期限授權軟件；對軟件換代需求迫切的企業(yè)，通常采購固定期限授權軟件。公司的固定期限授權通常為1-3年，根據(jù)客戶自身需求及與公司的協(xié)商，合同可約定在固定期限內提供一次或多次授權。多次授權模式下，公司分次向客戶提供license，于每次提供license后取得收貨（安裝）確認單，并確認收入。

相比國內其他廠商，華大九天走的是先實現(xiàn)某些領域工具的全流程解決方案，然后通過市場化和加大研發(fā)投入來提升整體技術水平。國內其他廠商，則是考慮從點工具入手，突破關鍵環(huán)節(jié)的解決方案，不斷提升競爭力，代表性的廠商包括概倫電子、廣立微和芯華章等，比如概倫電子在存儲和制造環(huán)節(jié)有著比較強的競爭力，廣立微則強在成品率提升相關的工具，芯華章在驗證工具方面進行著持續(xù)的投入。

圖9：公司與國內主要EDA企業(yè)相對比

此外，華大九天與廣立微合作，提升制造環(huán)節(jié)軟件服務能力。華大九天自創(chuàng)立以來一直與主打成品率提升EDA的廣立微具有穩(wěn)定的長期合作關系，華大九天與廣立微均為國產集成電路EDA領先企業(yè)，在早期發(fā)展階段，雙方在技術研發(fā)、客戶拓展等方面均有密切的溝通與交流。此外，廣立微將軟件工具授權銷售給華大九天，通過公司將其產品轉銷給上海華力微電子有限公司。2020年，廣立微與上海華力微建立直接合作關系，但基于歷史合作模式，廣立微的軟件工具授權仍通過華大九天銷售給上海華力微。廣立微產品屬于制造類EDA，與公司業(yè)務不存在直接競爭關系，公司與其形成長期穩(wěn)定的合作關系并轉銷其EDA軟件，可以有效提升公司在晶圓制造方面的服務水平。

2019年-2021年，華大九天實現(xiàn)營收2.57億、4.15億、5.79億，增速分別為70.59%、61.26%、39.66%；凈利潤分別為0.57億、1.04億、1.39億，增速分別為17.8%、81.18%、34.52%。總體增速較快，這主要是得益于：1.國內主流IC設計公司的營收大幅上升，下游客戶的數(shù)量不斷增加，產業(yè)決定公司產品的客戶粘性較強，繼而帶動公司模擬電路設計全流程EDA工具系統(tǒng)和數(shù)字電路設計EDA工具的收入增長；2.以中芯國際和華虹半導體為代表的國內晶圓廠持續(xù)擴大產能和產品型號，加大采購力度，帶動公司晶圓制造EDA工具收入增長。

圖10：2018-2022H1華大九天的營收和利潤情況（萬元）

華大九天主營業(yè)務收入主要包括EDA軟件銷售收入和技術開發(fā)服務收入。分產品看，2019-2021，公司全流程EDA工具實現(xiàn)銷售收入1.26億元、2.3億元、3.52億元；數(shù)字電路設計EDA工具實現(xiàn)銷售收入分別為0.78億元、0.99億元、0.87億元；晶圓制造EDA工具實現(xiàn)銷售收入分別為0.1億元、0.16億元、0.47億元。2019-2021年公司EDA軟件銷售收入CAGR達54.06%，主要增長動力來自以K1客戶及其關聯(lián)方為代表的國內主流IC設計公司貢獻的收入大幅上升，客戶數(shù)量的不斷增加。2019-2021年公司技術開發(fā)服務收入CAGR達100.70%，三年實現(xiàn)收入分別為0.39億元、0.61億元、0.82億元。高增速原因是公司在集成電路領域經(jīng)驗和能力的提升，單筆服務合同的平均金額不斷提升。此外公司不斷拓展新客戶，各期確認收入的技術開發(fā)服務合同數(shù)量不斷提升。其他業(yè)務收入主要為代理軟件銷售和配套硬件銷售，占比較小。

圖11：2018-2022H1華大九天按項目營收情況（萬元）

華大九天銷售費用率和管理費用率呈下降趨勢，并持續(xù)加大研發(fā)投入。隨著公司管理活動規(guī)模效應逐漸凸顯，2018-2021年管理費用率保持下降趨勢。公司銷售規(guī)模擴大、業(yè)務范圍擴張導致2018-2019年銷售費用率有所上升。2018-2021年公司研發(fā)費用率分別為54.72%、52.50%、44.22%、和52.57%，始終保持在較高水平。其原因是：1）公司保持高力度的研發(fā)投入，研發(fā)人員數(shù)量和平均薪酬持續(xù)增長；2）公司2020年、2021年無形資產中新增外購非專利技術金額較大，使得2021年無形資產攤銷金額較大；3）公司將EDA工具的研發(fā)支出全部在當期費用化，計入研發(fā)費用，所以公司的研發(fā)費用增長較快，維持較高狀態(tài)。未來隨著公司經(jīng)營規(guī)模的持續(xù)擴張，公司的研發(fā)費用將維持高位。

圖12:2018-2022H1華大九天三費支出情況（萬元）

華大九天2019-2021年綜合毛利率分別為88.65%、88.68%、90.59%，由于研發(fā)費用的計提方式，公司EDA工具毛利率維持在100%，技術開發(fā)服務毛利率分別為25.59%、24.74%、34.62%，技術開發(fā)服務毛利率的增長使得綜合毛利率提升較多。公司整體毛利率基本保持穩(wěn)定，受到研發(fā)費用支出變動的影響，2018-2022H1公司凈利率整體略有下滑。

圖13：2018-2022H1華大九天凈利率和毛利率情況

中國EDA行業(yè)市場規(guī)?？焖僭鲩L，占全球EDA市場的份額也同樣保持增長趨勢。根據(jù)CSIA數(shù)據(jù)顯示，2016年至2020年，中國EDA軟件行業(yè)市場規(guī)模從57.4億元增長至93.1億元，復合增長率為12.85%。隨著國內EDA市場生態(tài)的持續(xù)完善，中國EDA市場規(guī)模在全球份額將快速提升。作為國內[敏感詞]一家在模擬電路設計和FPD設計EDA實現(xiàn)全流程工具覆蓋的廠商，華大九天2020年占國內EDA市場份額6%，是國內市場第四大EDA工具企業(yè)。

在地緣政治的影響下，業(yè)界對國內EDA行業(yè)發(fā)展也已經(jīng)迫在眉睫。未來，國內集成電路企業(yè)無論出于對產業(yè)安全性和可持續(xù)性等因素的考慮都將開始接受和加大采購具有國際市場競爭力的國產EDA工具。而國內EDA廠商想要實現(xiàn)快速突破，也應該從兩個方面加大力度進行替代：1.優(yōu)先突破關鍵環(huán)節(jié)的核心EDA工具，形成國際影響力和市場競爭力，在關鍵環(huán)節(jié)打破國際EDA巨頭的壟斷；2.持續(xù)突破部分芯片設計應用的全流程覆蓋，在一定程度上加速國產替代的進程。

總結來看，目前華大九天已經(jīng)建立了行業(yè)品牌和相對穩(wěn)固的客戶群體，大多數(shù)主要客戶均與公司具有較長的合作歷史，而客戶一旦確定了EDA供應商，短時間內更換EDA的成本較大，因此客戶對合作供應商的黏性較強。而在客戶通過實際項目中頻繁地使用EDA工具，不斷反哺回EDA工具提供商工具的問題和新的需求，會加速產品的優(yōu)化升級進程，形成良性生態(tài)閉環(huán)。未來在國產替代的大背景和先進制程的需求下，華大九天的市占率有望得到進一步提升。






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