1、集成電路可分為設計、制造和封裝測試三大板塊，其中設計水平的高低決定了芯片產品的功能、性能和成本。
2016年之前我國集成電路主要以封測為主，隨著國內設計領域持續(xù)投入，2016年我國設計領域首次超過封測領域，設計和封測分別占比37.92%和36.08%，隨著國內技術持續(xù)突破，設計和制造占比持續(xù)增長，2021年數據顯示我國集成電路設計占比達43.21%，制造領域占比小幅度上升至30.37%，在2020年也已超越封測銷售額。
資料來源：CSIA，華經產業(yè)研究院整理
2、設計流程
集成電路設計業(yè)務環(huán)節(jié)總體可分為前端設計和后端設計兩部分。前端設計是指在設計師拿到具體需求之后，首先根據具體需求定義相關的功能模塊與規(guī)格，從架構層面上設計能滿足特定需求的功能，之后實現相應的設計；邏輯綜合后就進入后端，這一階段主要是將更高層級的描述轉化為門級網表，之后再進行DFT測試并進行物理層面的設計，在工藝、功耗等環(huán)節(jié)簽核完畢之后，EDA的設計工作基本已經完成，可以進入具體的封裝與測試階段。
數字芯片設計流程
資料來源：芯華章，華經產業(yè)研究院整理
二、集成電路整體現狀
我國集成電路發(fā)展較晚，整體相較國際頂尖水平仍有部分差距，尤其是在邏輯芯片等高端芯片領域，高技術壁壘背景下，國產企業(yè)短期內仍無法突破，但隨著國內企業(yè)逐步在儲存芯片、半導體材料逐步突破，國內集成電路產量持續(xù)增長，2021年達3594.3億塊，同比增長37.5%，加上凈進口量，表面國內集成電路需求量近6800億塊。隨著汽車電子、物聯網、智能家居、工業(yè)自動化等需求擴張，我國集成電路規(guī)模將快速擴張，但短期內受限高端技術被封鎖，進口來源仍是關鍵。
三、集成電路產業(yè)鏈現狀
1、集成電路產業(yè)鏈
集成電路產業(yè)鏈包括設計、制造和封測，IP為芯片設計的關鍵環(huán)節(jié)。芯片設計位于集成電路產業(yè)鏈上游，芯片設計的基礎包括EDA和IP。EDA指電子設計自動化，是芯片設計的工具和輔助性軟件。IP則是在芯片設計中那些通過驗證的、可重復使用的、具有特定功能的宏模塊，可以移植到不同的半導體工藝中。
集成電路產業(yè)鏈簡圖
資料來源：中芯國際招股書，華經產業(yè)研究院整理
2、應用分布
從產品應用分布來看，我國集成電路設計行業(yè)產品主要分布在通信、消費、計算機、多媒體等領域。其中通信領域芯片銷售規(guī)模最大，2020年銷售規(guī)模高達1647.10億元，占行業(yè)總銷售額的43.12%；隨后消費領域芯片銷售規(guī)模以1063.90億元排名第二，占比27.86%。
資料來源：ICCAD，華經產業(yè)研究院整理
四、集成電路設計產業(yè)現狀
1、市場規(guī)模
我國集成電路設計行業(yè)增速迅猛，在集成電路行業(yè)中的比重不斷提升。根據數據，2021年，我國集成電路設計行業(yè)銷售規(guī)模達4519 億元，同比增長19.6%。同時，自2016年，我國集成電路設計行業(yè)的產值超過封裝測試業(yè)，成為集成電路行業(yè)產值第一的業(yè)務環(huán)節(jié)。
資料來源：CSIA，華經產業(yè)研究院整理
2、企業(yè)數量
隨著我國集成電路行業(yè)的高速發(fā)展，收獲了眾多資本的青睞，越來越多的企業(yè)進軍該行業(yè)。2011-2021年我國集成電路設計行業(yè)企業(yè)數量增長迅猛，從534家快速上升至2810家。值得注意的是，雖然整體企業(yè)熱度持續(xù)上升，但尖端技術仍未突破背景下，市場競爭加劇或將帶動國產化突圍可能性增加。
資料來源：ICCAD，華經產業(yè)研究院整理
相關報告：華經產業(yè)研究院發(fā)布的《2022-2027年中國集成電路設計行業(yè)發(fā)展監(jiān)測及投資戰(zhàn)略研究報告》；
3、區(qū)域分布
就區(qū)域分布而言，我國集成電路設計行業(yè)已形成長三角、珠三角、京津環(huán)渤海、中西部地區(qū)四大重點區(qū)域，主要原因是靠近電子信息科技經濟發(fā)展中心，交通便利，海運成本較低，數據顯示，2020長三江和珠三角地區(qū)共占比超7成，其中長三江占比最高，銷售額達到1599.7億元，占比為39.5%。
資料來源：ICCAD，華經產業(yè)研究院整理
4、軟件規(guī)模
中國擁有全球規(guī)模最大、增速最快的集成電路市場，在全球集成電路及EDA行業(yè)發(fā)展持續(xù)向好大背景下，我國EDA行業(yè)也迎來了爆發(fā)期，2020年全年行業(yè)總銷售額約為66.2億元，同比增長19.9%，實現連續(xù)增長。其中，我國自主EDA工具企業(yè)在本土市場營業(yè)收入約為7.6億元，同比增幅65.2%。
資料來源：公開資料整理
五、集成電路設計競爭格局
1、市場集中度
全球范圍內主要的IC設計企業(yè)包括高通、博通、英偉達等，2020年全球前十大IC設計公司(Fabless) 收入共計達到859.74億美元。若按照全球IC設計規(guī)模1279億美元來算，2020年CR5占比57.3%左右，CR10市占率達到67.22%，集中度較高。
資料來源：公開資料整理
EDA是芯片設計與生產的核心，目前國內中國EDA市場增速高于全球，國產化率極低。就競爭格局而言，2020年Synopsys，Cadence和Siemens EDA為我國前三大EDA供應商，合計營收市場份額占比為77.70%，國產廠商占比不到15%，其中華大九天為國內EDA龍頭。
資料來源：公開資料整理
2、華大九天經營現狀
華大九天作為國內EDA龍頭，整體技術相較國際Synopsys，Cadence和Siemens EDA前三大EDA供應商仍有差距，但整體經營狀況良好，毛利水平在90%左右，2019-2021年營收占比研發(fā)分別為52.5%、44.22%和52.57%，預估上市后市值超百億元。政策補貼背景下，有望突破國際EDA軟件壟斷現狀。
資料來源：華大九天招股書，華經產業(yè)研究院整理
華大九天在模擬電路設計和平板顯示電路設計兩個方面實現了全流程EDA工具系統，但在數字電路設計和晶圓制造方面尚不能實現全流程覆蓋。在模擬電路設計全流程 EDA 工具系統中，僅有仿真工具支持5nm量產工藝制程，其他模擬電路設計EDA工具只支持28nm工藝制程，與國際一流水準有著不小的差距。數字電路設計EDA工具中有5款可以支持5nm量產工藝，1款（單元化特征提取工具）支持40nm量產工藝。
資料來源：華大九天招股書，華經產業(yè)研究院整理
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