3.1 从点工具到全流程,形成全面竞争优势
3.1.1 全流程工具的重要性
对于EDA客户而言,全流程意味着使用体验1+1>2。EDA的重要性无需多言,但集成电路产业的环节之复杂、流程之漫长,意味着EDA也是一套软件工具集;且繁杂的生产流程也意味着各环节之间存在一定的专业性壁垒,因此我们看到EDA行业里存在一定数量的中小软件企业,他们凭借凭对个别工序的深刻理解,开发出使用效果较好的单点工具。但对客户而言,多家点工具的组合使用可能会造成各流程环节之间衔接不畅,不同工具迭代更新的不同步也可能造成流程前后不兼容的问题,而且设计生产过程中不断打开关闭不同的软件,也会造成不好的使用体验。因此,对于讲求效率与精度的集成电路下游客户而言,全流程工具可为其提供更好的便利性、一致性,从而进一步提升设计效率,其效果相当于1+1>2。
对于EDA公司而言,全流程工具是EDA公司综合竞争力的直接体现。单一的点工具产品或许可以对某一环节起到极好的优化效果,但将多个单一点工具融合成为支持芯片全生命周期的设计平台,其从全局上对芯片设计、制造全流程统一优化,得到更优的设计结果,这背后是EDA公司对整体芯片与集成电路设计生产全流程的更深刻的理解与掌控能力。以Synopsys的全流程平台Fusion Design Platform为例, Fusion Design Platform将业界领先的测试、验证、综合、布局布线以及签核等产品,融合到统一的数据模型和通用的优化基础架构中,“创造出比各部分之和更伟大的东西”,该平台实现了从全系统架构探索到现场优化、可跨越从设计开始的完整的芯片生命周期,从而让设计人员投入更多精力于真正的创新探索。
3.1.2 华大九天坚定全流程布局发展,多个领域与环节取得重要突破
华大九天坚定全流程布局方向,多个流程持续取得突破。公司在业务规划上始终致力于实现EDA 全流程、全细分领域的覆盖,上市之时即已在多个领域内实现了全流程产品覆盖布局。在2023年上半年,公司又新推出了存储电路设计、化合物射频电路设计两大全流程EDA工具系统。截至2023年半年报披露之时,公司在模拟电路设计、存储电路设计、射频电路设计、平板显示电路设计已实现全流程EDA工具系统的提供。
数字设计端:23H1突破逻辑综合这一重要环节,数字全流程布局覆盖可期。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,主要包括单元库建库、逻辑仿真、逻辑综合、布局布线、寄生参数提取、时序分析与优化、物理验证和版图集成与分析等环节。根据公司2023年半年报,23H1报告期内,公司新推出了逻辑综合工具ApexSyn,该工具实现了从RTL设计到门级网表的自动综合、扫描链电路插入,以及对设计进行性能、面积和功耗的优化。目前,公司在数字电路设计领域已布局十余种工具,我们认为公司有望在不远的将来实现数字设计端的全流程布局,从而拉通数字设计全流程,进一步增强竞争力。
全流程布局目标进一步明晰:2025年完成设计全覆盖、2030年完成设计&制造全覆盖。在招股说明书里,公司进一步对未来发展作出了明确规划,其中2025年公司目标完成集成电路设计所需全流程工具系统建设,到2030年则计划全面实现集成电路设计和制造各领域的EDA工具全流程覆盖。我们认为,公司产品与技术积累深厚,且近年来持续加速补齐流程工具,未来有望在几大国际巨头厂商之外成为新的具备综合竞争力的EDA厂商。
3.2 从设计到晶圆厂,发力突破晶圆制造
3.2.1 完整而坚固的EDA“铁三角”生态圈
制造、设计、EDA形成铁三角生态圈,生态建设是EDA企业把握下游产业机遇的关键。EDA不仅是软件,更是芯片设计和制造流程的支撑,同时,EDA工具升级换代、新型算法开发均需要产业链上下游的合力支持,在EDA产业生态圈中,EDA厂商分别向芯片设计(Fabless)、芯片制造(Foundry)厂商提供设计类、制造类EDA软件。芯片设计厂商运用EDA厂商提供的EDA工具完成设计,将得出的版图GDS-II文件发送至制造厂商。芯片制造厂商负责生产芯片并向设计厂商提供反馈数据,EDA厂商协助制造厂商开发工艺并生成PDK。芯片制造厂商促进EDA工具工艺库完善,EDA技术升级驱动集成电路制造效率提升。在整个过程中,EDA厂商、芯片设计厂商、芯片制造厂商密切沟通,不断互相打磨与适配,从而形成双向正循环,而EDA厂商在这两个正循环中不断了解行业know-how变动,从而保持对行业最前沿技术和应用的理解,不断开发出更先进的EDA工具。
3.2.2 “工具+服务”双轮驱动,加快突破晶圆厂,打造完整EDA生态
公司以工具和服务的形式,近年来加速拓展在晶圆厂的业务,且均实现较好的效果:
3.3 发挥技术与品牌优势,全方位加码人才团队建设
3.3.1 人才是EDA行业的重要财富
EDA对从业人员能力要求较高,人才储备至关重要。EDA是典型的知识密集型产业,其从业人员需要掌握数学、物理、计算机、芯片设计等多行业交叉的知识,对从业人员的综合素质要求极高。同时,EDA工具的开发又要与晶圆厂、设计公司不断协同打磨,相应的行业壁垒也较高。以上这些特点决定了EDA人才的培养周期较长,据新思科技中国区副总经理陈志昌先生介绍,培养一个EDA人才,从高校课题研究到能够真正实践从业,往往需要十年的时间。
EDA人才仍然匮乏但储备不断增加。由于人才培养难度较高,加之中间发展经历一定波折,尽管近两年我国EDA行业快速发展,但在人才储备上我国目前仍较为匮乏。根据赛迪智库的数据,2020年我国EDA行业从业人数约4400人,其中在外资企业工作的约2400人,占比虽较2018、2019年有所下降但仍有较高比例。相较而言,EDA三巨头之一的Synopsys,截至2023财年底,其全球员工总数即达约20300人,且其中约80%为工程技术人员。不过近年来,随着国内EDA产业前景向好、行业快速发展,加之国内EDA行业待遇提升,部分EDA人才回流,国内EDA人才数量也在持续增加。
优质人才聚集产生规模效应。复盘国际EDA两大巨头Synopsys和Cadence的员工数据变化可以发现,随着产品线和团队管理的逐渐成熟,两大巨头虽然员工数量虽然随业务拓展和营收增长而持续增加,但人均创收与人均创利亦持续提升,这意味着优秀的人才聚集后或能产生持续性规模效应,不断提升公司经营与研发效率。
3.3.2 华大九天人才团队优势明显,持续加码建设人才梯队
公司人才团队优势明显。如上文所述,截至2020年全国EDA人才约4400人,其中就职于本土企业的人数为2000人。华大九天作为国内EDA领军力量,聚集了其中较多的优秀人才,2018-2023H1期间,华大九天员工数从255人增至875人,始终保持员工数量快速增长趋势,且人数处于领先地位。
产教融合,高校合作,加强人才梯队的培养。为加速培养更多优秀EDA人才,公司近年来加强与高校的合作,以多种方式产教融合,培育更加厚实的后备人才梯队。
2018年4月,福州大学离散数学及其应用教育部重点实验室与华大九天签订了战略合作协议,建立校企合作关系。同时,华大九天在实验室设立“华大九天奖学金”,鼓励研究生参与集成电路电子设计自动化的研究,发表高水平研究成果。
2020年11月,华大九天联合南京集成电路设计服务产业创新中心有限公司和东南大学共同建立“东南大学-华大九天-NiiCEDA联合实验室”。联合实验室将落开展EDA及集成电路领域内的科技创新、人才培养、应用推广与产业化、技术与管理咨询、创新项目发起与申报、学术交流等主要工作,并进一步向国内外同行及用户开放交流、研发和应用平台。
2023年3月,华大九天与复旦大学EDA创新校企联合实验室正式在上海华大九天信息科技有限公司揭牌。