第三代半导体：“弯道超车论”（一）

自从中兴事件至今，我国科技产业又接连经历了华为事件、中芯国际事件等，遑论国内多家公司被纳入限制名单。我国充分认识到科技产业中解决“卡脖子”难题的必要性及迫切性，极大加速“国产替代进口”的进程，首要问题就是集成电路、软件领域实现国产替代。

常说的“芯片”有广义和狭义之分，广义芯片包括集成电路、传感器、分立器件、光电器件产品，狭义芯片单指集成电路。集成电路技术是科技产业发展的基石，之所以重点发展该领域，是因为如今全球经济发展增速与集成电路技术迭代速度呈正相关。

因为以目前工业体系来看，芯片产品几乎覆盖41个大类、207个中类、666个小类。尤其伴随新基建进程持续提速，芯片对于经济增速至关重要，叠加国际因素扰动，集成电路技术近两年成为我国重点发展领域。

而据海关数据统计，2019年我国芯片的进口金额为3040亿美元，出口额1017亿美元，贸易逆差超过2000亿美元，自给率较低。

据2020年8月4日国务院发布的《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》（以下简称“政策”），目标到2025年芯片自给率由目前的30%提高至70%，国产替代空间广阔。相较于既往的科技产业政策，本次政策中以“新时期”以及“高质量发展”为基调，重点强调我国科技产业发展将以加速产业升级为主。

截至2020年底，我国集成电路产业链内几乎所有半导体品类都涌现出一批中国企业，虽然大部分企业在技术和市场份额上仍和海外半导体公司差距都还较大，但也有力证明我国具有缩短差距的实力。

一、政策中芯片和软件行业关联性解读

该文件着重从财税、投融资、研究开发、人才、知识产权、市场应用、国际合作8个方面扶持国家集成电路产业以及软件产业。

（一）、财税、投融资、研发政策解读

1、财税政策

国家鼓励的集成电路线宽小于28纳米（含），且经营期在15年以上的集成电路生产企业或项目，第一年至第十年免征企业所得税。

我国鼓励的集成电路设计、装备、材料、封装、测试企业和软件企业，自获利年度起，第一年至第二年免征企业所得税，第三年至第五年按照25%的法定税率减半征收企业所得税。国家鼓励的重点集成电路设计企业和软件企业，自获利年度起，第一年至第五年免征企业所得税，接续年度减按10%的税率征收企业所得税。

2、投融资政策

鼓励和支持集成电路企业、软件企业加强资源整合，对企业按照市场化原则进行的重组并购，国务院有关部门和地方政府要积极支持引导，不得设置法律法规政策之外的各种形式的限制条件。

我国将大力支持符合条件的集成电路企业和软件企业在境内外上市融资，加快境内上市审核流程，符合企业会计准则相关条件的研发支出可作资本化处理。鼓励支持符合条件的企业在科创板、创业板上市融资，通畅相关企业原始股东的退出渠道。

3、研究开发政策

聚焦高端芯片、集成电路装备和工艺技术、集成电路关键材料、集成电路设计工具、基础软件、工业软件、应用软件的关键核心技术研发，不断探索构建社会主义市场经济条件下关键核心技术攻关新型举国体制。

在先进存储、先进计算、先进制造、高端封装测试、关键装备材料、新一代半导体技术等领域，结合行业特点推动各类创新平台建设。鼓励软件企业执行软件质量、信息安全、开发管理等国家标准。加强集成电路标准化组织建设，完善标准体系，加强标准验证，提升研发能力。提高集成电路和软件质量，增强行业竞争力。

4、大基金解读

大基金一期主要投向半导体产业中游，包括制造、设计、封测的行业龙头企业，成效显著。2015年我国集成电路销售额为3610亿元，同比增加19.7%，完成目标，2016-2017年也维持20%以上的增速，发展势头良好。同时我国在晶圆制造、特色工艺、晶圆封装与关键设备和材料等领域也取得了丰富成果，第一阶段的目标基本完成，目前处于标的调整阶段。

大基金二期将更多投向上游和下游，瞄准设备、材料等薄弱环节的细分龙头企业。投资风格也更加灵活多变，不仅投资行业龙头企业，还会与龙头企业共同投资设立合资子公司。

（二）集成电路与软件关联性极强

此次新出台的政策是集成电路、软件两个产业的指导性基础政策。

虽然软件产业主要竞争空间集中于消费电子应用领域，如PC、笔记本电脑、平板电脑、手机、穿戴电子等产品，但在集成电路制造领域，EDA软件是无法绕开的一道难关。

1、EDA软件是集成电路设计的基石

EDA软件即电子设计自动化（Electronics Design Automation）软件，是协助完成集成电路的功能设计、综合、验证、物理设计等流程的软件工具集群。在半导体产业链中，EDA软件处于上游位置，是芯片设计的“基石”，是推动芯片设计创新的重要辅助工具之一。

集成电路流片之前，设计人员在工作站上使用EDA软件，将数十亿（甚至上百亿）晶体管、存储单元、电阻、电容等科学排布在不足1cm?的硅片上，连接成极其复杂并可行的电路，例如CPU、SOC、Flash芯片等，在保证集成电路设计稳定可行后才能送到晶圆厂流片，然后量产。

EDA软件的任务流程一般包括：1.硬件描述语言（HDL）输入；2.逻辑编译、简化和分割；3.电路综合、优化、布局和布线；4.电路仿真模拟；5.生成制造数据。

2、EDA软件市场概况

根据ESD Alliance数据，2019年全球EDA市场规模达到105亿美元，通过多年的兼并整合，EDA软件市场目前处于寡头垄断的格局，由Synopsys（美）Cadence（美）Mentor（2016年被西门子收购）三家厂商主导，合计市占率超过60%。

其中美国的Synopsys、Cadence两家企业都能提供前端到后端的全流程解决方案。Synopsys在数字芯片设计工具上处于领先地位，其逻辑综合工具DC和时序分析工具PT在细分领域市场份额几乎达到100%，Cadence则在模拟芯片以及数模混合芯片的设计软件上具有优势。Mentor的EDA工具虽然没有Synopsys、Cadence全面，但在某些细分领域，如PCB设计和物理验证及Sign-Off等步骤的点工具上拥有很强竞争力。

综上，目前三家主流厂商凭借多年来的研发投入与产业链上下游生态的搭建，在EDA市场已建立起一定的行业壁垒和用户粘性，近年来市场份额维持稳定。

3、国内EDA软件政策解读

我国近年来充分认识到ERA软件的重要性。

2019年5月17日－19日在南京举行了首届世界半导体大会，同年11月在北京举行国际微电子大会。两场国际研讨会分别对EDA/IP设计服务、国产EDA与架构进行重点讨论。从此国内EDA软件企业进入发展快车道。

2020年7月，安徽省印发《重点领域补短板产品和关键技术攻关任务揭榜工作方案》，具体研究内容包括计算光刻EDA软件，提供高度智能化、自动化的EDA仿真软件，含OPC和SMO两大核心技术，同时将版图到掩膜版数据转换的全流程囊括其中，增加工艺探索、建模、图形验证、图形校正、数据准备5大模块。

当年9月，上海市经济和信息化委员会等部门印发《临港新片区创新型产业规划》。规划指出将聚焦高端芯片、关键器件、特色工艺、核心装备和关键材料领域，推进EDA工具、新型存储、功率器件、汽车电子等一批核心产品技术突破，着重加快特色工艺研发和产业化，加强薄膜、湿法、掺杂、检测等设备、核心零部件和光刻胶、硅材料、化合物半导体等关键材料协同研发。

上海市将着重建设开放合作的研发、制造、贸易平台，建设化合物半导体量产线，推进以射频、毫米波、光电、电力电子为代表的核心器件研发与产业化，研究设立国产设备材料验证中心，探索打造辐射亚太的集成电路芯片、装备及零部件贸易平台。

同年10月，武汉市发布《武汉市加快集成电路产业高质量发展若干政策》，支持集成电路企业销售自主研发设计的芯片及相关产品利好政策提出，支持集成电路企业销售自主研发设计的芯片及相关产品，对单款芯片年度销售金额累计超过500万元的，按照销售金额的10%给予奖励；对单款集成电路设备或者材料年度销售金额累计超过300万元的，按照销售金额的30%给予奖励。

同时决定对单款EDA软件产品，按照年度销售金额的50%给予奖励。单款芯片及其产品年度奖励总额最高不超过500万元，单个企业奖励总额最高不超过1000万元。

4、国内EDA软件市场概况

在EDA扶持政策提出之前，已有多家产业链内企业自发介入EDA软件行业。

2020年4月，EDA企业概伦电子完成数亿元A轮融资，兴橙资本、英特尔资本领投；同年5月，国产EDA软件商芯愿景科创板上市申请获上交所受理，据其招股说明书可知，公司已建立起集成电路分析、集成电路设计及EDA软件授权三大业务板块。并在2021年1月份公布科创板上市计划，招商证券（600999）担任辅导机构。

同样是2020年5月，台基股份（300046）在互动平台称，公司有自主开发和自主知识产权给客户应用的EDA软件，有小型用于产品设计的EDA软件；华润微（688396）也在互动平台上表示有EDA设计软件。

但据芯华章创始人、董事长兼CEO王礼宾所称，目前国产自研EDA的市场占比不足10%，未来这一比重有望大幅上升；2019年中国EDA市场是4.77亿美元，预计到2025年，这一数字将会增长5倍，达到22.72亿美元。同年11月，芯华章宣布完成超2亿元A轮融资，布局EDA2.0产品研发。

为早日实现国产EDA软件替代，电子城（600658）11月通过官微表示，未来电子城集成电路公司将携手中国国防工业企业协会充分发挥桥梁与纽带作用，力争塑造成为国内集成电路设计产业服务品牌，并以做好EDA服务窗口为己任，助力国产EDA软件在国防工业中应用落地。

同年12月，华为旗下哈勃科技投资有限公司对外投资新增一家企业湖北九同方微电子有限公司。除华为哈勃外，深圳市红土善利私募股权投资基金合伙企业（有限合伙）也对其进行投资，湖北九同方微电子注册资本从693.5838万元人民币变更为866.9798万元人民币。

就国内EDA软件行业而言，目前华大九天，概伦电子，广立微，芯禾科技等国产EDA软件已在一些特定领域（模拟IC、FPD）及部分点工具（后仿真、时序分析等）上实现了技术突破，但在全流程的EDA平台、产业链生态等方面和海外厂商有较大差距，进口替代仍有较长距离。

5、国内EDA企业概况

华大九天可以提供全流程数模混合信号芯片设计系统、SoC后端设计分析及优化解决方案、平板(FPD)全流程设计系统、IP以及面向晶圆制造企业的相关服务，其业务包括EDA电子设计自动化、Foundry工程服务、IP及设计服务。

概伦电子致力于提供业界领先的新一代大规模高精度电路仿真及设计验证平台，和针对先进半导体工艺节点的器件建模库平台及噪声测试系统等，2019年公司完成对另一家国产EDA公司博达微的收购，博达微是业界领先的器件模型、PDK相关EDA工具及AI驱动半导体参数测试解决方案供应商，此次并购进一步加强了概伦电子在EDA流程上的布局。

芯和专注电子设计自动化EDA软件、集成无源器件IPD和系统级封装SiP微系统的研发。公司致力于为半导体芯片设计公司和系统厂商提供差异化的软件产品和芯片小型化解决方案，包括高速数字设计、IC封装设计、和射频模拟混合信号设计等。

广立微是一家提供性能分析和良率提升方案的供应商，可以提供基于测试芯片的软、硬件系统产品以及整体解决方案，可用于高效测试芯片自动设计、高速电学测试和智能数据分析的全流程平台，利用特有的流程平台与技术方法来提高集成电路性能、良率、稳定性和产品上市速度的定制服务。

芯愿景累计研发了6套EDA系统，共30多个软件，覆盖了集成电路工艺分析、电路分析和知识产权分析鉴定的全流程。累计发放授权认证超过30,000个，EDA软件用户群包括国内外芯片设计公司、研究所、高校和知识产权服务机构等。