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“芯片之母”突破封锁!56岁复旦校友即将敲钟

作者:admin 发布:2022-07-03 11:13 | 点击数:

文/覃毅 编辑/江昱玢

“中国芯”破冰行动驶向快车道。

6月22日,国产EDA龙头华大九天在创业板IPO注册获证监会批准,即将敲响上市的钟声。

芯片设计软件工具EDA被誉为“芯片之母”,是集成电路(IC)产业上游最高端的产业之一。作为电子设计的“刚需”,它被应用于IC设计、制造、封测等环节,被誉为半导体皇冠上的明珠。

华大九天则是国内唯一提供模拟电路设计全流程EDA工具系统的高新技术企业。

过去两年,华为芯片被断供事件爆发,芯片“卡脖子”的矛头指向制造环节的光刻机设备。

芯片半导体行业的上游,设计环节同样薄弱。目前,全球EDA市场由Synopsys、Cadence 和西门子旗下的Mentor Graphics主导,三大EDA 巨头一度占领95%的国内市场。

身居国内EDA产业龙头,华大九天年营收仅5.8亿元,市占率为6%。国产第二梯队芯禾科技、广立微、博达微等企业,整体团队规模不过50-100人。

被赋予厚望的华大九天已迎来曙光,中国芯片产业链补齐EDA短板的新一轮竞赛已经打响。前瞻产业研究院预计,EDA/IP行业市场规模有望在2023年突破百亿美元。

EDA国家队

这是一个鲜为人知却十足重要的领域。自成立之初,华大九天便肩负起打破技术封锁的使命。

早在上世纪八九十年代,为打破集成电路行业封锁,中国曾集结一批专家学者及高校学生,共同研发落地一套集成电路计算机辅助设计系统,即后来的熊猫系统。当时,尚在复旦大学攻读微电子专业硕士的刘伟平参与了上述项目,自此结缘于EDA行业。

1992年,年仅26岁的刘伟平被任命为北京集成电路设计中心、中国华大集成电路设计集团有限公司副总裁。当时,华大电子的EDA业务和IC设计业务都有明显的技术和成果优势,但市场化进程很慢。

2009年,刘伟平带领原华大电子EDA事业部创立华大九天。

独立出来后,华大九天并无实际控制人。招股书提到,公司经营方针及重大事项的决策均由股东大会和董事会按照公司制度讨论后确定,存在股权分散风险。

华大九天目前共有8位股东,中国电子有限、九创汇新和上海建元分别持有公司26.52%、22.03%和13.81%的股份,位列公司股东前三位。

工商信息显示,第四大股东中电金投与中国电子均为中国电子信息产业集团全面持股企业,后者则由国务院100%控股。持股11.09%的国家集成电路产业投资基金股份有限公司(大基金),同样属于国资。

显然,背后这支“国家队”,是华大九天闯关成功的极大底气。

目前,华大九天汇集了众多国内半导体龙头客户,涵盖集成电路设计企业、晶圆制造企业、平板厂商,前五大客户包括上海华虹、京东方等。

行业报告则称,华大九天客户覆盖晶圆制造的中芯国际、华力微电子,IC设计的华为海思、中兴微电子、紫光展锐等,三星、海力士、Marvell、Sandisk等国际知名IC企业也统统囊括。

(华大九天与三星合作)

“华大九天和客户的关系,如同卖笔墨纸砚的商家与画家。”有行业分析如此比喻。

“画笔”能够满足画家所需了吗?华大九天在招股书中坦言:目前能做的很有限。更甚之,目前公司面临持续烧钱压力。

2019-2021年,华大九天计入其他收益的政府补助分别为5430.27万元、7040.57万元和10793.26 万元,占当期利润总额的95.00%、67.99%和77.48%。

主营业务毛利率方面,2019及2020年华大九天均低于行业总体平均值。

破冰使命

破冰,是华大九天IPO的核心目标。

赛迪、WSTS数据显示,2020年中国EDA市场规模为66亿元,中国半导体产业市场规模1517亿美元,EDA占半导体产业链比重仅为0.6%,远低于2.6%的世界平均水平;国产EDA在半导体产业渗透率若升至2.6%,对应市场规模将超300亿美元。

残酷的现实却是:海外龙头Synopsys、Cadence和西门子旗下Mentor Graphics占据九成以上的国内EDA市场份额。

华大九天的存在,本身就为打破技术垄断。

过去数十年,华大九天在模拟数字仿真软件、数字SoC IC设计、晶圆制造专用EDA工具、平板显示设计四大领域取得突破。其中在液晶平板显示领域,华大九天是全球唯一可提供全流程EDA设计解决方案的提供商,国内市场占有率超九成。

(华大九天数字电路设计EDA工具)

业务瓶颈同样存在。

招股书中,华大九天承认“既有模拟电路设计及验证工具尚不支持16nm及以下先进工艺设计”。这意味着,就算客户企业对先进工艺和制程有开发意愿,公司也无法提供相关服务。

芯片半导体行业是一条研发投入高、回报周期长的赛道。

2018-2020年,华大九天研发费用分别为1.35亿元、1.83亿元和3.05亿元,占营业收入的比重分别为52.50%、44.22%和52.57%。

同期,华大九天的应收账款余额分别为1.14亿元、2.38亿元和2.07亿元,占当期营业收入的比例为44.49%、57.31%和35.73%。

即便这是整个行业发展现状,现金流波动过大对华大九天来说也并不是好事一桩。所幸,基于数十年的研发积累和公司战略地位,华大九天背后已集结多家VC/PE,成立至今,累计获得5轮融资。

最近一次是去年11月,已提交IPO申请的华大九天,再获国中创投领投的超亿元战略投资。

“华大九天是本土最大的EDA工具提供商,投资并扶持华大九天快速发展,对我国突破集成电路设计工具的国外垄断,保卫国家信息安全具有重要意义。”国中创投副总裁刘炜表示。

此次IPO,华大九天将募集资金25.5亿元,其中超过10亿元投入在数字电路设计相关方向,重点攻关中国本土EDA产业的薄弱环节;另有4亿元用于面向特定类型芯片设计的EDA工具开发项目,填补国内EDA厂商少有涉及的领域。

国产路漫漫

过去两年,在国产芯片替代的高呼声中,EDA国产化赛道正涌现更多新面孔。

2021年5月,国内EDA企业芯华章完成了由云锋基金领投的超4亿元Pre-B轮融资,红杉宽带数字产业基金、高瓴创投、高榕资本、大数长青等明星投资机构跟投。

芯华章成立于2020年3月,7个月内完成5轮融资,累计金额超12亿元。

在二级市场,EDA第一股宝座虚位以待。

上海概伦电子科创板IPO获受理。公司在集成电路设计环节掌握了器件建模和电仿真核心技术,支持7nm/5nm/3nm等先进工艺节点,主要客户遍及全球领先的晶圆代工厂、存储器厂商和国内外知名集成电路企业,包括台积电、三星电子、SK 海力士、美光科技、联电、中芯国际等。

概伦电子披露的总资产达11.57亿元,2018-2020年营业收入分别为5194.86万元、6548.66万元、1.37亿元。净利润分别为-790.32万元、-8.77亿元、2789.17万元。

同期,概伦电子主营业务毛利率分别为96.99%、95.86%、89.81%,逐年下滑;政府补助等其他收入逐年上升,由2018年的26.67万元增至2020年的753.48万元。

再看EDA龙头企业芯愿景,直接或间接服务全球前十名IC设计企业的比例达40%,项目数量累计超六百个。不过,其业务与争议较大的反向工程密切相关,使用不当即面临法律风险。

2020年在经历四个月的IPO排队后,芯愿景因核心技术存在争议等问题终折戟。

国产EDA的发展面临专利及技术成熟度等方面的挑战。分析人士认为,关键在于下游市场的接受程度。

“EDA并不复杂,就是一个工具,欧美起步早,领先优势明显。过去,大多中国企业不重视EDA,设计工具的市场应用并没有跟上。”飞象网创始人项立刚向《21CBR》表示,对于中国企业而言,重要的不是技术,而是市场。

“做了一个同类的产品,客户都用原来的,市场突破也陷入尴尬。”项立刚补充。

国产EDA也有优势。

电子创新网创始人张国斌向《21CBR》指出,“早期EDA工具诞生时,设计速率和精度并不高,并且要兼顾最初的设计基础,保留一些东西。但现在可以辅以人工智能技术,重新开始新架构。”

在他看来,随着国内半导体产业链发展逐渐得到政策和资金支持,EDA国产化高潮即将到来。

谢诺辰途总裁朱绵伟认为,在芯片产业链设计端,关键要素是人才、EDA工具和各类设计IP。“资金融入较容易解决人才需求,EDA工具和IP的开发需要时间积累”。

国内集成电路市场规模不断壮大。据中国半导体行业协会设计分会数据,2014-2020年,国内芯片设计业销售规模从1051.6亿元增长到3778.4亿元,复合增长率约23.8%。产业链各个环节都有不同发力点,就像拼图一样,拼起来才会实现产业自主。华大九天以13年时间才换来一张资本入场券,中国半导体行业破冰任重道远。

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