半导体“皇冠上的明珠”,EDA产业为何能长牛半个世纪?
本文综合自招商证券《半导体行业深度专题之十—EDA 篇》等。
今天我们来聊一个「小而精」的行业:电子设计自动化(Electronic Design Automation,EDA),行业内的两家巨头,均实现了长坡厚雪的大牛股属性,$铿腾电子(CDNS.US)$自1990年上市以来上涨了87倍,$新思科技(SNPS.US)$自1992年上市以来上涨了143倍,复合年化率分别达到32.7%和37.5%。
这主要得益于近几十年来的互联网大爆发,导致半导体需求的空前扩大,而EDA行业作为半导体发展的最基础应用,行业发展因此「水涨船高」。
并且,EDA行业还被称作半导体「皇冠上的明珠」,作为长牛半个世纪的行业,究竟有何魅力呢?
为何说EDA产业掌握着芯片产业链上的「命门」 ?
简单来看,EDA是集成电路产业链的最基础支点,具有重要的杠杆效应。
通过当今全球电子产品和半导体市场的发展,顶层是数万亿美元体量的全球电子信息市场以及数十万亿美元的数字经济市场。在倒金字塔分布下的底层支点则是70亿美元的EDA产业。
EDA工具能够帮助设计人员在复杂的IC设计环节中降低设计难度,减少设计偏差,提高流片的成功率。行业产值虽小,但其决定了整个产业的效率以及产品的质量,具有巨大的杠杆效应。可以说是行业稳定发展的基座。
一句话概况的话,EDA本质上是半导体设计流程标准化和工具化的呈现。
因为在电子设计中,其实涉及到很多除了计算机工程类的know-how(技术诀窍),还涉及到很多微电子学、物理学等诸多方法学应用,厂商将其种种集成在EDA工具中供设计公司使用。
而芯片设计过程并不是一蹴而就的,其中需要按照一定的工作流程和步骤进行,同时步骤之间又需要有所关联或者循环优化,才能在最后出品中寻求最优解。
这也是电子设计中所追求的主要方向:自动化、程序化、AI化、最优化。
深入行业的发展来看,EDA技术是指包括电路系统设计、系统仿真、设计综合、PCB版图设计和制版的一整套自动化流程。产业发展经历数十年的发展,已经历经迭代多次。
并且,由于EDA产品线繁多,根据EDA工具的应用场景不同,又可以将EDA工具分为数字设计类、模拟设计类、晶圆制造类、封装类、系统类等五大类。
因此,由于需要集合多种EDA工具,且每个细分产品线又相当多,为了保证效率和设计精度,往往设计人员会倾向于使用熟悉的软件产品,也因此行业具有高度的黏性特征。
整体来看,全球EDA软件行业属于技术、资金、人才密集型行业。由于研发投产周期长,导致行业人才需求以及资金消耗成为行业发展的关键因素,也体现出EDA软件行业的主要特征。
在获取领先技术的发展中,EDA企业除了自主的内部研发,往往还会兼并收购其它公司的先进技术。
纵观全球EDA三巨头(新思科技、Cadence,以及被西门子收购的Mentor Graphics)的发展史,在过去的30多年里,有超过200多起的并购案件,才形成了现如今行业内的寡头垄断地位,其中新思科技的并购次数更是高达80次。
从商业模式来看,EDA软件的收费模式大多为「定期授权」模式,授权的有效时长约在3年左右。
相比较于半导体行业以量收费的「版税」模式,「定期授权」模式更具黏性及重复性,且更具平衡行业周期风险的能力,使整个EDA行业保持平稳增长。
从全球的产业增速来看,EDA市场比IC市场更具平滑性,呈现弱周期属性。
此外,随着半导体制程的精进、设计工艺的升级,EDA软件也会做出相应的软件更新,每次更新后,下游IC设计厂商都需要对新版本进行重新购买以获得权限。
从历史维度来看,过去五十年,摩尔定律驱动半导体行业不断往前发展,单位硅片面积能够容纳的晶体管数量指数型上升,这也让芯片设计的复杂度随之提升,EDA的设计精度、及效率性能的要求也就不断提高。行业上下游是不断相互驱动前进发展的状态。
另外,随着工艺制程节点不断往前推进,芯片设计的成本也在大幅提升,尤其在5nm制程节点之后。从研发投入的角度看,全球龙头的EDA营收及增速与全球领先的半导体公司的研发投入的增长趋势保持较高的相关度。
由于各国不断加强本土半导体产业的发展,预计上游的EDA设计软件营收,将随半导体行业高资本研发费用再次提高。
根据SEMI和Markets and Markets 数据,全球EDA市场规模稳步提升,2015年为78亿美元,2020年已达到115亿美元,预计2026年将达到181亿美元。
最后,再进一步来看,由于软件研发和并购费用往往都是一次性投入,之后就可以无限续卖,知识产权的行业往往也具有高毛利的现金流特性,经营风险相对较低。再加上不断精进研发的技术壁垒,公司护城河可以说是越来越宽,且极难攻克。
最终呈现出的,就是巴菲特最喜爱的轻资产现金奶牛模式。
由于篇幅关系,今天就说到这里,
关于EDA行业的商业特性,牛友们有什么看法吗?
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