半导体行业跟踪报告之二十二：广立微：EDA巨头专注于芯片良率提升技术
1、 EDA：半导体产业底层软件，国产化势在必行
1.1 EDA：集成电路的赋能基石
EDA 是电子设计自动化（Electronics Design Automation）的缩写，它通过对计算机辅助设计软件的应用来完成超大规模集成电路的功能设计、综合验证、物理设计、测试等各种各样的设计方式，是芯片真正转变为智能机器大脑最关键和最初始的一部分。根据目的和效果的不同，EDA 软件可以划分为芯片设计辅助软件、可编程芯片辅助设计软件以及系统设计辅助软件等共计三大类。
从EDA 软件行业的产业链来看，上游主要参与者为工业计算机提供商与基础软件开发商，主要包括硬件设备、操作系统、开发工具及其他辅助性软件等。下游应用领域主要集中在集成电路设计、半导体制造、PCB 等行业。EDA 软件行业衔接集成电路设计、制造和封测，对集成电路行业生产效率、产品技术水平有重要影响。
随着5G、物联网、人工智能等新兴技术的普及，集成电路设计日益复杂，EDA工具的作用更加突出，全球EDA 软件市场规模稳步增长。根据中商产业研究院数据，2023 年全球EDA 市场规模约为145.3 亿美元，预计2024 年市场规模将达到157.1 亿美元。
国内集成电路行业的快速发展带动了EDA 市场规模不断扩大。根据中商产业研究院数据，2023 年中国EDA 市场规模达到了120 亿元，预计2024 年市场规模为135.9 亿元。
1.2 EDA 国产化势在必行
在高需求量的刺激下和政策扶持下，中国EDA 产业国产化进程明显提速，EDA国产化率从2018 年的6.24%提升至2023 年的17.61%。中商产业研究院预计2024 年中国EDA 国产化率将达18.52%。
EDA 软件行业主要受技术驱动，具有较高的技术、人才储备、用户协同、资金规模等壁垒，市场集中度较高。长期以来，中国EDA 市场由国际EDA 企业Cadence、Synopsys、SiemensEDA 三大巨头垄断，前三大企业占比超70%。
2023 年我国本土企业华大九天超过了另外两大国外企业Ansys、Keysight，市场份额占比达5.9%。
1.3 中芯国际营收毛利超预期，晶圆厂行业高景气带动EDA 行业持续发展
晶圆厂是公司的主要客户群体类型之一。晶圆厂需要应用EDA 软件等工艺和制造方法，实现先进工艺下芯片的高成品率。
中芯国际3Q24 营收创新高，毛利率超预期。3Q24 收入21.7 亿美元，同比上升34%，环比增长14%，创历史新高，其中晶圆出货量环比增长0.5%，收入增长主要受平均销售价格ASP 带动。盈利方面，3Q 毛利率20.5%，超出此前公司18%~20%指引区间的上限，环比上升6.6pct，系稼动率增长有效摊薄单位折旧成本，叠加ASP 提升；净利润2.23 亿美元，超过2.06 亿美元的市场预期，而归母净利润1.49 亿美元，同比增长58%，环比下降10%，低于2.02 亿美元的市场预期，主要系非控股权益较高。4Q24 营收指引超预期。4Q24 指引收入环比增长0%~2%，超过市场预期的环比下降2%，系公司经同客户协商、晶圆出货量影响可控，虽稼动率存在下滑，但预计产品结构优化带动ASP 持续增长。
毛利率指引18%~20%，基本符合19%的市场预期。公司指引2024 全年营收预计80 亿美元，同比增长27%；指引全年毛利率水平17%。
3Q24 受消费电子复苏和中国本土需求带动，产品结构向12 英寸优化、驱动ASP和毛利率增长。1）应用：消费电子需求逐步恢复，功能升级落地，带动3Q 消费电子相关收入贡献占比42.6%，环比增长7pct。2）尺寸：3Q24 12 英寸营收占比78.5%，同比增长4.5pct，环比增长4.9pct，系8 英寸部分海外客户因地缘政治避险考虑而于2Q24 提前拉货，而中国本土需求带动12 英寸出货积极。3）地区：中国地区收入占比86.4%，美国收入占比10.6%，欧亚区占比3%，中国区占比环比增长6.1pct，系部分海外客户因政治考量已于2Q24 提前拉货，叠加3Q24 中国地区客户需求强劲、产品结构改善。
3Q24 稼动率提升，12 英寸产线稳步扩产。1）稼动率：3Q24 稼动率90.4%，同比增长13.3pct，环比增长5.2pct，其中12 英寸稼动率接近满产。随着12英寸产能持续释放，我们预计4Q24 及2025 年公司稼动率会存在小幅下滑压力。
2）资本支出：3Q24 资本开支11.79 亿美元，环比下滑47.6%，系此前战略布局使得设备积极拉货，我们预计24H2 及以后资本支出投入会相对趋于保守。3）产能：3Q24 新增2.1 万片12 英寸产能，产品结构优化、12 英寸占比上升，驱动整体ASP 提升。3Q 约当8 英寸的月产能增至88.43 万片，环比增长5.6%，公司指引4Q24 将释放3 万片12 英寸月产能，但因新增产能验证需要时间，2024年底约当8 英寸的整体月产能预计增至90 万片左右。展望2025 年，公司预计扩产将带动晶圆出货，但同时影响各类产品价格、或出现小幅下滑
2 广立微：国产EDA 头部企业崛起
2.1 广立微：领先的EDA 软件与晶圆级电性测试设备供应商
广立微是领先的集成电路EDA 软件与晶圆级电性测试设备供应商，公司专注于芯片成品率提升和电性测试快速监控技术，是国内外多家大型集成电路制造与设计企业的重要合作伙伴。公司提供 EDA 软件、电路IP、WAT 测试设备以及与芯片成品率提升技术相结合的全流程解决方案，在集成电路从设计到量产的整个产品周期内实现芯片性能、成品率、稳定性的提升。公司先进的解决方案已成功应用于诸多集成电路工艺技术节点，实现了高质量的国产化替代，打破了集成电路成品率提升领域长期被国外产品垄断的局面。
广立微的产品类型分为电子设计自动化（EDA）软件、半导体大数据分析与管理系统、晶圆级电性测试设备，以及利用上述软硬件工具和在成品率提升领域的经验提供的软件技术开发服务。
1）电子设计自动化（EDA）软件
（1）集成电路良率提升相关设计软件
公司的集成电路良率提升设计软件主要为测试芯片设计EDA 软件。
（2）可制造性设计（DFM）EDA 软件
可制造性设计（DFM）是研发和生产之间的桥梁，在芯片开发设计阶段就考虑到制造环节的可行性，有效地缩短开发进程，降低制造成本，提升产品的可靠性与稳定性。2024H1 公司DFM 软件工具核心模块研发均取得重要进展。
（3）可测试性（DFT）EDA 软件
随着半导体工艺制程的发展，芯片在生产过程产生缺陷的概率越来越大，而芯片出厂对 DPPM（百万分比的缺陷率） 有着苛刻的要求，如汽车类芯片要求DPPM几乎为0，品质越高且规模越大的芯片，DFT 越复杂且越重要。
DFT 是一种在芯片原始设计阶段即插入各种用于芯片测试的硬件逻辑的设计方法，这些硬件逻辑有助于生成测试向量并在自动测试设备（ATE）上进行高效的芯片测试，捕捉潜在的硬件缺陷，提高产品良率。DFT 一方面可以筛选淘汰掉有缺陷的芯片，另一方面可以在设计阶段考虑测试需求，减少测试时所需的硬件资源和测试时间，使测试流程更加自动化和高效，从而实现降本增效的目的。
2023 年广立微收购了上海亿瑞芯电子科技有限公司43%的股权。亿瑞芯是一家以 DFT 技术服务及产品开发为主营业务的企业，该股权收购标志着广立微从专注制造类EDA 向设计类EDA 扩展迈出了第一步。2023 年11 月，广立微与亿瑞芯联合发布了业界领先的可测性设计自动化和良率诊断解决方案（DFTEXP 流程和解决方案），该解决方案融合了可测试性平台DFTEXP 和大数据良率分析管理系统DE-YMS，打通从版图设计到最终测试各环节的“一站式”数据链，可以更快找出故障和影响良率的根因。其中，DFTEXP 是一个完整的 EDA 平台，集成了全新的DFT 工具、DFT 设计和良率诊断分析流程，支持MCU、AI、GPU、 Network、5G 基带、AP 等不同应用领域芯片和规模的DFT 设计实现需求，并且支持系统级测试的In-System-Test, 以适配汽车电子的功能安全测试方案，用户可以轻松应对复杂的SoC 芯片、大规模芯片的诊断测试、汽车电子的功能性安全测试以及良率提升的挑战。
2024 年，广立微DFTEXP 解决方案商务拓展顺利，已在多家客户处应用并实现销售收入，产品技术表现达标杆工具水平，获得良好的行业口碑。
2）半导体大数据分析与管理系统
随着集成电路集成度的提高和工艺节点的演进，芯片从设计、制造到封装测试各环节数据规模快速增大，使得端到端全产业链的数据分析显得尤为关键，如何关联整合该等数据，并从中挖掘出真正的价值，从而实现加快产品开发、成品率提升以及量产管理，成为了行业面临的重要挑战。
广立微 DATAEXP 系列软件能够覆盖集成电路芯片产品设计与制造全生命周期数据管理和分析，如测试芯片分析、成品率分析、产线数据管理分析、缺陷管理分析、车规标准管控、制造过程数据分析等，运用了人工智能和机器学习等先进计算机技术，能够对海量数据进行高效的关联解析，快速准确地识别定位良率问题，从而帮助用户及时采取措施， 提前应对潜在风险，加速良率提升，保障产 品良率的稳定性。同时，DATAEXP 系列产品还能够与公司的EDA 产品、WAT测试设备之间相互赋能，提供完整先进的良率提升解决方案。
3）晶圆级电性测试设备
公司以集成电路先进制程研发和量产过程中对于高效率高精度的电性检测需求为突破口，经过多年的研发积累和产品迭代，自主研发出能够应用于芯片制造的工艺开发和量产线的晶圆级WAT电性测试设备。该设备自 2020 年开始实现 稳定量产后，已成功进入多家海内外领先的芯片设计类企业、代工制造类企业、垂直整合制造类企业和研发实验室。为满足不同晶圆厂对设备功能和性价比的需求，公司又优化升级并推出了新一代通用型高性能半导体参数测试机（T4000 型号）、搭载自研高性能矩阵开关构架的半导体参数测试机（T4000 Max），并协同开发了可靠性测试分析系统（Wafer Level Reliability，WLR）等功能，将设备从WAT 测试扩展至WLR 及SPICE 等领域。
4）软件开发技术服务
（1）集成电路良率提升技术服务
一般集成电路工艺的生命周期大致包括早期开发、产品导入和量产环节，集成电路制造企业在每个环节不仅需要提 升各工艺步骤及产品的成品率，完成PDK 的建立、验证和产品性能的持续优化，同时还要保证产品的可靠性和制造过程的稳定性。公司的成品率提升技术服务可以针对工艺开发及量产每个阶段的任务、要求和侧重点，设计定制化的测试 芯片、测试并分析反馈，保证客户能够在开发项目全流程中，有针对性的解决问题，协助客户快速完成工艺开发和尽早 进入量产阶段，并能够在量产阶段进行高效的生产过程监控，保障成品率与产品品质。
公司的成品率提升技术服务包括技术开发服务和测试服务两大类： ① 技术开发服务：利用公司软硬件一体化的产品解决方案，以及人员的开发经验，为晶圆厂提供从测试芯片设计、电性数据测试到整体数据分析的一站式服务； ② 测试服务：利用公司的晶圆级测试设备对客户的测试芯片或晶圆测试结构进行测试，并提供相应的分析服务。
（2）可测试性（DFT）设计技术服务
DFT 设计技术服务会根据具体芯片的具体特点，利用公司自研的DFT 设计工具为客户提供从DFT 架构定义、DFT 设计实现到量产支持全流程DFT 设计服务，并且在芯片量产阶段提供DFT 量产支持，以帮助客户缩短设计周期，降低设计风险，提高芯片量产良率。
图15：一站式 DFT 设计流程示意图
资料来源：广立微公告
2.2 营收持续增长，股权激励彰显发展信心
公司营收持续增长。广立微2023 年实现营收4.78 亿元，同比增长34%，2024年前三季度实现营收2.87 亿元，同比增长12%。公司2023 年实现归母净利1.29亿元，同比增长5%，2024 年前三季度实现归母净利润0.08 亿元，同比下降85%。
虽然公司24 年前三季度毛利率为62.81%，同比增长2.31pct，但是公司24 年前三季度净利率仅为3.88%，同比下降16.05pct。公司2024 年前三季度净利率大幅下降的主要原因是费用率增长较多，公司24Q3 销售、管理和研发费用率分别为9.74%、11.95%、70.02%，同比增长0.60pct、2.83pct 和12.97pct。
公司发布股权激励计划。公司2023 年限制性股票激励计划首次授予限制性股票的授予价格为每股33.81 元，即满足授予条件和归属条件后，激励对象可以每股33.81 元的价格购买公司向激励对象增发的公司A 股普通股股票。此激励计划拟向激励对象授予的限制性股票总量为120.00 万股，约占此激励计划草案公告时公司股本总额20,000.00 万股的0.60%。其中，首次授予98.70 万股，占此激励计划拟授予权益总数的 82.25%，约占此激励计划草案公告时公司股本总额的0.49%；预留21.30 万股，占此激励计划拟授予权益总数的17.75%，约占此激励计划草案公告时公司股本总额的0.11%。此激励计划首次授予的限制性股票的归属考核年度为2023-2025 年三个会计年度，每个会计年度考核一次。
广立微2022/2023 年收入3.56/4.78 亿元，公司的股权激励业绩考核目标为：
以2022 年作为基数，2024 年收入增长75-150%至6.2~8.9 亿元，2025 年收入增长160%-300%至9.3-14.2 亿元。
3 投资建议
EDA 行业市场集中度较高，目前仍主要被海外巨头垄断，国产化率仍有较大提升空间。海外产业限制政策持续加码，国内EDA 厂商不断发力，有望逐步实现突破。我们看好国产EDA 产业链，建议关注广立微等国产EDA 公司。
4 风险提示
下游需求不及预期风险。
EDA 软件行业衔接集成电路设计、制造和封测，如果下游需求不及预期，则可能对EDA 行业公司业务产生影响。
新品开拓不及预期风险。
EDA 软件需要持续根据客户需求开拓新品，如果新品研发开拓不及预期，则可能对相关公司产业影响。
