作为集成电路产业的上游支撑性产业,电子设计自动化(EDA)是芯片设计、制造、封装测试等环节不可或缺的关键工具,能够帮助工程师实现电路设计、仿真验证、版图设计、物理验证等一系列复杂任务。而IP核作为预设计功能模块,可缩短研发周期、降低成本,其性能直接影响芯片竞争力。二者共同构成产业“基础设施”,是全球半导体竞争的战略制高点。
本报告聚焦华大九天、概伦电子和广立微三家EDA上市公司,以及灿芯股份、芯原股份两家IP上市公司2024年全年财报数据。数据来源为各公司官方发布的年度报告,从营收、利润、成本、研发投入、市场布局等多个维度展开研究,力求全面、客观地呈现企业经营成果与行业发展动态。
EDA公司篇
(一) 行业发展现状与趋势
近年来,全球EDA市场规模稳步增长。ESD Alliance发布的数据显示,2020年全球EDA市场规模约115亿美元,到2024年已攀升至157亿美元,年均复合增长率6.4%。另一家研究机构Meticulous Research的报告则指出,预计到2030年,全球EDA市场规模将达到174.7亿美元,复合年增长率为10.7%。
数据来源:ESD Alliance
全球市场中,新思科技(Synopsys)、楷登电子(Cadence)和西门子EDA三巨头凭借长期积累的技术优势、完善的产品体系以及广泛的客户基础,占据了70%以上的市场份额,形成了较高的行业壁垒。
而中国作为全球最大的半导体消费市场,EDA市场发展潜力巨大。2023年中国EDA软件市场规模127亿元人民币,约占全球EDA市场规模的10%。国家政策大力扶持、国内半导体产业快速发展、以及国产替代需求日益迫切,是中国EDA市场迎来快速发展机遇期的关键推动力。
从技术发展趋势来看,随着芯片制程工艺向3nm及以下演进,以及人工智能、物联网、大数据等新兴应用领域对芯片性能提出更高要求,EDA技术正朝着支持更高精度设计、融合人工智能算法、实现全流程协同设计等方向发展。同时,Chiplet(芯粒)和3D封装等先进封装技术的兴起,也为EDA工具带来了新的市场需求和技术挑战。
(二) 2024年整体业绩表现
2.1 营业总收入
2024年,华大九天实现营业收入12.22亿元,同比增长20.98%,创历史新高,呈现出稳健增长态势。各季度营收分别为2.34亿元(Q1)、2.30亿元(Q2)、2.99亿元(Q3)、4.79亿元(Q4)。其中,第四季度营收同比增长29.13%,环比增长59.74%,是全年营收增长的重要驱动力。
华大九天2020-2024年总营收与净利润
概伦电子2024年营业总收入4.19亿元,同比增长27.42%。其中,境内市场收入3.04亿元,同比增长44.27%,占总营收的72.93%;境外市场收入0.87亿元,同比增长3.25%。各季度营收分别为9142.40万元(Q1)、1.05亿元(Q2)、8309.69万元(Q3)、1.40亿元(Q4)。
广立微2024年实现营业总收入5.47亿元,同比增长14.50%。各季度营收分别为6648.49万元(Q1)、1.01亿元(Q2)、1.20亿元(Q3)、2.60亿元(Q4) 。
2.2 收入构成
从收入构成来看,华大九天EDA软件销售收入10.92亿元,占营业收入比重89.36%,同比增长20.71%,是营收的核心支柱;技术服务收入1.15亿元,占比9.41%,同比增长40.01%;硬件、代理软件销售及其他业务收入1496.25万元,占比1.23%,同比下降35.71%。
概伦电子EDA软件授权业务实现收入2.57亿元,同比增长27.02%。其中集成电路设计类EDA营业收入增长44.17%,集成电路制造类EDA营业收入增长9.60%;半导体器件特性测试系统业务实现营业收入1.17亿元,同比增长42.52%。
概伦电子各项营收占比(图源:概伦电子)
广立微软件开发及授权收入1.59 亿元,占比29.04%,同比增长70.33%,成为增长最为显著的业务板块;测试设备及配件收入3.86亿元,占比70.66%,同比增长0.63%,是营收的主要来源;测试服务及其他收入162.14万元,占比0.30%,同比增长360.63%。
2.3 净利润
利润表现方面,华大九天归母净利润为1.09亿元,同比下降45.46%;扣非归母净利润为-5706.77万元,同比下降189.15%。毛利率为93.31%,虽然保持在较高水平,但净利润率仅为8.92%。
概伦电子归属净利润为-0.96亿元,同比下降70.42%;扣非净利润为-8948.67万元,同比下降34.25%。2024年公司销售毛利率为86.17%,净利率为-22.87%。
广立微归属净利润为8026.85万元,同比下降37.68%;扣非净利润为5842.03万元,同比下降46.86%。2024年公司销售毛利率为61.90%,同比上升1.76%;净利率为15.42%,较上年同期下降11.74%。
2.4 研发投入
2024年华大九天研发投入8.68亿元,占营业收入的71.02%,同比增长26.77%;概伦电子全年研发投入达2.89亿元,占营收比例68.90%,同比增长21.84%。广立微研发投入金额为2.77亿元,同比增长33.49%,占营业收入的 50.57%。
2.5 现金流状况
华大九天2024年经营活动产生的现金流量净额为-5177.71万元,上年同期为2.49 亿元,同比下降120.83%。
概伦电子经营活动产生的现金流量净额为-7215.11万元,上年同期为8139.44万元,同比下降188.64%。投资活动现金流净额-1.32亿元,筹资活动现金流净额2.34 亿元 。
广立微经营活动产生的现金流量净额为4690.14万元,较上年同期的-2.12亿元有所改善。筹资活动现金流净额为-2.33亿元,同比减少1.44亿元。
(三) 业务亮点与挑战
3.1 华大九天
技术创新方面成果显著,是国内唯一实现模拟电路设计全流程覆盖的企业。截至2024年12月31日,公司拥有342项授权专利与171项软件著作权,构成了强大的技术壁垒。
在2024年10月落幕的生态伙伴及用户大会上,推出六大工具及十余项新技术突破成果,覆盖模拟设计自动化、仿真分析、特征化提取、物理验证、平板设计、晶圆制造以及先进封装等七大关键领域,进一步巩固了技术优势与市场地位。
公司在2024年进行了一些战略投资,如收购芯和半导体100%股权。这一举措有助于公司补足射频仿真与数字前端验证的短板,完善产品布局,但也在一定程度上占用了资金。筹资活动现金流方面,公司通过股权融资等方式获得了充足的资金支持,为公司的研发投入和业务发展提供了保障。
高额的研发投入在短期内对公司的利润产生了较大压力,如前文所述,导致公司净利润大幅下滑。此外,公司在市场拓展、运营管理等方面的成本也有所增加。随着业务规模的扩大,公司需要投入更多的资源进行市场推广、客户服务以及团队建设等工作,这在一定程度上压缩了利润空间。
技术服务业务虽然增速较快,但目前规模相对较小,尚未能对公司整体利润产生显著贡献。硬件、代理软件销售及其他业务收入占比较小且出现下滑,对利润的贡献也较为有限。
3.2 概伦电子
高强度研发投入下,公司新产品、新技术不断迭代推动。包括NanoSpice系列产品通过三星代工厂3/4nm工艺技术认证;NanoSpice Pro X荣获“中国芯”首届EDA专项奖“EDA技术创新奖”;发布了掩膜版自动化设计平台FAR™、先进的光刻工艺仿真工具 FabLitho™、以及新一代半导体参数分析仪FS800™和应用驱动的电性参数测试软件LabExpress™。
营收结构优化,境内市场增长强劲,国产替代成果加速渗透。筹划通过发行股份及支付现金购买锐成芯微100%和纳能微45.64%的股份,构建“EDA+IP”双引擎。
交易客户总数突破157户,单客户平均收入贡献达到265.69万元,较去年同期增长了20.80%,显示出客户关系深化与价值挖掘方面成效显著。集成电路设计类EDA业务增长迅速,反映出在该细分领域的竞争力不断提升。
尽管营收增长显著,但净利润亏损进一步扩大,反映出成本控制和盈利能力方面存在较大问题。经营现金流净额为负,对公司资金流动性和持续发展能力带来考验,在高研发投入的同时,需注重提升运营效率和盈利能力。
3.3 广立微
深耕制造类EDA,提供“软件+测试设备+数据分析”一体化方案,在良率提升相关EDA领域、DFM领域、DFT领域均有产品推出并取得进展,其WAT测试设备国内市占率30%。公司积极拓展海外市场,通过设立新加坡全资子公司、投资韩国泰特斯公司等举措,推动海外业务的发展,提升在国际市场的份额。
其中,软件开发及授权业务增长迅猛,反映出在软件产品研发与市场推广方面取得重大突破。经营活动现金流状况明显好转,资金回笼能力增强,一定程度上缓解了资金压力。营收实现增长,显示出市场拓展方面取得一定成效。
但净利润和扣非净利润显著下滑,尽管研发投入增加有助于长期技术积累,但短期内对盈利能力造成较大冲击。筹资活动现金流净额为负,且同比减少,可能限制公司未来业务扩张和研发投入的资金支持,需优化资金管理和融资策略。
(四) 财报数据分析解读
4.1 营收增长对比
三家企业中,概伦电子营收增速最快,主要得益于境内市场拓展以及集成电路设计类EDA业务、半导体器件特性测试系统业务的快速增长。华大九天凭借市场份额优势和持续的技术创新推动营收稳健增长。广立微虽营收增长相对较慢,但软件开发及授权业务呈现高增长态势,成为营收增长的重要动力 。
4.2 盈利能力对比
从归母净利润看,三家企业都呈现出下滑态势,概伦电子幅度最大。华大九天和广立微利润下滑主要受研发投入增加影响,概伦电子则在成本控制和业务盈利模式上需进一步优化。毛利率方面,华大九天最高,广立微最低,这与各公司业务结构和成本构成有关。
4.3 研发投入对比
三家企业高度重视研发,研发投入占比均处于较高水平,但华大九天无论是在绝对金额还是营收占比方面,都排名第一。这体现了EDA行业技术驱动的特点,持续研发投入是保持竞争力的关键 。
4.4 市场布局对比
华大九天国内外客户近700家,市场份额国内领先,在国内外均有广泛布局;概伦电子境内市场收入增长迅速,占比达72.61%,国产替代成果显著,同时也在拓展境外市场;广立微业务涵盖软件和设备,客户群体覆盖集成电路产业链相关企业,在特定领域有一定客户基础 。
(五) 中国EDA行业发展趋势与展望
据中国半导体行业协会预测,2025年中国EDA市场规模将有望达到184.9亿元。智能手机、物联网、人工智能、5G通信等新兴技术,以及政府对集成电路产业的大力支持和投资,仍将是中国EDA市场持续扩大的主要推动力。《电子工程专辑》认为,以下几方面将会是未来一段时期内中国EDA行业发展的显著趋势:
5.1 技术创新与应用
- AI深度融合:AI技术将在EDA工具中得到更广泛应用,用于优化设计流程、提高设计效率和准确性。
- 云化趋势明显:更多EDA专属云服务的推出,将进一步降低中小企业设计成本和使用门槛,使企业能够更灵活地获取计算资源,提高设计的可扩展性和灵活性,同时也便于团队协作。
- 多物理场仿真需求增加:随着Chiplet技术的发展,对多物理场仿真、高精度建模等方面的技术要求将不断提高,以满足复杂系统级封装设计的需求
5.2 国产替代加速
国产EDA融资规模将进一步扩大,企业间并购将成为常态。国产EDA企业技术不断进步,市场份额将逐步扩大,在部分领域实现对进口产品的替代。
5.3 产业协同发展
行业呈现“垂直细分+协同并购”趋势。一方面,企业聚焦细分领域进行差异化创新,如射频EDA、光子芯片设计工具等。另一方面,通过协同并购整合资源,提升企业的综合实力和市场竞争力,完善产业生态。
5.4 绿色设计兴起
绿色设计将成为行业发展的新趋势,例如在芯片设计中考虑低功耗、可回收等环保因素。
IP公司篇
半导体IP被视为集成电路产业金字塔顶端的价值节点,是衡量一个国家科技实力的重要标志。2024年,全球半导体IP市场规模达到84.9亿美元,同比增长20.2%,创下历史新高。中国半导体IP市场更是展现出高于全球的增长潜力,预计到2029年,国内市场规模将突破335.31亿元。
随着半导体技术的持续演进和应用场景的不断发展,半导体IP行业正在经历技术革新与市场变革的双重驱动,特别是新工艺技术的涌现、芯粒(Chiplet)技术变革以及国产化替代浪潮、产业生态竞争等,对IP产业产生了深远影响。
不同工艺节点下的芯片所集成的硬件IP的数量(平均值)
本文特别聚焦灿芯股份与芯原股份2024年财报,从营收、利润、业务结构、研发等多维度深入剖析,探寻两家企业在复杂市场环境中的表现与未来走向。
(一) 财务数据分析
1.1 营收总收入
2024年,灿芯股份实现营业收入10.90亿元,同比下降18.77%。芯原股份营业收入为23.22亿元,同比下降0.69%,虽整体营收微降,但呈现明显季度复苏趋势。
1.2 收入构成
从业务板块来看,灿芯股份芯片量产业务实现收入8.09亿元,同比下降14.54%,主要受部分客户终端需求变动影响;芯片设计业务实现收入2.81亿元,同比下降28.89%。从地区维度,境内销售实现收入8.63亿元,同比下降10.85%;境外销售实现收入2.26亿元,同比下降39.35%,境外销售收入下降幅度高于整体增速。
灿芯股份2023/2024年度营业收入构成情况(按业务类型)
得益于公司在先进工艺节点的技术优势及市场需求增长,芯原股份芯片设计业务收入7.25亿元,同比增长47.18%。知识产权授权使用费收入6.33亿元,同比下降3.44%,虽授权次数增加,但收入仍下滑。受下游客户去库存影响,量产业务收入8.56亿元,同比下降20.09%。
1.3 净利润
灿芯股份归属于母公司股东的净利润为-6104.72万元,同比下降64.51%;扣除非经常性损益后的净利润为-4404.61万元,同比下降69.84%。芯原股份归母净利润为-6.01亿元,同比下降102.68%,连续两年亏损;扣非归母净利润为-6.43亿元,同比下降102.29%。
1.4 销售毛利率
灿芯股份销售毛利率为25.21%,同比下降0.96%。分地区而言,境内销售毛利率为21.65%;境外销售毛利率为38.80%,较上年同期提升3.32%,境外市场项目执行效率高、成本控制好。
芯原股份销售毛利率为39.86%,同比下降4.89%,主要因低毛利的芯片设计服务业务占比提升。单季度来看,第四季度毛利率为33.34%,同比下降15.52%,环比下降6.73%。
(二) 业务结构剖析
2.1 芯片设计业务
灿芯股份2024年度完成流片验证的项目数量为190个,较2023年增长30.14%。但项目体量整体下降,导致芯片设计业务收入下滑。公司持续在芯片定制服务业务发力,积极探索新领域应用,为未来业务拓展奠定基础。芯原股份芯片设计业务全年增长40.75%,尤其与AI相关设计收入占比近70%,推出了500TOPS算力的5nm车载芯片。
2.2 芯片量产业务
灿芯股份量产业务受客户终端需求波动影响,收入8.09亿元,同比下降14.54%。芯原股份量产业务收入全年增长40.33%,在手订单中量产业务订单超11.6亿元,展现出良好发展态势。
2.3 IP授权业务
芯原股份IP授权业务中,AI相关IP授权业务表现亮眼,在全年总营收中占比达40%。其NPU IP已被82家客户用于142款AI芯片,集成了芯原NPU IP的AI类芯片全球出货量超过1亿颗,广泛应用于物联网、可穿戴设备、智慧电视等多领域 。
2.4 研发投入对比
灿芯股份2024年研发投入金额为1.28亿元,同比增长18.12%,占营业收入比例为11.73%,同比增加3.66%。芯原股份研发投入达12.47亿元,占营收53.72%,同比大幅增加。
2.5 在手订单
截至2024年12月31日,灿芯股份在手订单合计金额为8.07亿元(含税),主要客户为系统厂商和芯片设计公司,2024年来自系统厂商、芯片设计公司及其他类型客户的收入占比分别为25.07%、68.33%和6.60%。
芯原股份在手订单已连续五个季度保持高位,截至2024年末,在手订单24.06亿元,较三季度末提升近13%,且已连续五个季度保持高位。从新签订单看,2024年下半年新签订单总额超过9.4亿元,较上半年提升超38%,较2023年下半年同比提升超36%。
(三) 业务亮点
3.1 灿芯股份
灿芯股份拥有基于中国大陆自主先进工艺进行芯片定制的能力,并在先进工艺实现自研高速接口IP及高性能模拟IP布局,是境内少数具有先进工艺全流程设计能力并有成功芯片定制经验的企业。除先进逻辑工艺设计能力外,该公司还具备覆盖高压工艺、非挥发性存储器工艺、微电子和光电子集成工艺等先进特色工艺设计能力,并且与中芯国际进行深度绑定,建立了战略合作关系。
在端侧AI平台方面,灿芯股份2024年基于28nm工艺实现AI ISP、大小核CPU、NOC总线、高速Serdes接口等集成,目前已完成前端设计,并进入FPGA验证和数字仿真验证阶段。
募投项目方面,灿芯股份网络通信与计算芯片定制化解决方案平台累计投入5.01亿元,完成计划进度的19.26%;工业互联网与智慧城市的定制化芯片平台累计投入1.31亿元,完成计划进度的7.34%;高性能模拟IP建设平台累计投入1.00亿元,完成计划进度的12.06%。
3.2 芯原股份
得益于丰富的IP种类、以及一站式芯片定制服务和半导体IP授权产生的较强协同效应,在IPnest最新公布的全球TOP 10半导体设计IP公司排名中,芯原股份排名第八位。
图源:IPnest
从市场拓展能力来看,芯原的业务覆盖消费电子、汽车电子、计算机及周边、工业、数据处理、物联网等多个行业应用领域,拥有广泛的客户基础,包括芯片设计公司、IDM、系统厂商、大型互联网公司、云服务提供商等。特别是在新兴的人工智能和汽车电子领域,芯原积极布局并取得了良好成效,数据处理、汽车电子和计算机及周边领域的收入在2024年前三季度都有显著增长。
结论
整体而言,EDA和半导体IP行业机遇与挑战并存。5G、人工智能等新兴领域蓬勃发展,为两者带来广阔市场空间的同时,也使得行业竞争日趋激烈,技术迭代迅速,企业需持续投入研发,提升技术实力与服务水平,强化市场拓展能力,方能在市场中立足并实现可持续发展。
