全球半導體制造類EDA行業發展白皮書摘要：EDA工具成半導體行業關鍵，虛擬晶圓廠迎來發展機遇半導體制造類EDA市場發展現狀：全球半導體行業預計隨著下游需求的復蘇而實現反彈，中國市場受地緣政治及新興科技的推動，其增速將高于全球。EDA行業是集成電路和全球數字經濟的堅實基礎，科技革命正推動半導體產業和EDA工具朝著智能化和高效率的方向發展，其作為半導體產業鏈的關鍵上游環節，為芯片設計提供電路設計、功能驗證、布局布線等核心步驟的支持，同時在晶圓制造過程中提升芯片的制造良率。半導體制造類EDA市場痛點：中美兩國的半導體脫鉤使科技領域的合作愈發困難，這種情況對中國的半導體制造廠企業產生了巨大的影響，迫使它們必須迅速發展自主技術。隨著半導體工藝節點的愈加縮小，以實現更高的集成度，制造工藝的復雜性顯著增加，對設備精度和生產技術提出了更高要求。半導體制造類EDA市場發展趨勢：隨著晶體管技術節點尺寸越來越小，開發更小尺寸半導體的工藝成本呈指數增長，利用數字孿生技術可以極大的降低設計和流程優化的試錯成本，讓試錯成本幾乎為零。未來建立虛擬晶圓廠，晶圓廠全流程推進數字孿生，已成為行業發展共識。通過虛擬晶圓廠，制造商可以進行各種仿真和優化，以改進工藝參數、減少缺陷率、提高產能和降低成本。2Part1.全球及中國半導體制造現狀及主要問題1.1

全球及中國半導體市場規模1.2全球及中國半導體發展現狀1.3半導體產業鏈分析1.4全球及中國半導體制造發展困境1.5半導體EDA概念及分類1.6

EDA對于半導體產業的價值貢獻及重要性分析Part2.全球及中國制造類EDA市場發展現狀2.1半導體制造類EDA工具分類2.2半導體EDA工具產業鏈分析2.3全球半導體制造類EDA行業市場規模2.4

中國半導體制造類EDA行業市場規模2.5

全球半導體制造類EDA市場規模，按工具類型分TCAD、OPC及其他2.6

中國半導體制造類EDA市場規模，按工具類型分TCAD、OPC及其他3目錄2.7

半導體制造類EDA行業壁壘2.8

半導體制造類EDA行業發展驅動因素2.9

中國半導體制造類EDA競爭格局2.10案例分析-新思科技2.11案例分析-培風圖南2.12案例分析-廣立微2.13案例分析-概倫電子Part3.

全球及中國虛擬晶圓廠發展現狀及趨勢3.1

半導體制造類EDA未來發展趨勢3.2

數字孿生技術及虛擬晶圓廠的定義及發展現狀3.3

虛擬晶圓廠在半導體行業的應用與優勢3.4

虛擬晶圓廠未來市場規模及預測3.5

虛擬晶圓廠典型應用案例3.6

虛擬晶圓廠未來發展趨勢4目錄研究方法我們的調研手段多樣且科學合理，包括供給端一手資料、需求端一手資料以及行業層面二手資料料供層面手資反復交叉驗證建立合理的數據模型達到定性與定量指標均衡觀點根據項目需求，采用定量結合定性的方式進行多層次多維度的市場研究定量研究用于形成對客戶需求、關鍵決策因素、使用行為習慣的基本假設，并在大樣本的支持下進行量化分析定性研究用于對量化研究得到的初步結論進行測試，并在這個基礎上進行深挖，以找出現有客戶群體的顯性和隱形特征，以及潛在客戶群體的痛點和訴求最終在定性和定量工具的幫助，結合沙利文對客戶群體所在市場的理解，沙利文團隊將會給出對應的市場觀點供給端一手資料行業領先玩家動態跟蹤專家網絡實時跟訪上游廠商一線訪談需求端一手資料5下游典型玩家實時調研下游玩家初步訪談下游玩家深度訪談下游玩家焦點小組訪談行業層面二手資料行業報告、白皮書資源企業年報及公開報道數據庫政府及行業協會發布數據庫名詞解釋6EDA：即電子設計自動化（Electronic

Design

Automation），利用計算機輔助，來完成超大規模集成電路片的設計、制造、封測的大型工業軟件。IRDS：國際設備和系統路線圖（International

Roadmap

for

Devices

and

Systems），它是半導體行業中用于指導電子設備和系統未來發展的預測性文件。IRDS是ITRS（InternationalTechnology

Roadmap

for

Semiconductors，國際半導體技術路線圖）的繼承者，其目標是識別與設備、系統及其相關技術有關的關鍵趨勢，生成一個15年的路線圖，確定通用設備和系統的需要、挑戰、潛在解決方案和創新機會，并通過協作活動如IEEE會議和路線圖研討會等，鼓勵全球范圍內的相關活動。IC設計/芯片設計：包括電路功能設計、結構設計、電路設計及仿真、版圖設計和驗證，以及后續處理過程等流程的集成電路設計過程。工藝制程：指集成電路內電路的線寬；線寬越小，工藝制程越先進，精度越高。仿真：使用數學模型來對電子電路的真實行為進行模擬的工程方法。TCAD：計算機輔助設計工具（Technology

Computer

Aided

Design），用于半導體工藝和器件模擬。它廣泛應用于集成電路設計和模擬領域，幫助工程師模擬和分析半導體器件的物理特性和電路性能。TCAD工具可以模擬工藝流程、器件結構以及電學行為，進而預測器件在不同條件下的性能表現。OPC：光學鄰近校正（Optical

Proximity

Correction），是一種在半導體器件生產過程中使用的光刻增強技術。OPC的主要作用是修正由于光學衍射效應導致的圖形畸變，以確保在晶圓上生產的電路圖案與原始設計保持一致。PDK：工藝設計套件（Process

Design

Kit）是為集成電路設計而提供的完整工藝文件集合，包含了版圖圖層、器件仿真模型、版圖驗證規則、可變參數單元等信息是溝通設計公司、品圓制造廠與EDA公司的橋梁。DFM：可制造性設計（Design

for

Manufacturability），是半導體行業中一種重要的設計理念和方法。DFM的核心目標是在芯片設計階段就考慮和優化生產工藝的可行性，以提高芯片的制造良率、可靠性和成本效益。MDP：掩膜數據準備（Mask

Data

Preparation），是半導體制造過程中的一個關鍵步驟，它涉及到將設計圖形轉換成可用于掩膜制造的數據格式。MDP流程包括數據格式轉換、數據優化、掩膜規則檢查（Mask

Rule

Checking,

MRC）、鄰近效應修正（Proximity

Effect

Correction,

PEC）、工作臺處理、層操作和數據尺寸調整等步驟，以確保數據滿足掩膜制造的精度和質量要求。Fabless：無晶圓廠的集成電路企業經營模式，采用該模式的廠商僅進行芯片的設計、研發、應用和銷售，而將晶圓制造、封裝和測試外包給專業的晶圓制造、封裝和測試廠商。Foundry：晶圓代工廠專注于晶圓代工領域，代工廠商承接芯片設計企業委外訂單，并形成規模效應，此類企業投資規模較大，維持生產線正常運作的經營成本較高；

OSAT（Outsourced

Semiconductor

Assembly

andTesting，外包半導體封裝和測試）則專注于封裝測試環節。模擬集成電路：處理連續性模抑信號的集成電路芯片；模擬信號是指用電參數（電流/電壓）來模擬其他自然物理量形成的連續性電信號。數字集成電路：基于數字邏輯設計和運行的，用于處理數字信號（0/1）的集成電路。數字孿生（Digital

Twins）：將物理實體與其數字表示相結合的概念。它是通過創建虛擬模型來模擬、分析和優化物理實體的行為和性能。虛擬晶圓廠：基于計算機模擬和數字孿生技術的概念，用于模擬和優化半導體晶圓制造過程。它是將實際晶圓制造工廠的物理實體和操作轉化為數字模型的虛擬表示。01.全球及中國半導體制造現狀及主要問題02.全球及中國制造類EDA市場發展現狀04.

附錄03.全球及中國虛擬晶圓廠發展現狀及趨勢7全球半導體行業預計隨著下游需求的復蘇而實現反彈，中國市場受自主創新及新興科技的推動，其增速將高于全球資料來源:

Choice,

專家訪談，弗若斯特沙利文CAGR2019-20232024-2028E中國1.4%14.9%全球6.0%10.2%關鍵洞察全球半導體市場中國半導體市場

全球及中國半導體市場規模，2019-2028E 單位：億美元

按銷售額統計全球市場看，

2019-2023

年，

市場規模從

4110

億美元增長至5184.5億美元。2020年因疫情的爆發，影響了消費大國的購買力，進而影響了半導體產業的營收表現。受通貨膨脹和終端市場需求疲軟，2023年全球半導體市場經歷下滑，但年底市場迎來反彈，2024

年市場將強勢反彈，

預計2024年有望達到5764.5億美元，2024-2028

年年復合增速預估為10.2%。面對全球市場的波動和地緣政治的緊張局勢，中國半導體行業的需求持續增長，促使中國加快自主創新和國產替代的步伐。同時，隨著物聯網、人工智能等新興技術的發展，進一步推動半導體行業的發展。預計到2028年，中國半導體市場的規模有望增至2990.3億美元，預計年均復合增長率將達到14.9%，顯示出強勁的增長勢頭和市場潛力。1,432.481,392.81,877.41,863.01,515.71,715.81,957.72,241.62,582.32,990.34,110.04,007.15,400.75,864.75,184.55,764.56,376.37,071.37,809.48,508.9201920202021202220232024E2025E2026E2027E2028EEDA行業是集成電路和全球數字經濟的堅實基礎，科技革命正推動半導體產業和EDA工具朝著智能化和高效率的方向發展年產值幾十萬億美元年產值幾萬億美元電子系統半導體制造半導體設備EDA軟件娛樂、軟件、網絡、電商、傳媒、大數據等數字經濟年產值幾千億美元年產值幾百億美元年產值100億美元EDA技術因其強大的杠桿作用，被視為集成電路產業乃至全球數字經濟的基石。據SEMI數據統計，2022年全球EDA軟件行業市場規模約為134.47億美元，支撐著數千億美元的半導體產業以及數萬億美元的數字經濟。作為芯片設計不可或缺的工具，EDA技術成為半導體產業鏈中的關鍵賦能者。半導體產業鏈的倒金字塔結構科技對半導體及EDA的影響汽車智能手機自動駕駛汽車PC服務器人工智能2013物聯網5G通訊數據中心2019現在關鍵洞察關鍵洞察科技革命正驅動半導體產業以及EDA工具向智能化、高效化發展。技術的蓬勃發展，如智能設備、人工智能、數據中心、物聯網（IoT）和自動駕駛汽車，正激發對高性能半導體的日益增長的需求。半導體產業的繁榮與EDA工具的進步相互促進，共同推動整個行業向前發展。資料來源:

IC

World，SEMI數據半導體行業觀察，

弗若斯特沙利文機器人9EDA作為半導體產業鏈的關鍵上游環節，為芯片設計提供電路設計、功能驗證、布局布線等核心步驟的支持，為晶圓制造環節的良率和效率提供了有效保障，并確保在封測環節完成最終的設計驗證上游支撐中游制造下游應用EDA位于集成電路產業鏈上游支撐位EDA集成電路設計半導體IP集成電路制造集成電路封測航空航天汽車電子物聯網消費電子技術服務：電路分析，布圖分析，IP授權軟件工具：EDA設備：光刻機，刻蝕機，涂膠顯影機，CVD，PVD，離子注入機，探針機等材料：硅片，光刻膠，掩模板，特種電子氣體，化學試劑，拋光材料設計：規格定制，硬件語言描述，仿制模擬驗證，邏輯合成，電路檢測模擬驗證，電路布局與環繞生產：加工工藝將版圖結構轉移到晶圓上，形成立體化電路，提升芯片的制造良率封裝：對IC進行封裝保護，管腳印出，形成芯片產品測試：貫穿IC制造的全流程，主要包括設計驗證，過程工藝控制檢驗，成品測試等工業產品：機器人，工控設備，汽車電子，生物醫療，航空航天消費電子產品：可穿戴設備，無人機，人工智能，智能家居，電源計算機相關產品：CPU，GPU，存儲，顯示，網絡設備通信周邊產品：衛星，基站，手機，線纜資料來源:

公開資料，

弗若斯特沙利文10半導體制造業面臨挑戰，制造類EDA技術是關鍵突破口，TCAD軟件作為核心工具較為重要；未來，虛擬晶圓廠將成為推動行業發展的有效策略1、半導體制造業在生產與制造的發展困境封測 設計制造 生產裝備?

裝備和生產在半導體行業面臨最大短板高端設備和材料依賴進口：高端光刻機（EUV)、高端光刻膠、EDA工具等關鍵半導體設備和材料國產化率低，高端芯片依賴進口；研發投入及創新不足：國際廠商研發投入比例大，而我國投入相對較少；此外摩爾定律要求每18個月晶體管數量翻倍，技術水平面臨挑戰；核心技術缺乏：半導體產業為高度技術密集型行業，核心技術方面存在缺口；產業鏈不完善：我國在半導體產業鏈在設計和封測方面有所突破，但在材料、設備、軟件等上游環節仍存在短板，尤其先進工藝制程方面。?

制造類EDA是解決半導體制造業困境的關鍵技術手段縮短產品上市時間：制造類EDA通過優化流程，減少工藝開發設計迭代次數，加快從設計到生產的轉換速度；減少試錯成本：制造類EDA工具在確保邏輯功能準確性的前提下，利用先進的模擬和分析技術，對特定半導體工藝的性能、功耗和成本進行多維度評估和優化；提高量產良率:通過精確的器件建模和工藝仿真，優化過程中的關鍵殘燭，減少制造缺陷；提升產業競爭力：通過提高設計和生產的效率，降低研發和生產成本，增強企業的市場競爭力。?

中美兩國的脫鉤使科技領域的合作愈發困難，這種情況對中國的半導體制造廠企業產生了巨大的影響，迫使中國企業必須迅速自主發展技術，以應對國內IRDS（International

Roadmap

forDevices

andSystems）技術路線的缺失。在集成電路EDA核心領域，傳統TCAD軟件面臨挑戰，尤其是在3-14納米技術節點，需要考慮量子效應等因素。同時，傳統的半導體工藝技術在穩定性和標準化程度較高，導致不同晶圓代工廠生產的產品在性能和質量上趨于一致，進而導致市場上出現同質化競爭的現象。目前中國正積極投資建設半導體制造工廠，以滿足國內外市場對芯片不斷增長的需求。面對禁運等外部制約，中國半導體制造業的發展遭遇了技術獲取的瓶頸。然而，TCAD軟件在這一背景下尤為重要，先進工藝的開發非常依賴TCAD,為企業提供了一個強大的仿真工具，以預測和優化工藝參數，即便在缺乏完整國際路線圖（IRDS）指導的情況下，也能加速工藝的研發進程，并有效降低研發成本。TCAD不僅是中國半導體制造業應對當前挑戰的關鍵，也是推動產業創新和提升競爭力的突破口。2、中美關系對半導體制造業格局產生影響3、晶圓生產過程中存在挑戰?

晶圓生產過程中，工藝開發、良率控制和成本效率問題也是中國半導體制造行業面臨的重要挑戰。工藝開發需要大量的時間和資源，而良率直接影響了生產效率和成本。未來，虛擬晶圓廠可能成為解決這些問題的有效手段。虛擬晶圓廠是一種基于計算機仿真的晶圓生產模型，它可以模擬整個晶圓生產過程，預測工藝參數，優化生產流程，從而提高良率，降低成本，加速產品上市。資料來源：公開資料、專家訪談,

弗若斯特沙利文11EDA貫穿于設計、制造、封測等環節，是集成電路行業的基石；受BIS出口管制，中國EDA工具需尋求多元化發展路徑半導體器件/制造工藝設計集成電路制造工藝平臺開發階段集成電路設計集成電路制造晶圓生產階段器件建模及驗證單元庫建庫電路設計電路仿真及驗證物理實現集成電路制造EDA概念電子設計自動化（Electronic

Design

Automation）:作為集成電路產業的核心賦能工具，通過計算機軟件實現對大規模集成電路設計、仿真和驗證流程的全面優化，成為該產業的基石性支撐。EDA工具主要分為制造類EDA及設計類EDA。EDA在集成電路流程的支撐關系EDA工具分類設計類EDA制造類EDA晶圓生產階段工藝平臺開發半導體器件/制造工藝設計器件建模PDK生成及驗證按設計應用模擬芯片微處理器芯片邏輯芯片存儲器芯片集成電路制造按設計類型數字設計（分為前端設計與后端設計）模擬設計封裝設計EDA分類晶圓廠依賴現有EDA工具中國的集成電路設計在很大程度上依賴于歐美系工具，尤其大型晶圓廠企業對現有EDA工具及其庫存的依賴性極高。若工具一旦供應中斷，中國EDA工具的替代不足可能對半導體產業鏈產生負面影響。國際出口管制美國商務

部工業與安全局（

BIS）實施的出口管制新規對EDA工具的出口進行了限制，由此對中國的EDA領域，特別是對先進工藝節點（EDA工具）的支持受到影響。技術自主化制造類EDA工具作為半導體產業鏈的起點，需要與半導體工藝節點的持續進步相匹配。EDA工具需要不斷更新，加大研發投入，推動國產化進程，減少對外部供應的依賴。面對美國BIS出口管制，需尋求創新的解決策略和多元化發展路徑工藝優化工藝優化是提升生產效率、確保產品質量、控制成本以及加快市場響應速度的關鍵。因此，制造類工具必須不斷優化其工藝流程，以增強競爭力并滿足日益增長的市場需求。工藝平臺開發晶圓廠和集成器件制造商(IDM)為行業的核心驅動力，負責集成電路器件及其制造工藝的設計，設計完成后通過工藝設計套件(PDK)或標準單元庫等途徑，將這些資源提供給集成電路設計企業，以支持其后續的設計和開發工作。集成電路設計設計企業根據晶圓廠提供的模型進行電路設計，并對結果進行電路仿真和驗證。多次優化和仿真后進行物理實現，并交付給晶圓廠進行制造。集成電路制造晶圓廠根據物理實現后的設計文件來完成制造工作。如果制造結果不符合要求，可能需要對工藝平臺進行調整和優化，并重新設計改進。集成電路封測面向芯片封裝環節的設計、仿真、驗證工具，隨著芯片先進封裝技術發展以及摩爾定律往前推進，封裝形式走向高密度、高集成及微小化。EDA應用于完整的集成電路全流程集成電路封裝集成電路封裝PDK集成電路制造類EDA 集成電路設計類EDA 集成電路制造類EDA 集成電路設計類EDA資料來源:

公開資料，弗若斯特沙利文12EDA在半導體產業中的作用不可或缺，隨著半導體制程技術向納米精度演進，制造類EDA核心價值將更加凸顯設計、制造、封測及EDA技術共同構筑了半導體產業生態。EDA不只是軟件，還是集成電路設計、制造、封裝流程的基石。在此過程中，EDA

廠商、集成電路設計、制造及封測廠商相互協作，持續的溝通和優化，形成雙向反饋循環。EDA

技術的進步正推動集成電路制造效率的顯著提升，如制造類EDA工具中，TCAD是EDA軟件的核心底層，其在先進研發節點上不可或缺。EDA

廠商通過與集成電路廠商的緊密合作，及時捕捉行業動態和需求變化，從而開發出更先進的工具，為蓬勃發展的半導體市場提供堅實支撐。EDA產業鏈生態制造類EDA的核心價值制造類EDA提升良率提升工.

藝控制精度成本更優實現制造創新隨著半導體制程技術向納米級精度演進制造類EDA核心價值凸顯在2024年3月，臺積電與新思科技成功集成了英偉達的cuLitho技術，實現了與現有軟件、制造工藝和系統集成的協同，旨在加速下一代高端半導體芯片的制造進程。新思科技作為EDA廠商，在英偉達cuLitho軟件庫運行的Proteus光學鄰近矯正軟件大大加快了工作量。同時，英偉達開發了生成式人工智能算法，通過生成式AI技術，最終將整個光學臨近矯正（OPC）過程加快兩倍。案例表明，半導體行業在當代技術演進中具備核心地位，凸顯了EDA技術在推動半導體產業發展中具備核心價值，并對半導體行業發展有重大貢獻。案例說明關鍵洞察EDA廠商集成電路設計廠商集成電路制造廠商設計類EDAEDA使用需求工藝平臺開發需求集成電路版圖代工并反饋數據集成電路封測廠商制造類EDA如：TCAD是EDA軟件的核心底層設計類EDA資料來源:

公開資料，弗若斯特沙利文13封裝驗證需求01.全球及中國半導體制造現狀及主要問題02.全球及中國制造類EDA市場發展現狀04.

附錄03.全球及中國虛擬晶圓廠發展現狀及趨勢14制造類EDA工具主要用于工藝平臺開發階段及晶圓生產階段，應用于器件建模及工藝設計等，滿足先進工藝節點需求制造類EDA關注點晶圓生產制造階段制造優化、驗證工藝平臺開發階段半導體器件和制造工藝設計、驗證半導體器件/制造工藝設計器件建模PDK生成及驗證環節工藝與器件仿真工具（TCAD）器件建模及驗證工具工藝設計套件工具（PDK）集成電路制造環節光學鄰近校正工具（OPC）光罩數據準備（MDP)可制造性設計（DFM）良率控制工具參數提取技術、支持器件模型的豐富度、仿真引擎、良率分析。制造類EDA功能主要用于器件建模、工藝設計，包括各類器件建模工具、電路工藝設計、支持器件模型的豐富度、仿真引擎。TCAD是工藝平臺開發階段的核心工具OPC是晶圓生產階段的核心工具制造類工具分類支撐的主要階段 對應的關鍵環節 細分門類資料來源:

公開資料，弗若斯特沙利文15中游上游下游EDA工具（包括設計類及制造類）芯片設計芯片制造芯片封測半導體EDA工具上游主要包括硬件設備、操作系統、開發工具及其他輔助性軟件，中游為EDA工具企業；下游主要包括芯片設計、制造及封測企業EDA工具產業鏈硬件設備 操作系統 開發工具 輔助性軟件EDA全產業鏈涵蓋了從設計、制造及封測的各個環節，具體包括數字設計（前端設計、后端設計）、模擬IC設計、生產制造及芯片分析服務，整個產業鏈通過EDA工具和服務相互連接，形成一個完整的生態系統，支持半導體行業從概念到產品的整個開發過程。主要以國際頭部企業為主，本土企業尚處于成長期。計算能力：EDA工具需要強大的計算能力處理復雜的設計和仿真任務存儲能力：設計數據和仿真結果較龐大，需要高速、大容量的存儲系統來存儲和快速訪問圖形處理:圖形界面和3D可視化的需求，高性能的圖形處理單元（GPU）必不可少??穩定性：操作系統的穩定確保EDA工具長時間運行設計和仿真任務時不會宕機兼容性：操作系統需要與硬件設備和EDA軟件兼容，確保組件無縫協作安全性:設計數據具有高價值和敏感性，操作系統需要提供強大的安全機制來保護數據不被未授權訪問?編輯語言和庫：開發工具提供了編程語言和庫，使開發者能夠編寫和調試EDA軟件自動化測試工具：為了確保EDA工具的質量和可靠性，開發工具還包括自動化測試框架和工具，用于測試軟件的功能和性能數據管理：幫助管理和分析設計數據，提升設計效率性能分析：如仿真和驗證工具，優化設計性能可視化工具:提供3D可視化和圖形界面，幫助直觀理解全球角度看，世界集成電路結構占比大約為（設計：制造：封測）3：4：3；中國市場集成電路結構占比大約為（設計：制造：封測）4：3：3。資料來源:

公開資料，弗若斯特沙利文16半導體制造類EDA產業鏈形成了從軟硬件到高端工藝解決方案的完整生態系統產業鏈上游-國際巨頭壟斷，國產系統占比小產業鏈上游主要包括硬件設備、操作系統、開發工具及其他輔助性軟件供應商。中國尚未形成利好基礎軟件開發商發展的產業鏈環境，且基礎軟件開發商核心技術及開發經驗缺乏，Windows操作系統與Intel

CPU所組成的Wintel聯盟長期壟斷了桌面級市場。目前國內桌面操作系統市場上Windows、OS

X仍處于主導地位，2023年兩者合計占據國內86.7的市場份額，Linux僅占據1.9

的市場份額。Synopsys與Cadence產品線高度重合，兩家特點都是EDA全工具鏈。

但

Synopsys

體量大于

Cadence

，

原因是Synopsys是EDA+IP。Cadence主要為設計類EDA，制造類EDA較少，其有OPC工具，但沒有TACD,

Synopsys有TCAD和OPC。西門子及Ansys的設計類EDA偏多。本土廠商中制造類EDA全品類的廠商是培風圖南，其他廠商制造類EDA局部點工具技術領先。產業鏈中游垂直整合模式芯片設計晶圓制造封裝測試Fabless

模式Foundry

模式OSAT

模式IDM

模式（芯片設計

+

晶圓制造

+

封裝測試）主要以本土創新企業為主擁有特定領域全流程，

在局部領域技術領先點工具為主要產品的企業在EDA工具的廣泛范疇內，

致力于開發特定的點工具國際梯隊組成擁有完整的、有總體優勢的全流程產品，在部分領域有絕對優勢全球中國國際行業領先本土創新先鋒細分市場專注產業鏈下游?

中國在芯片設計領域已經取得一定成就，

受先進技術節點等多因素，在晶圓制造技術的差距和挑戰更大，而制造類EDA工具在仿真軟件及工藝開發上發揮至關重要的作用，助力縮小技術差距。集成電路產業鏈垂直分工模式68.3%18.7%3.0%3.4%6.6%WindowsOS

XLinuxChrome

OS其他80.8%11.4%1.9%5.9%WindowsOS

XLinux其他資料來源:

專家訪談，Statcounter，弗若斯特沙利文17制造類EDA是實現高效生產的關鍵，其在提升生產效率、確保設計可制造性以及優化良率方面的作用日益突出關鍵洞察

全球制造類EDA市場規模，2019-2028E 單位：億美元制造類EDA在EDA市場中，設計類EDA由于其在產品創新初期的核心作用而占據顯著的市場份額。然而，隨著半導體技術的演進和制程工藝的復雜化，制造類EDA正成為市場增長的關鍵驅動力。其在提升生產效率、確保設計可制造性以及優化良率方面的作用發揮著至關重要的作用。從全球市場來看，2023年全球制造類EDA市場規模達到18.1億美元。因近年來制造工藝對半導體行業的影響越來越大，2019-2023年年均復合增長率達到16.9%。未來，隨著工藝節點的持續縮小，制造過程中的挑戰增加，需要更精確的制造類EDA來應對。預

計到2028年，市場規模將增至33.7億

美元，市場將呈現穩步增長的趨勢。+16.9%+13.3%CAGR9.711.312.915.418.120.423.226.830.133.7行業專家：“目前以設計類EDA為主，制造類EDA市場偏小。但全球制造類EDA需求增長相對穩定。”201920202021202220232024E2025E2026E2027E2028E資料來源:

專家訪談，弗若斯特沙利文18在中美貿易緊張局勢的背景下，中國政府顯著加大對制造類EDA工具的扶持，未來EDA市場將迎來新的增長機遇關鍵洞察

中國制造類EDA市場規模，2019-2028E 單位：億元制造類EDA制造類EDA是小而美的市場，但以其專業化和精細化的特點賦予了它在半導體產業鏈中不可或缺的重要性。過去幾年包括未來，世界各地晶圓廠的建設步伐顯著加快，尤其中國占據主要市場，并且已有大量半導體制造公司相繼建成并投入運營。自2018年中美貿易以來，中國企業陸續受到美國制裁。2022年8月，BIS對EDA軟件等關鍵技術實施新的出口管制，因此對中國本土EDA產業形成了刺激，國產EDA工具的自主研發和應用的重要性愈發凸顯。同時，隨著半導體工藝節點的持續微縮，中國政府對制造類EDA工具的發展給予了高度重視，以支持先進工藝的設計和驗證。預計2028年，中國制造類EDA市場將達到42.2

億元，

年均復合增長率為21.2%。因中國對半導體產業的需求不斷增加，年均復合增長率高于全球水平。+30.5%+21.2%CAGR5.47.69.212.615.719.623.629.035.942.2行業專家：“中國有大量半導體制造廠已經建成并投產，其他地區沒有那么多投產的企業，中國占了全球的大頭。按廠的數量看，大部分新廠建在中國。從而導致制造類EDA增長快于設計類EDA,中國制造類EDA增速快于全球。”201920202021202220232024E2025E2026E2027E2028E資料來源:

專家訪談，弗若斯特沙利文19隨著半導體工藝節點的縮小，TCAD和OPC工具在集成電路設計和制造領域的關鍵作用日益凸顯關鍵洞察

全球制造類EDA市場規模，按工具類型分TCAD、OPC及其他，2019-2028E 單位：億美元CAGR2019-20232024-2028ETCAD20.3%16.1%OPC20.8%16.2%其他工具11.6%7.2%TCADOPC其他工具自2000年代以來，全球對高性能計算、移動設備和網絡技術的需求激增，TCAD和OPC工具在設計和制造過程中的作用變得越來越關鍵。早在20世紀90年代，美國的EDA公司如Cadence、Synopsys

等開始提供先進的TCAD

和OPC解決方案，并在全球范圍內推廣。在亞洲，特別是日本、韓國和中國，TCAD和OPC工具的應用也逐漸普及。隨著工藝節點的縮小，集成電路的設計變得更加復雜，TCAD和OPC等制造類EDA的重要性將進一步上升，它們是實現高效生產和設計可制造性的關鍵。不斷迭代的TCAD和OPC工具也會持續推動半導體行業的發展，并隨著半導體行業體量的擴大而實現市場規模的持續增長。預計2028年TCAD的全球市場規模將達到5.7

億美元，2024至2028年年均復合增長率預計為16.1%。OPC預計在2028年增長到18.6億美元，年均復合增長率達到16.2%。4.44.85.26.16.87.17.48.08.59.34.15.05.97.18.710.212.014.316.518.61.82.22.63.13.84.45.15.71.31.59.711.312.915.418.120.423.226.830.133.7行業專家：“在提高良率和實現量產效率上，TCAD起到較大作用。芯片和201920202021202220232024E2025E2026E2027E2028E資料來源:

專家訪談，弗若斯特沙利文20晶圓的成本很高，生產周期比較長，導致綜合人力成本很高，需要TCAD等EDA工具幫助減少成本。OPC是半導體制程過程中不可或缺的生產性工具。”在當前國際市場背景下，TCAD和OPC工具對中國集成電路產業至關重要，在提升先進晶圓制造的生產效率和產品良率發揮著決定性作用，是實現半導體行業技術突破和產品升級的重要因素關鍵洞察

中國制造類EDA市場規模，按工具類型分TCAD、OPC及其他，2019-2028E 單位：億元人民幣點工具TCAD和OPC是制造類EDA行業的細分市場之一，對于提升生產效率和產品良率具有重要作用。TCAD工具通過模擬半導體器件的物理行為，協助工程師優化設計和制造流程，提前識別并解決潛在問題，有效降低試錯成本。同樣，OPC通過調整光刻掩膜上的圖案，以補償在光刻過程中由于光源的非理想特性導致的圖案失真，有效減少制造誤差并降低試錯成本。在中國市場中，OPC占比高于TCAD，2023

年TCAD

市場規模為2.1

億元，OPC為7.2億元。隨著半導體工藝節點的不斷縮小，OPC作為確保圖案精度的關鍵技術，其需求將繼續增長，2019-2023

年年均復合增長率達到33.6%，增速稍快于TCAD。面對國際市場的激烈競爭，中國本土EDA廠商需要不斷提升自身技術水平，TCAD及OPC的快速發展將有助于縮小TCADOPC其他工具CAGR2019-20232024-2028ETCAD32.8%22.4%OPC33.6%22.6%其他工具26.8%19.0%6.47.79.010.913.415.42.33.24.05.67.29.211.314.017.420.70.71.72.12.73.44.25.26.15.47.69.212.615.719.623.629.035.942.21.01.2行業專家：“EDA工具的使用需要長時間的磨合，比如臺積電使用時候用了較長時間來調試EDA工具和產線的配合，導致5.3與國際先進水平的差距。4.03.320202.520192021202220232024E2025E2026E2027E2028E資料來源:

專家訪談，弗若斯特沙利文21EDA工具和下游客戶的合作相對穩定。”半導體制造類EDA不僅面臨技術復雜性帶來的高門檻，還需克服人才短缺、資金投入巨大以及構建成熟生態系統等多重壁壘制造類EDA行業壁壘芯片設計極其復雜，晶體管數量越來越大，

EDA軟件開發難度上升EDA

對專業人員需求大，過長的培養周期導致人才緊缺制造（Foundry）、設計（Fabless）、EDA三方形成生態圈EDA

的持續開發更需要大量資金投入，行業巨頭的研發投入高資料來源:

專家訪談，新思科技，公開資料，弗若斯特沙利文22制造類EDA行業的增長得益于政策的積極支持、技術的創新驅動及行業特殊性因素的共同作用、，政府政策大力扶持EDA產業發展在中美貿易摩擦及科技封鎖的背景下，集成電路產業鏈的自主可控性日益受到重視。國家和地方政府近年來相繼推出一系列支持集成電路產業發展的政策，覆蓋研發生產、人才培養、投融資、稅收等多個層面。作為集成電路產業鏈中的關鍵環節，EDA行業自然成為政策扶持的重點國產EDA的替代進程正推動著中國制造類EDA行業的快速發展。時間頒布機構文件相關政策內容2021上海市政府《上海市先進制造業發展“十四五”規劃》推動骨干企業芯片設計能力進入3納米及以下，打造國家級電子設計自動化（EDA）平臺，支持新型指令集、關鍵核心IP等形成市場競爭力。基礎工業軟件攻關行動，重點布局EDA工具軟件、工業輔助設計、工藝流程控制等領域，逐步構建工業操作系統、工業軟件開發平臺。2021中共中央、國務院《橫琴粵澳深度合作區建設總體方案》大力發展集成電路、電子元器件、新材料、新能源、大數據、人工智能、物聯網、生物醫藥產業。加快構建特色芯片設計、測試和檢測的微電子產業鏈。2021工信部《“十四五”軟件和信息技術服務業發展規劃》建立EDA開發商、芯片設計企業、代工廠商等上下游企業聯合技術攻關機制，突破針對數字、模擬及數模混合電路設計、驗證、物理實現、制造測試金流程的關鍵技術，完善先進工藝工具包。2022國務院《“十四五”數字經濟發展規劃》瞄準傳感器、集成電路、關鍵軟件等戰略性前瞻性領域。實施產業鏈強鏈補鏈行動，加強面向多元化應用場景的技術融合和產品創新，提升產業鏈關鍵環節競爭力，完善5G、集成電路、新能源汽車、人工智能、工業互聯網等重點產業供應鏈體系。2023工信部《新產業標準化領航工程實施方案（2023-2035）》研制集成電路、基礎器件、能源電子、超高清視頻、虛擬顯示等電子信息標準。研制基礎軟件、工業軟件應用軟件等軟件標準。雖然目前EDA市場仍被海外巨頭壟斷，但是國產企業已嶄露頭角。近年，國際三大巨頭在中國的市場份額逐漸縮小，在IC設計及制造領域的全品類公司逐漸突圍，如在設計領域突出的華大九天，國內首家EDA上市公司概倫電子、制造EDA全品類覆蓋的培風圖南等公司，為國內EDA廠商提供發展方向。本土制造類EDA公司加速突圍技術演進驅動EDA技術發展芯片設計極其復雜，隨著“摩爾定律推動，單個芯片內部的晶體管數量每18個月翻一倍，未來3nm芯片將容納近160億個晶體管。如果沒有高度自動化的設計工具與設計流程，芯片設計圖紙將無法完成。由于芯片復雜的流程，多物理仿真技術是EDA公司著重突破的最核心技術。其次多物理

仿真技術需要長時間的積累和打磨才可能推出可商業化應用的產品。國產EDA的發展受益于對專業化、細分功能和高兼容性軟件的需求。盡管海外EDA產品能夠覆蓋設計的全流程，但它們在各個環節的功能和用戶友好性上存在差異，這迫使用戶依賴第三方工具進行優化。此外，現有EDA工具在不同平臺、操作系統和組件間的數據交換面臨挑戰，限制了設計成果的高效轉換和復用。由于中國市場的特殊性，包括技術發展階段、政策導向、市場需求以及國際貿易環境等因素，新思科技的工具可能無法完全滿足中國市場的所有需求。國際軟件無法完全滿足需求資料來源:

各政府部委官網，弗若斯特沙利文23在中國EDA行業生態中，各細分品類全面發展具備優勢。在前端設計領域，芯華章進行了全面布局，在后端設計方面，鴻芯微納表現突出，模擬IC設計領域則由華大九天引領，生產制造環節，培風圖南全面實現了TCAD及OPC等工具開發，其他企業正在積極推動技術創新和市場拓展。中國EDA行業聚焦于設計類EDA工具的開發，制造類EDA市場有望產生新的龍頭物理驗證寄生提取后仿真版圖繪制晶體管仿真SIPCE模型華大九天概倫電子華大九天藍海微超逸達華大九天藍海微智芯仿真華大九天華大九天，概倫電子，九同方，芯和半導體華大九天概倫電子良率分析掩膜版校準培風圖南東方晶源全芯智造華大九天培風圖南培風圖南廣立微反向設計芯愿景模擬IC設計 生產制造芯片分析服務數字IC設計前端設計RTL級仿真芯華章（收購瞬曜電子），若貝電子，九霄智能門級仿真芯華章，若貝電子設計輸入芯華章，若貝電子測試激勵生成芯華章，若貝電子，芯思維靜態仿真芯華章，合見工軟，阿卡思原型驗證硬件加速芯華章，合見工軟，思爾芯，國微集團芯華章，合見工軟，思爾芯，亞科鴻禹后端設計布局布線立芯科技，鴻芯微納，國微集團邏輯綜合立芯科技，鴻芯微納寄生提取鴻芯微納，行芯科技時序分析日觀芯設，鴻芯微納功耗分析日觀芯設，鴻芯微納，行芯物理驗證日觀芯設，鴻芯微納光學臨近校正工藝仿真器件仿真培風圖南東方晶源國微芯培風圖南資料來源：公開資料，弗若斯特沙利文24自研+并購模式EDA+IPEDA拓展路徑新思科技的EDA產品系列全面覆蓋集成電路的設計、驗證及制造流程，實現了從單一點工具到全面流程的整合覆蓋，并由此向平臺化和集成化的方向發展。由于中國市場的特殊性，包括技術發展階段、政策導向、市場需求以及國際貿易環境等因素，新思科技的工具可能無法完全滿足中國市場的所有需求。新思科技作為全球EDA+IP行業龍頭企業，憑借EDA全流程深度發展和并購的雙輪驅動模式，實現點到面工具的全面覆蓋收購

Advanced

TestTechnology收購Avant!收購Magma

和Ciranova收購Concertio收購Fish

Tail

DesignAutomation新思科技的全流程EDA布局依托于其前/后端設計產品線的持續擴展與深化。為了完善產品組合，新思科技采取了自主研發與戰略并購相結合的發展策略。公司在芯片領域的前后端IC工具鏈進行了一系列的收購活動。2024年，新思科技宣布對Ansys的收購計劃，預計收購完成后將大幅增強公司在軟件產品市場的全面性和競爭力。隨著集成電路設計的復雜性和精度的顯著提高，傳統的EDA工具難以滿足行業對于設計效率和性能優化的多樣化需求，IP核的核心作用愈發突出。新思科技憑借其在EDA領域的深厚技術積累和IP業務的差異化優勢，正致力于構建一個更加全面、高效的半導體設計生態系統，提供一站式的解決方案。人工智能、汽車、云計算、物聯網等領域，對高性能IP核的需求是推動IP核發展的關鍵因素之一。全流程邏輯綜合（前端設計）RTL設計/測試集成平臺 物理綜合（后端設計）前端 后端 IP模擬驗證202420222021201220021997正在收購Ansys營收穩定增長人工智能汽車物聯網云深度學習深度神經網絡網絡服務器AI加速駕駛輔助系統信息娛樂系統車輛互聯智能家居工業物聯可穿戴設備33.636.942.150.858.40%5%10%15%20%25%01020304050602019 2020202120222023同比增速營業收入（億美元）資料來源:

公司年報，公開資料,

弗若斯特沙利文25廣立微提供制造類軟件產品，專注于芯片成品率提升和電型測試快速監控技術以結構與設計測試工具切入市場，拓展

PCM

工具廣立微廣泛布局制造類

EDA

軟件工具，不斷改進測試芯片相關軟件并拓展功能，同時提供工藝過程監控解決方案（PCM），實現設計、測試和分析工具的整合平臺，從而支持高效率和高質量的量產。廣立微的產品和服務獲得了國內外頂尖制造商的廣泛認可，與行業領先的制造企業建立了穩固的合作伙伴關系，這不僅促進了產品的快速迭代，也確保了技術和服務能夠與最新的工藝節點同步發展。廣立微的客戶群體包括三星電子等集成設備制造商(IDM)，以及華虹集團、粵芯半導體、合肥晶合、長鑫存儲等代工廠(Foundry)，同時還服務于一些無晶圓廠半導體公司(Fabless)。公司與一線半導體廠商緊密合作公司提供制造類EDA軟件、電性測試設備和芯片成品率提升方案測試結構設計測試芯片設計電性測試數據分析技術/設計優化設計效率＞10

倍面積利用率＞10

倍測試速度＞10

倍數據分析效率＞10

倍標準單元/快速產品成品率診斷IC

Spider產品芯片診斷工具DATA

Exp

WAT和測試芯片數據的分析工具WAT

Tester晶圓允收測試機AT

Compiler可尋址測試芯片設計平臺Smt

Cell參數化單元創建工具TXMagic測試芯片設計平臺針對高效的工藝開發的服務解決方案，提升量產成品率和穩定性廣立微核心技術在于挖掘提升數據驅動效率的方法論，

通過系統化方法Methodology、簽核Signoff流程和高維度宏觀的良率管理，保障良率達到可量產的高質量水平。資料來源:

廣立微半年報，公司官網，弗若斯特沙利文26概倫電子為國內首家EDA上市公司，通過實施全球化戰略和持續的研發投入，成功塑造為具有國際競爭力的EDA行業領軍企業概倫電子公司是具備國際競爭力的EDA點工具企業，已形成

“軟件

+

硬件

+

服務”三位一體的產品矩陣。公司致力于打造應用驅動的、覆蓋集成電路設計與制造的EDA全流程解決方案，目前公司主要聚焦于設計類EDA。2023年，公司以DTCO方法學為核心，聚焦于器件建模、電路仿真驗證、標準單元庫等關鍵EDA技術，持續推進集成電路設計領域的綜合解決方案，鞏固其在業界的領先地位。概倫電子NanoSpiceSynopsysHSPICECadenceSpectreAPS功能具有DC、AC、Transient等常用電路分析功能支持Transient等電路分析功能支持DC、AC、Transient等電路分析功能速度支持多核加速,實現在16核并行運算情況下的電路仿真速度相對于單核平均提升8倍支持多核加速,16核相對于單核平均加速8倍與Spectre仿真器相比，仿真時間減少5倍精度可滿足SPICE精度可滿足SPICE精度可滿足SPICE精度容量支持百萬級晶體管數量的仿真未披露未披露NanoSpiceProFineSimProSpectreXPS功能具有DC、Transient電路仿真功能具有DC、Transient電路仿真功能具有DC、Transient電路仿真功能速度相比NanoSpice加速10倍以上速度是同類產品的3到10倍與傳統FastSPICE仿真器相比，將內存仿真時間從幾周減少到幾天容量支持超過千萬級晶體管數量的仿真,支持十億個元器件數量的仿真支持數百萬晶體管數量的仿真與傳統FastSPICE仿真器相比，支持更高的容量和高達10倍的仿真吞吐量制造類EDA泛模擬設計類EDA數字設計類EDA測試系統一站式技術開發公司設計類EDA產品關鍵指標對比公司優勢全球化戰略定位：公司正積極推進全球化戰略，致力于實現市場、資本和人才的全球一體化。憑借多年的研發積累，公司已成功將技術成果轉化為產品，并以其卓越的性能和品質獲得了全球頂尖半導體制造商的廣泛認可和采用。高研發投入保障技術壁壘：2023年，公司研發投入合計2.4億元，占營業收入比例的72.1

了。同時公司的研發投入推動了人才隊伍建設，研發人員數量占到總人數的70.1

。資料來源：公司官網，概倫電子年報，弗若斯特沙利文27資料來源：培風圖南，弗若斯特沙利文產品亮點虛擬晶圓廠在半導體行業的應用培風圖南是國內唯一提供制造EDA全品類工具廠商，TCAD憑借其原創性、技術先進性等優勢可以實現對國際巨頭的全面替代；公司積極推進軟件在虛擬晶圓廠的應用，為半導體行業開啟創新之路質量控制新產品開發設備選型與升級生產調度的優化部分產品對比軟件/服務培風圖南SynopsysMentor

Graphic光刻建模軟件MoyeeProgencalibreWORKbenchOPC掩膜修正軟件MozenProteuscalibrenmOPC掩膜驗證軟件Mozen-PVProteusLRCcalibreopcvTCAD軟件100%自主知識產權國內唯一面向晶圓制造的TCAD軟件原創性

OPC軟件100%自主知識產權OPC產品TCAD軟件2012年完成前期的技術儲備已邁進7nm以下的工藝節點先進性 OPC軟件支持到28nmTCAD軟件與新思的Sentaurus仿真工具全面對標部分應用場景下較國外同類產品獲得10倍的性能加速和內存降低突破性 OPC軟件3D

Mask算法保障最高精度通過自主研發，對標

MG

技術路線，MG全球市占率90%以上的路線28TCAD集成應用環境光刻仿真軟件工藝仿真軟件器件仿真軟件Mozz

WorkbenchMozzLithoMozzProcessMozz

DeviceSentaurus

WorkbenchSentusLithoSentaurusLithoSentaurus

Device01.全球及中國半導體制造現狀及主要問題02.全球及中國制造類EDA市場發展現狀04.

附錄03.全球及中國虛擬晶圓廠發展現狀及趨勢29半導體制造技術進步推動制造類EDA需求日益增長，多物理場仿真技術已成為制造類EDA發展的重點突破環節，未來利用數字孿生打造仿真預測的虛擬晶圓廠已成為行業共識，虛擬晶圓廠市場發展空