目录：

一、VR硬件端介绍

二、硅基OLED屏幕细分研究

1.IC设计

2.晶圆制造

3.封装测试

三、EDA细分研究

1.EDA的商业模式

2.EDA的行业薪酬

3.EDA的宏观政策

4.国内EDA与国外的差距

四、总结

1.硬件：XR(VR,AR,MR),脑机接口。

XR：元宇宙对沉浸式、拟真体验要求较高，现有的PC、手机设备不能完美还原真实世界的感官体验，而具备3D显示、大视场角、直观体感交互的XR头显设备将成为现实世界与元宇宙的硬件接口。

XR目前的技术难点—以VR为例

理想的元宇宙VR设备预计需要达到150°左右的视觉范围，8K的分辨率和120Hz的刷新率，100-150

g的重量且价格在1500-2000元之间。

现有技术包括：

视觉范围：绝大多数在120度以下，松下VR Glass能达到220度，但分辨率2K。

分辨率：目前最高可以达到4K。

刷新率：目前最高可以达到120HZ，但大多数都在90HZ，不达标。

重量：目前大多数在500g左右。

价格：绝大多数在2000以上，价格低的质量不达标。

如何突破技术难点—屏幕：硅基OLED屏幕

VR显示屏正在从LTPS IPS屏幕逐步向硅基OLED迈进。硅基OLED创新性结合半导体与OLED，显示器件采用单晶硅芯片基底，硅基OLED微显示器件像素尺寸为传统显示器件的1/10，精细度远远高于传统器件。硅基OLED具备以下优势：

超高分辨率：硅基OLED2000PPI分辨率较传统低温多晶硅LTPS-OLED显示器800PPI大幅提升，从而提升VR 设备PPD至60PPD；

超高刷新率：硅基OLED刷新率可达2000Hz，大幅超越现有VR 设备最高刷新率120Hz；

体积小、重量轻：硅基OLED微型显示器件像素仅为传统显示器件的1/10。此外，硅基OLED以单晶硅芯片为基底，减少了器件的外部连线，比采用其他显示方案减重50%以上。然而，硅片价格昂贵导致成本偏高，目前应用在高端VR产品上。

硅基OLED屏幕细分研究：

竞争格局：OLED产能集中在韩国和中国，2020年CR3达94.9%。韩国企业在面板赛道起步较早，积累的经验形成了一定的专利壁垒，在行业内拥有较高的话语权。2020年三星显示全球市占率高达68.2%，LG全球市占率为21.0%。国内面板厂商主要集中在中小尺寸OLED的制造，核心供应商京东方2020年全球市占率为5.7%。随着国内OLED生产线相继投产，国产厂商市占率有望逐步提升。

硅基OLED产业链包含上游原材料，中游OLED面板制造以及下游OLED应用等环节。上游包括硅基板、驱动IC、光胶显影材料、金属材料、有机材料、彩色过滤层材料、封装材料、生产设备等主要环节，为中游OLED微显示器厂商提供原材料和设备。中游厂商制造显示面板后，其产品可应用于头戴显示产品、智能穿戴产品、工业仪表、医疗仪表等下游应用产品中。

行业特点：资本密集、技术密集，材料成本占总成本比例高，产品技术水准更新快和人才密集。硅基OLED是集成电路和新型显示两种技术的结合，其中集成电路制程占据了器件成本的70%到80%。该行业为典型的人才密集型行业，行业内公司的发展很大程度上依赖于技术专业人才。随着OLED微型显示器行业的快速发展，业内人才需求增大，人才竞争日益激烈，能否维持技术人员队伍的稳定并不断吸引优秀人才的加入是公司能否在业内保持技术领先优势的关键。

集成电路制程：包括IC设计，晶圆制造，封装测试这三个步骤。

IC设计：是将系统、逻辑与性能的设计要求转化为具体的物理版图的过程，是一个把产品从抽象过程一步步具体化、直至最终物理实现的过程。

竞争格局：美国在全球芯片设计领域拥有68%的市场占有率，居世界第一；中国台湾地区市场占有率约16%，居全球第二；中国大陆则拥有13%的市场占有率，位居世界第三。

IC（集成电路）设计步骤：

前端设计：参数的提取、验证直到生成电路图，涉及大量理论计算、算法和验证；

后端设计：把电路原理图用版图形式实现，并经过设计验证、参数的提取和验证等。

IC（集成电路）设计的关键：EDA软件

EDA软件：利用计算机软件完成大规模集成电路的设计、仿真、验证等流程的设计方式，融

合了图形学、计算数学、微电子学，拓扑逻辑学、材料学及人工智能等技术。随着集成电路

产业的发展，设计规模越来越大，制造工艺越来越复杂，设计师依靠手工难以完成相关工作，

必须依靠EDA工具完成电路设计、版图设计、版图验证、性能分析等工作。

竞争格局：国外三大EDA 巨头Synopsys（新思科技）、Cadence（楷登电子）和SiemensEDA（2016年收购Mentor Graphic）垄断。上述三家公司属于具有显著领先优势的第一梯队,全球市场占比接近80%。

国内EDA软件的竞争格局：华大九天市场份额占32%，销售额占50%左右，概伦电子已上市。

毛利率：

EDA软件的技术壁垒：

研发费用：EDA行业研发费用占比营收比例高达30-40%，EDA需要对数千种情境进行快速设

计探索，涉及计算机、数学、物理、以及集成电路设计制造等多学科的结合应用。EDA公司

的发展需要进行长时间的技术研发投入，头部企业对EDA 的长期高强度的研发投入成为其

保持长久竞争力的关键因素之一，Synopsys长期研发费用占比维持在35%左右，毛利率约在

80%上下；Cadence研发费用占比约在40%，毛利率较Synopsys略高。

专业人才：EDA 行业对于研发人员的知识背景、研发能力及经验积累均有较高要求，培养一

名EDA研发人才往往需要10年左右的时间，海外EDA龙头均在世界范围内通过产研合作来

锁定人才，Synopsys与Cadence也积极地与国内院校建立深入的合作关系。此外，行业内

领先企业具备更高的知名度与更加完善的技术培训体系，对人才的吸引力，较强；同时由

于我国EDA企业还处于发展初期，国内行业整体薪酬偏低，本土人才流失较为严重。根据赛

迪智库，2020年我国仅有4400余EDA人才，其中半数以上就职于外资企业。随着本土企业

实力不断增长，未来注重产研结合及人才的薪资激励是关键。

晶圆制造：

晶圆制造厂再把许多晶硅融解，再于融液里种入籽晶，然后将其慢慢拉出，以形成圆柱状的单晶硅晶棒，由于硅晶棒是由一颗晶面取向确定的籽晶在熔融态的硅原料中逐渐生成，此过程称为“长晶”。硅晶棒再经过切段，滚磨，切片，倒角，抛光，激光刻，包装后，即成为积体电路工厂的基本原料——硅晶圆片，EDA提供制造工艺流程服务。

竞争格局：台积电市场份额超过50%，垄断，国内中芯国际排名第五，市占率约5%。

晶圆制造所需的设备：半导体设备中晶圆制造设备占70%，晶圆制造设备中，光刻机、刻蚀机和薄膜沉积设备为核心设备，分别占晶圆制造环节的比例约30%、25%和25%。

竞争格局：高度垄断，在光刻机、PVD、刻蚀机、氧化/扩散设备领域，前三家设备商的总市

占率都达90%以上。

技术壁垒：半导体设备技术难度高、研发周期长、投资金额高、依赖高级技术人员和高水平

的研发手段，具备非常高的技术门槛。

晶圆制造所需的材料：半导体硅片是最重要的。

半导体硅片：半导体硅片是半导体器件的主要载体。硅片是半导体产业的上游原料，下游产业通过对硅片进行光刻、刻蚀、离子注入等加工，可将硅片制成各类半导体器件用于后续加工，如集成电路、二极管、功率器件等。硅片作为半导体材料绝缘性好，制成的半导体器件稳定性高，因而已被半导体产业所广泛使用。半导体硅片在晶圆制造材料市场中占比最高，是半导体制造的核心材料。

竞争格局：全球半导体硅片行业市场主要由四家厂商占据，占比高达86.6%，整体呈现寡头垄断格局。

技术壁垒：半导体硅片的技术门槛、认证门槛较高、设备投资较大，由于生产机台昂贵且产品技术变化快速，需要投入之资本支出很大。硅片厂与晶圆厂类似，均为重资产行业。半导体硅片是半导体器件关键原材料，替代品威胁较弱。

封装测试：封装后测试,把已制造完成的半导体元件进行结构及电气功能的确认，以保证半导体元件符合系统的需求的过程，EDA提供封装设计平台。

技术壁垒：劳动密集型，技术含量较低，技术壁垒低。

竞争格局：封测的技术含量相对较低，国内企业最早以此为切入点进入集成电路产业，在芯片制造产能向大陆转移的大趋势下，大陆封测企业近水楼台，抢占了中国台湾、美国、日韩封测企业的份额。国内封测产业进入世界第一梯队，2018年国内封测三巨头长电科技、华天科技、通富微电在全球行业中分别排名第三、第六、第七。

IC设计，晶圆制造，封装测试这三个步骤，而这三个步骤都离不开一个共同的软件—EDA软件。

想要进入元宇宙，最核心的东西是硬件，而硬件当中，未来几年最有前景的是VR和AR。VR和AR设备中，成本占比最大的是屏幕，VR和AR屏幕生产过程当中，都需要用到集成电路制程的三个步骤IC设计，晶圆制造和封装测试，而这三个步骤都离不开一个重要的软件—EDA软件。

通过对硅基OLED产业链各细分领域毛利率进行对比，可以发现EDA这个细分领域的毛利率远远高于其它细分领域，并且EDA的技术壁垒高，说明外来者难以进入竞争，高毛利率是可以持续的，所以我最看好EDA这个细分领域。

EDA细分研究：

1.EDA商业模式：“定期授权”模式，EDA 厂商与客户签署期间授权合同，一般合约期为3 年并且软件版本会存在定期的升级迭代。EDA软件通常会因半导体制程的精进、设计工艺的升级而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，授权的有效时长约在3年左右。EDA的整体进步与提升是整个产业链能力的提升。

相比于按下游芯片产量收费的“版税”模式，“定期授权”模式能够平滑EDA厂商的收入情况，使整个EDA行业保持平稳增长。

2.行业薪酬：非常高，高于产业链其它领域，国外比国内高6倍左右。

国外：Synopsys研发工程师职位平均工资19.3万美元，Cadence首席软件工程师职位平均工资为14.5万美元，Google软件工程师职位平均工资15.1万美元，MicrosoftR&D工程师平均工资14.13万美元。

国内：

3.宏观政策：

国外（美国）政策：

美国国家科学基金每年提供大量资金支持。美国国家科学基金（NSF）主要负责促进突破性的发现，据IEEE数据，美国国家科学基金（NSF）在1984年至2015年间共支持了1190个与EDA强相关的研究课题，每年投资额大约在800万美元到1200万美元。

半导体研究联盟促进企业集中技术创新。半导体研究联盟（SRC）是世界领先的大学半导体和相关技术研究联盟，是推动美国半导体共性技术发展的关键性力量。其行业合作伙伴包括应用材料公司AM、格罗方德GLOBALFOUNDRIES、IBM、英特尔公司、美光科技公司、雷神公司、德州仪器公司和联合技术公司。SRC在整合行业资源、专注于共性的“竞争前”领域起到了关键作用，各家EDA企业通过SRC将研究资金聚集起来集中力量进行产业共性技术创新。

NSF与SRC相互合作帮助企业渡过初期难关。NSF资助的EDA研究项目主要为刚刚起步、较为初期的阶段，在项目技术成熟度逐渐提高后，SRC成为了接棒者，继续给予支持。

美国DARPA实行ERI计划为EDA企业持续赋能。为迎接后摩尔定律的挑战，美国国防高级研究计划局（DAPRA）于2017年启动电子复兴计划（ERI），在随后2018-2023年内投资约15亿美元，旨在解决半导体技术的发展瓶颈，2020年美国两党两院建议追加20亿美元用于ERI计划。ERI计划主要聚焦于三个重点方向：材料和集成、架构和设计，其中设计部分可以拆分为IDEA与POSH两部分。2018年7月，美国首届“ERI”峰会召开，会议选出了ERI第一批入围扶持项目。其中，Cadence获得了IDEA项目2410万美元的补贴，该项目致力于创建一个“无需人工参与”的芯片布局规划生成器。Synopsys获得了POSH项目610万美元的补贴，该项目旨在用开源的方式，实现复杂SoC的低成本设计。

注重大学研究，建立大学研究中心网络，为大学提供充足资金支持。2013年，SRC公布了STARnet计划，与美国国防部高级研究计划局（DARPA）投资的大学研究中心网络，跨越24个州的42所大学，计划在2013-2018年向六个大学研究中心投资1.94亿美元，重点研究下一代微电子技术。STARnet计划所研究的技术可能至少在未来10-15年内都不会具有商业可行性，但成员们将能够对产生的IP进行再授权。STARnet计划是对“焦点中心研究计划(FCRP)”的延续。2008年，全国共有5个FCRP中心，其中GSRC和C2S2中心与EDA项目直接相关，来自这两个中心的与EDA相关的资金估计在400万美元到500万美元之间。同时在2018年DARPA发布的ERI第一批资助名单中，IDEA与POSH计划提供给各入围大学共计约6000万美元。

国内政策：

1中央政策：

2．地方政策：

我国EDA与国外的差距：

海外EDA产品支持的工艺更先进：从EDA产品的技术先进性看，国际三大巨头产品能支持的最先进工艺已经达到2nm，而国内厂商仅有部分产品支持较先进的工艺制程。如华大九天的模拟设计全流程工具中，仅有一款电路仿真工具支持5nm制程，其余仅支持28nm制程，思尔芯的EDA产品仅支持10nm制程。

IP已经成为海外EDA公司的重要收入，但国产EDA公司尚未大规模布局：

EDA三巨头中的Synopsys和Cadence同样也是IP市场的巨头，Synopsys和Cadence IP市场营收规模占有率为全球第二和第三，仅次于ARM。相比之下，国产EDA厂商大多还在研制EDA工具，未布局IP产品。随着集成电路产业的不断发展，IP的作用会愈发显著，国内外的EDA公司在IP的发展上已经产生了较大差距。

海外EDA产品先发优势明显，客户粘性较高：

从20世纪70年代，软件被用于辅助芯片设计算起，国外EDA产业已经发展近50年，先发优势明显，技术、生态和客户使用习惯均较为完善。另外，2021年先进制程芯片流片费用已经高达数亿元人民币，EDA工具选择关乎流片的成功率，客户更换EDA工具带来的风险极高，当客户使用国产EDA跑出数据与国际巨头EDA工具不一致时，甚至需要国产厂商对结果进行解释。

专业人才缺乏：

计算机+集成电路背景，根据前瞻经济学人，2020年我国EDA从业人数大约为4400人，同比增长20%，本土EDA企业总人数约2000人，同比增长44%。三大EDA公司合计约3万人，新思科技约1.5万人（2020年）、铿腾电子约9000人（2020年）、西门子EDA约6000人（2017年）。本土EDA人才不到海外三家的十分之一。

EDA储备人才培养体系不够完善：

海外EDA培养体系较为成熟，2015年，美国SRC公布了STARnet计划，计划在五年内向六个大学研究中心投资1.94亿美元，其中多个项目直接与EDA相关。Synopsys进入中国以来，已经与清华大学、东南大学、华中科技大学等知名高校合作，为其提供软件支持，成立合作交流中心。我国目前仅有少数院校拥有EDA方向的研究和人才培养计划，国产EDA公司与高校的合作也是刚刚开始，人才培养体系还不够完善。

海外半导体产业链协同更加紧密：

EDA软件不是独立发展的，EDA需要与芯片设计厂商和晶圆制造厂共同协作，打磨产品，推进技术的进步。海外半导体产业链齐全，有英伟达、英特尔和AMD等头部芯片设计厂商，也有三星、台积电、格罗方德等大型晶圆制造厂。海外合作伙伴们本身都是细分赛道的龙头企业，在产业链中扮演关键角色，强强协同下更能提升EDA产品的竞争力。

海外EDA并购土壤肥沃：

EDA三大巨头主要通过并购补全自身产业链，并购需要的不仅仅是资金，还有可供并购的优质标的群体。根据crunch base数据，2020年，海外共有600多家（美国200多家），这为巨头并购提供了丰沃的土壤，相比之下国内仅有几十家EDA国产企业，一定程度上也制约了国内EDA产业的发展。

总结：

无论是从自上而下还是其它角度分析，EDA产业都非常有前景。

所以我非常看好EDA这个行业。

对比中美两国的EDA发展，国内的EDA与国外的EDA差距是非常大的，所以我更看好国外公司。