两大巨头联姻,“芯片之母”行业重塑
作者: 程华秋子
技术创新日新月异,科技巨头除加紧研发,也频频出手收购。
近年,全球科技领域不断涌现规模数百亿美元的大型并购交易,例如,微软690亿美元收购游戏开发商动视暴雪,半导体公司AMD(AMD.O)以350亿美元收购可编程芯片(FPGA)厂商赛灵思,博通(Broadcom,AVGO.O)以610亿美元收购企业软件厂商VMware的交易也在推进之中。
2024年1月16日,半导体行业又上演一项重大并购:电子设计自动化(ElectronicDesignAutomation,EDA)龙头新思科技(Synopsys,SNPS.O)和EDA市场第四大、工业仿真软件(ComputerAidedEngineering,CAE)领域第一名的安斯科技(Ansys,ANSS.O),达成350亿美元规模的收购协议。
EDA巨头与CAE巨头合并,市场集中度进一步提高,对中国尚处发展早期的行业生态影响几何?
350亿美元,新思科技溢价收购安斯科技
根据收购协议,新思科技将以现金加股票的方式收购安斯科技,后者股东所持每股股票可换取197美元现金加0.345股新思科技普通股。交易若能顺利完成,预计安斯科技股东将拥有合并后公司约16.5%股权。
按2023年12月21日新思科技559.96美元/股的收盘价来计算,这笔交易意味着,安斯科技每股价值为390.19美元,较其当日收盘价303美元/股溢价约29%,比截至12月16日以来60天成交量加权平均价格溢价约35%。
官网显示,新思科技将为本次收购提供190亿美元现金,其中160亿美元将通过债务融资,并已获承诺解决。
这一交易还需获得监管部门的批准,如果顺利,将在2025年上半年完成。
同英伟达(NVDA.O)400亿美元收购Arm(ARM.O)的交易因反垄断而终止时,需向软银支付12.5亿美元“分手费”一样,这一收购若因反垄断等情况终止,新思科技也需要向安斯科技支付15亿美元,但如果安斯科技作出其他选择,就需要向新思科技支付9.5亿美元。
EDA产业格局:毛利高、周期弱、并购频密
EDA技术是指利用计算机辅助设计(CAD)软件,来完成芯片的功能设计、综合、验证、物理设计(包括布局、布线、版图、设计规则检查等)工作。
从流程看,设计者先在EDA软件平台上进行芯片设计,并由计算机辅助完成逻辑编译、综合、优化、布局、布线和仿真等工作,生成可用于生产的图形。
此后,会基于这些图形,制作各种掩膜,并通过光刻、蚀刻等工艺,将设计图转移到硅片等材料上,形成各层电路结构,最终制成芯片。
因此,处于芯片设计上游的EDA,被称为“芯片之母”,与光刻机同等重要,一个用于设计,一个用于制造,二者缺一不可。
数字时代,芯片无所不在,EDA行业亦快速成长。
不过,与下游芯片及消费电子行业的强周期性不同,EDA行业的周期性较弱,因为其商业模式为收取软件授权费用,客户群体稳定后,业绩即可保持平稳,且毛利率非常高。以新思科技为例,2008年金融危机期间,其2009财年收入仍实现1.73%的增长。最近10年,其毛利率均稳定在75%―80%之间。
并购也是该行业一个显著的成长动力。
由于EDA行业技术壁垒高,并购蔚然成风,EDA三巨头之一的铿腾电子(Cadence,CDNS.N)即是由ECADSystems和SDASystems两个公司在1988年合并而成。过去30年,EDA行业发生并购近300次,而新思科技是并购次数最多的公司。
通过并购,EDA公司既可将竞争对手扼杀在萌芽中,又能扩充产品线、扩大市场份额,提升作为平台化企业的服务能力和议价权。同时,高毛利也支持EDA巨头有强劲的现金实力进行大规模并购。
行业周期弱,并购力度强,推动EDA成为一个高度集中、马太效应显著的市场。2022年,新思科技的全球市场份额达32.14%,远超过第二名铿腾电子的23.4%和第三名SiemensEDA的14%,三巨头的市场份额合计将近70%。而安斯科技则为行业第四。
过去5年(2019―2023财年),新思科技的营收年复合增长率高达12.14%。其中,2022财年,新思科技实现了近10年业绩最高增幅,营收同比增长20.87%,归母净利润同比增长30%。
2023财年,新思科技继续保持业绩高速增长,其实现营收58.43亿美元(约合人民币415亿元),同比增长约15%;归母净利润为12.3亿美元(约合人民币87.32亿元),同比增长25%(表1)。
表1 :新思科技2014—2023财年保持平稳增长(单位:亿元)

为什么收购安斯科技?
新思科技的成长史,就是一部并购史。
自1986年成立至今,新思科技已完成了超百次的并购整合(包括技术收购),标的覆盖IP、软件安全与质量、验证与原型、硅工程以及芯片设计公司,在验证与原型板块的收购更是高达30余起。
2001年,新思科技收购Avanti,一举补齐了数字集成电路EDA全流程技术,获得了后端布局布线近4成市场。2008年,其又通过收购FPGA综合工具霸主Synpicity,进入FPGA市场。
新思科技全球总裁萨辛·加齐(SassineGhazi)曾概括公司的投资逻辑:“新思科技不断加大投资,从芯片设计开始,覆盖到系统级别、软件级别,如今新思科技可以提供‘从芯片到软件’的全方位一体化解决方案。”
新思科技此次并购标的安斯科技,作为全球通用工业仿真软件龙头,产品在航空航天、国防、汽车、卫生保健、高科技、工业设备等领域有着广泛应用。
工业仿真软件是利用计算机技术对工业生产过程进行模拟和分析的工具。通过这种软件,工程师可以在电脑上模拟真实环境中的现象,从而在产品设计阶段就能预测和优化产品的性能。这不仅可以缩短产品上市时间,还能大大降低研发成本。
工业仿真软件也可分为通用和专用。安斯科技为代表的主流通用CAE软件,适用范围广,可针对多种类型产品的物理力学性能进行模拟仿真、评价和优化。
而随着芯片功能集成越来越复杂,传统的2D设计已无法满足需求,三维集成电路(3DIC)应运而生,其由多层组成,混合了多种工艺,有利于低延迟、高带宽的数据传输,降低制造成本,提高晶圆产量,降低功耗,并减少总体开支。
然而,3DIC的设计,需要EDA应对多层布局、高效布线以及物理效应等问题。在这一过程中,仿真软件的加持非常关键。新思科技之所以溢价收购安斯科技,正是看重后者在3DIC设计以及智能EDA中扮演的角色,以达成其宣扬的“SysMoore”理念(指先进的集成电路设计,是摩尔定律的规模复杂性和超融合集成的系统复杂性的结合体)。
事实上,在收购安斯科技之前,新思科技已与之深度合作7年之久。比如,安斯科技的电源完整性、热和可靠性签核工具已与新思科技多个平台深度集成,为客户提供用于芯片、封装和系统级效应的黄金标准签核精度,双方多个联合解决方案已通过台积电、三星等领先代工厂认证。

EDA大厂对仿真软件领域均有浓厚的并购兴趣。在此之前,铿腾电子已在此领域发动了一系列收购行动,如并购Sigrity、AWR和IntegrandSoftware等企业,补齐了从芯片到系统的电磁场仿真分析的短板;通过收购NUMECA、Pointwise和FutureFacilities等公司,进一步扩大了其在流体动力学仿真等领域的影响力。
目前,工业软件领域,不论是EDA、CAD,还是CAE,都以国外厂商占主导地位,且实现寡头垄断,其市场份额高度集中。根据IDC数据,2021年,全球CAE前三大供应商安斯科技、西门子和达索(Dassault)市占率总计达77%。
在中国,这一态势也在延续。根据IDC数据,2022年,中国CAE市场规模为37.6亿元,同比增长17.1%。其中,前六大厂商均为欧美企业,分别为安斯科技(市场份额16.8%)、西门子(14.7%)、达索(7.9%)、海克斯康(3.5%)、安世亚太(3%)、欧特克(2.6%)。
国内CAE厂商起步较晚且发展缓慢,目前市场份额占比约为15%,关键技术自主可控的程度较低,主要差距体现在产品的功能模块和算例库、数据库的丰富程度上。
本土代表性公司索辰科技(688507)成立于2006年,2010年发布了拥有自主知识产权的流体、结构、电磁仿真软件,后陆续发布了自主研发的光学仿真软件、测控仿真软件、声学仿真软件、复合材料仿真软件等,并于2023年4月18日在科创板上市,目前其市值约为66亿元,市盈率高达115倍。
中国EDA产业现状如何?
近年,在工业自动化、汽车电子、航天航空、生物医疗、AI、5G等下游产业带动下,集成电路设计产业高速发展。
根据中国半导体协会数据,2022年中国集成电路设计企业数量达3243家,同比增长15.41%。其对EDA软件的需求,也快速增长。
在政策和资本的大力扶持、产业链伙伴协同合作,以及行业人才不断汇聚的趋势下,国内EDA厂商如雨后春笋般爆发,迎难而上。
但目前,国内EDA企业不仅需要面对国际巨头的市场竞争和出口管制,还有技术积累、人才储备、生态缺失等诸多短板。由于行业尚处于发展早期,生态支撑相对滞后,全流程数字工具链不太可能由一家公司来实现,多数EDA企业是在单点工具上进行突破,这导致了目前EDA创业企业数量繁多、竞争格局较为分散。
借鉴国际EDA巨头的成长史,并购整合是行之有效的方法。近几年,芯片产业链的一二级市场融资欣欣向荣,既反映了产业空间的广阔和资本的高度关注,也为本土企业的发展与整合创造了机遇期。国内EDA公司中,3家产业龙头已上市,另外有超过15家EDA初创公司蓄势待发。
国内三家龙头:总市值不足千亿,营收与国际龙头差距较大
目前,国内EDA上市公司有3家,分别是华大九天(301269)、广立微(301095)、概伦电子(688206)。其中,华大九天规模和市值都更胜一筹,截至2024年1月23日收盘,其市值为471亿元,分别是广立微和概伦电子的4倍和6倍。从动态市盈率(TTM)来看,显然资本市场也给予了龙头更高的估值,其市盈率高达193倍。
然而,整体来看,新思科技近6000亿元的市值,即是国内3家上市公司市值总和的近10倍,这背后是巨大的营收、净利润规模差距。2022年,新思科技的营收、净利润分别达到350亿元、67亿元,而国内体量最大的华大九天2022年营收也不到8亿元,仅为前者的2.3%(表2)。