中信证券-全球产业策略系列报告：独角兽十问十答系列10，EDA多物理场仿真独角兽~芯瑞微-220811

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　　芯瑞微成立于2019年11月，是一家专注于系统仿真领域的EDA &工业软件公司，总部位于上海。公司以EDA软件为核心，打造了多物理场仿真平台Physim，集成六大子工具：ACEM电磁仿真、Physim-ST应力仿真、MQS磁性损耗仿真、DC直流分析仿真、TurboT电热联合仿真和CFD流体仿真，并分别应用于如3DIC封装分析、Chiplet搭建分析等各设计场景，可对电信号完整性、电源完整性、热与散热完整性进行快速分析，获得精确结果，指导客户设计得到最佳方案。公司采用非开源方案，算法全自研，拥有EDA基础算法自主知识产权。商业化方面公司面向两块市场，一是EDA国产替代存量市场，二是Chiplet领域EDA增量市场，目前已与国内外头部公司开展合作，包括华为、海思、中兴、展锐、阿里、Atenlab、罗森博格、Samtec等，于2020年成为华为认证软件供应商，也是华为Turin Chiplet的战略合作伙伴。公司于2020年完成华登国际的天使轮，2021年11月完成B轮融资。我们就近期与公司副总裁徐刚电话会交流后，结合公司介绍情况汇总为十问十答。
　　▍Q1：公司的核心竞争力是什么？公司认为他们的核心竞争力包括：
　　1.行业资深研发和管理团队：公司核心团队汇聚行业巨头Cadence、Synopsys、Mentor、Dassault的顶级技术和管理精英，其中海外7位架构师/科学家均为从业超30年的领军人才。公司员工53人，研发比例超80%，联合创始人兼CTO郭安宇博士，曾担任EDA三巨头之一Cadence的研发副总裁，在多物理场仿真领域有40余年经验，拥有电磁仿真、热力仿真、封装设计、软件设计以及工程实施等多领域知识，其开发的仿真产品已三次在美国创业成功，包括主导开发Sigrity核心产品，并最终被Cadence收购。联合创始人兼CEO郭茹此前于Cadence任系统销售部总监；副总裁徐刚曾在意法半导体担任设计工程师，Mentor担任应用工程师，后于Cadence担任销售经理。此外，公司还聘请了国际电磁学泰斗Raj Mittra教授担任首席顾问，保证在电磁方向技术的领先性，目前国内电磁学教材几乎全为Mittra教授的译作。
　　公司近期完成收购Turn Key服务开发团队，Turn Key成员均有十余年开发经验，能提供从Wafer封装、后端PCB布局布线、IC测试版设计加工等一站式服务。Turn Key服务开发团队客户群体与芯瑞微一致，通过收购有助增强公司竞争力。
　　2.采用非开源方案，核心算法自研可控，打造媲美国际巨头产品：芯瑞微采用非开源方案，算法全自研，做到了EDA核心算法架构国产化。公司认为，国内在EDA领域有几十家公司，因为代码、模块等在OpenFOAM上开源，行业都可以下载后针对代码测试案例。而芯瑞微在格式标准、基础算法架构、前后处理流程等均自主可控，相反若采取开源方案，无论技术上或商务上，均有众多不可控因素。
　　芯瑞微在物理仿真领域拥有媲美国际巨头Mentor和Ansys的丰富产品线。核心产品Physim拥有六大子工具：ACEM电磁仿真、TurboT电热仿真、Physim-ST应力仿真、Physim-CFD流体仿真、Physim-MQS准静态电磁仿真、Physim-PAK强耦合仿真，涵盖从片上、封装、到系统全领域，支持不同CAD属性对象联合仿真（MCAD+ECAD）。研发进展方面，公司从2020年开始2年便开发出电磁仿真软件高阶版，电热仿真和应力仿真陆续推出，因为热会引起应力，二者相辅相成。准静态电磁仿真从2022年3月开始根据客户要求进行产品可靠性优化，流体仿真预计到年底推出。功能性方面，公司产品具备高精度、HPC加速、100% mesh成功率、低内存占用及多尺寸求解能力。内存占用率低意味着无需拆分就可将设计导入一起仿真，这是公司技术的一大优势。
　　3.面向广阔市场，拥有头部客户：芯瑞微面向两块市场，一块是国产替代存量市场，另一块是Chiplet领域EDA增量市场。公司认为，全球系统仿真市场规模有65亿美元，长期被海外巨头把持，目前大部分国产EDA公司从事国产替代；另一块市场，公司认为在摩尔定律红利消失，国内产能稀缺情况下Chiplet新兴结构将成为趋势，公司预计Chiplet市场规模有570亿美元，并带来22亿美元新增市场。公司非常重视该方向，并认为该领域国内外处在同一起跑线。
　　芯瑞微目前模式以EDA软件为核心，为客户提供一站式解决方案&设计服务，并面向不同客户提供定制化服务：面向有现成团队的大客户主要卖工具，面向中小客户则带工具，提供一站式解决方案。目前芯瑞微与国内外头部公司开展合作，包括华为、海思、中兴、展锐、阿里、Atenlab、罗森博格（德国天线厂商）、Samtec（全球第二大连接器厂商）等。此外，公司于2020年便已成为华为认证软件供应商，也是华为Turin Chiplet芯片的战略合作伙伴。
　　▍Q2：EDA产业发展趋势和产业规模如何？
　　SEMI统计2020年全球EDA市场规模为115亿美元，实现8年CAGR约7%。根据Verified Market Research数据，全球EDA市场规模有望于2028年达到215.6亿美元，2020-2028年8年CAGR可达8%，而中国增长态势预计会略高于全球平均水平。公司预计，物理场仿真工具市场规模在2020年为65亿美元，与200亿美元的EDA市场有交集，物理场仿真市场更多偏向系统侧仿真，交集在于芯片侧的应用。在系统仿真市场，Ansys是行业巨头，其业务涵盖范围广，包括电子产业到工业领域，体量虽比Cadence和Synopsys小，但P/E、毛利率等指标并不逊色。芯瑞微致力于在多物理仿真领域成为中国的Ansys。
　　Chiplet是仿真软件的重要发展方向，它将各个die堆叠在一起，而不像过去靠先进工艺将功能集成于单个die上。现在先进工艺难以更进一步，只能靠Chiplet（die与die堆叠），该工艺本质上是通过更多晶体管集成以实现更多功能。Chiplet方案带来众多设计难点：在狭小空间内，决定何种互联结构最佳，面贴面还是平行于板上，以及协助筛选最佳材料控制成本。这些都无法依靠经验，而必须凭借仿真软件给出方案。仿真软件能够帮助客户在设计时确定制造出的产品是否真实满足需求。
　　▍Q3：公司对比国内外竞争对手，如Ansys、芯和半导体、华大九天等有何差异？
　　国内：海思项目选择了芯瑞微和芯和半导体两家作为软件供应商，两家公司节奏同步，算法不同，各有千秋，在某些案例上芯和半导体表现更好，未来竞争依赖于产品实力与用户推广。与传统EDA有所不同，国内的华大九天与概伦电子更多是在芯片设计领域，到物理版图（GDS）阶段便结束，而芯瑞微的系统仿真从片上，到PCB封装，再到整套电子系统均有应用场景，是偏计算机辅助工程CAE的跨领域方向。公司与概伦、华大等已上市公司没有竞争关系，因为各自所处的产业链环节分工不同。
　　国外：Ansys具备全方位的点工具矩阵；Mentor在某些点上具备强竞争力，甚至好于Ansys，例如其电热仿真领域的Flotherm便优于Ansys的Icepak。芯瑞微希望对标Ansys，通过单点实现，汇集形成物理仿真平台Physim。公司与Ansys相比，具备强耦合仿真的后发优势。现有大客户设计流程中，每款点工具对应一个部门，不同部门使用单独工具，单一设计在不同工具之间迭代交互，造成效率不高及出错概率较高。芯瑞微做到打通流程，所有文件格式与环境一致，但Ansys因为每款点工具产出时即为成品，无法打散再进行耦合数据交互。公司没有历史包袱，得以在整体架构上实现耦合仿真，赋予客户较大灵活度，既可以做单物理场仿真，也可以多物理场仿真，对比国内同类型EDA公司更多是在单点上突破。
　　▍Q4：能否介绍下公司仿真领域的应用案例？
　　仿真方面介绍两个案例：1）仿真子卡和母板之间的信号传输，保证信号传输完整性不失真。该案例仿真难点在于不光具有电属性，还有非电属性，MCAD+ECAD联合仿真对仿真软件来说是难点，但公司的软件可以很好应对。2）Chiplet结构的温度仿真，为得到准确温度，需对散热器建模，工作环境中有风扇，还要对流体解析，需要考虑所有元素后，通过精确计算才能得到温度。如果不考虑流体，对温度的计算就不准，因为风扇以及固态传导均会带走部分热量。芯瑞微自研的多物理场仿真工具，可将电磁、热、应力、流体等效应综合考虑，帮助客户提供最优的系统解决方案。
　　▍Q5：EDA行业壁垒较高，国外几大巨头相对垄断，未来国内公司是计划参考国外的发展路径，并购扩展形成垄断，还是如何发展？
　　公司的天使投资人华登国际表示，投芯瑞微的初心是希望公司打造具备竞争力的产品，无论被并购或IPO，对机构来说均为退出道路。公司目前已收购TurnKey服务团队，陆续还有一些整合计划去扩充竞争力。行业中也有合作关系，例如华大九天是设计工具，芯瑞微是仿真工具，产品设计完成则可以衔接公司的仿真工具。
　　▍Q6：公司与华为、海思是怎样的合作关系？公司更倾向于哪些合作？
　　华为和海思会选择国内最有实力的团队打磨开发每款点工具，公司与他们合作开发并适用其技术指标后，转为正式商务采购。合作方更多是测试给反馈，产权掌握在公司手中，并通过每周开例会讨论需求，打造最适合客户的产品。
　　公司产品并不是定制，而是通用型，同样适用于其他头部企业，其中华为和海思的技术指标最高。芯瑞微是既和华为又和海思合作的公司，两家公司使用场景不同，但均非常认可芯瑞微。
　　▍Q7：公司团队的扩展和培养周期如何？目前更需要研发人员还是销售人员？
　　研发人才：非常稀缺，国内没有太多现成人才，招聘人员主要分两块，一类为物理场仿真人才，例如电磁专业、物理专业（热仿真）等，另一类为计算机相关人才。二者兼具的人才不多，更多需要on-job training。销售人才：同样少有现成，能收到简历的均来自其他行业，公司销售团队今年开始搭建。总体而言，人才培养耗时，没有捷径可走，但公司更倾向于招合适人才内部培养。
　　因为需要维持多产品线开发，研发人员需求更大，目前远远不够且仍在扩招中，EDA人才比芯片设计人才更为稀缺，是行业内的共同问题。
　　▍Q8：系统设计公司目前也开始自研芯片，此类趋势对EDA公司有何影响？系统型公司占公司收入的比例如何变化？
　　直观上没有太多影响，无论是系统开发还是芯片设计公司（Apple、OPPO等），对公司来说均是客户。仿真软件把物理问题数字化，先从芯片/电路板建模，再输入到方程式内解析得到结果，无论面对何种设计均是数学问题。业务方面，系统侧+芯片侧公司都可以成为公司客户。
　　▍Q9：公司在行业内如何打造生态圈？
　　传统ToB市场无捷径，还须靠客户推广，派专员到客户现场试用安装，和现有的工具进行benchmark比对。新增市场方面，大家都有机会去抢占份额。
　　生态的建设更多依赖实打实的产品评估，头部企业客户更多只看三块：精度、效率和易用性，能否真正指导设计最重要。生态圈在Chiplet领域有端倪，该领域比较新，公司希望通过和不同客户交流，慢慢摸索出对仿真软件的需求，做出一款尽快满足设计厂商需求的软件，从而更好服务客户。
　　▍Q10：公司目前融资情况如何？
　　公司于2020年完成华登国际的天使轮，2021年11月完成B轮融资。
　　▍风险因素：公司系统仿真EDA产品研发不及预期；公司芯片与系统设计客户拓展不及预期；国产EDA产业发展不及预期。