【個股觀點: Synopsys】穩坐 EDA 龍頭，AI 與併購將帶來新一波成長期

我們看好 Synopsys 新思科技的三大理由

晶片複雜度提升，AI 帶動價量提升 : 預計至 2nm 時，設計晶片成本將會大幅上升，相較 3nm 成本增加 24.1%，在半導體中下游業者普遍提升資本支出，並且在 EDA 佔據廠商 R&D 費用的比例增加下，且 AI 增加先進製程需求下，將帶動 EDA 廠價量提升。

將受惠 AI 大幅增加公司內部生產力及產品價值：提供 AI EDA tool 的軟體費用可為 Synopsys 帶來潛在 20% 的營收提升，目前預計 2024 年底包含 Nvidia、AMD 等設計商共 35 間公司已開始採用 Synopsys.ai，看好未來持續於 Gen AI 的發展。

樂觀看待 Ansys 併購案，看好未來 Synergies 的發生：在併購後的潛在市場規模 ( TAM ) 可以擴大至目前的 1.5 倍，增加約 100 億 (2023~2028e CAGR 10%) ，並有潛力從原先半導體業務拓展至能源、航空、能源的機會。

電子設計自動化 ( EDA ) : IC 設計流程不可或缺的工具

在介紹 Synopsys 之前，先簡單介紹半導體的設計流程。
IC 的設計流程就如同蓋房子，需要經過多重步驟完成，其中將包含以下多個步驟：

· Specification ( 確認是要蓋什麼什麼類型的房子? )
· RTL design ( 確認配置幾房幾廳? )
· Logic Synthesis ( 選取合適的建材、家具 )
· Gate-Level Netlist ( 完成建築草圖 )
· Floor Planning ( 圖紙規劃詳細配置 )
· Placement ( 決定家具擺放 )
· Routing ( 電線、水管、網路線的排放 )
· Layout ( 完成正式設計圖 )

完成設計圖，認證通過後，即可交由中下游晶圓代工廠 ( Intel、TSMC ) 按設計圖將晶片實現出來。而在整個 Front-end 及 Back-end 的晶片設計中，EDA tool 即是協助 IC 設計工程師，用硬體描述語言 ( Verilog )，設計各式各樣晶片，透過 EDA 自動化的協助，便能夠在物理模擬、佈線規劃、時序分析加速開發過程。

Synopsys 為 EDA 市場長期領導者

因為 EDA 產業相對於半導體的其他產業市場規模較小，然而又需投入高額的研究費用*，新競爭者若無法奪得足夠市占，將難以持續運營，因此在過去 20 年，EDA 市場從原本的百花齊放，20 年以來併購超過 200 間 EDA公司 ( Synopsys 併購 80 次、 Cadence 併購 62 次， Siemens 併購 66 次 ) ，預期未來 EDA 市場仍由 Synopsys、Cadence、Siemens 三大廠商長期寡占，並且三者各自在不同的設計領域中擁有各自的強項。

*補充：( 相較於半導體或是軟體設計公司，研發費用平均落於 15~20%，EDA 產業平均的研發費用佔據 30 - 35% )

Synopsys 兩大收入來源：EDA、IP 授權金費用

除了 EDA 軟體為 Synopsys 的主要營收來源外，另一大營收來自於 IP 的授權金收入。

EDA 主要的收費方式係採單次付費制 ( 2~3 年一次，不可續費 )，且產品具有迭代特性，例如若客戶想從 5nm 升級至 3nm，則必須購買新的 EDA 軟體，因此 EDA 產業受到半導體景氣循環影響較小。

而 IP 主要指在 IC 設計過程中可重複使用、事前經過定義、驗證，且滿足特定規格的功能組塊，如前面所提的，IC 設計公司的工作就是要畫出房子的設計圖，但是要從頭自己畫完設計圖太花時間，這時候便能和 IP 公司購買一部份畫好的區塊，例如一塊設計好的客廳區塊，將其直接納入自家的設計圖中做組合，收費方式類似於授權費用，每當 IC 設計業者售出一顆晶片時，IP 公司便會固定和 IC 公司收取一筆固定比例費用。

AI 需求增加及晶片複雜度提升，預計帶動 Synopsys EDA 軟體價量提升

受惠於 AI 需求帶動，各 IC 晶片設計廠商預計將於 2020-2026e 年以 CAGR 11% 的成長率開始擴大資本支出以因應需求，預計將在兩年內從 42 億美金成長至 52 億美金。

其中在過去成熟製程時，半導體的設計過程較為單純，以 28 nm 為例，設計晶片的成本單價僅 $4,800 萬美金，因此當時半導體多以 IDM 廠如 IBM 、Intel 為主，然而隨著持續以來晶片越做越窄、線路間距更小、頻率更高、內部溫度升高可能出現膨脹等複雜問題產生，晶片成本開始逐漸上升。

從成熟製程轉進先進製程 ( 7nm ) 開始，設計晶片成本開始以倍數大幅成長，預計至 2nm 時，設計晶片成本將進一步大幅上升至 $7.25億美金，相較 3nm 的 $5.81 億美金成本增加 24.1%，目前 EDA 平均占半導體 R&D 12% 成本，預計到中期進一步提升到 25%，並以長期 50% 為長期目標。

預計在 1. IC 設計廠商調高資本支出 2. 晶片複雜化提高設計成本 3. EDA 佔據 IC 設計資本支出比例將逐年升高等因素帶動下，Synopsys 將受惠於此趨勢迎接成長動能。

在高速成長及穩定之間達成完美平衡

在 AI 成長動能的帶動之下，我們預計 25、26 年將持續為 Synopsys 帶來營收雙位數的成長，且由於產業特性，Synopsys 營收占比中有 83% 營收為穩定的經常性收入 ( EDA 軟體合約、IP 授權金 )，即使面臨半導體業下行循環，客戶通常不會因此而取消續約，因此客戶流失率極低，甚至通常會在續約時，因推出全新功能及方案而因此做合約升級，造就 Synopsys 每季營收可見性極高，在面對半導體週期循環不一的風險下，提供了強大成長性及穩定性。

LLM ( 大型語言模型 ) 導入 EDA 將增大 Synopsys 產品價值

如同當今藉由 ChatGPT，即使是程式新手仍可以藉由向 ChatGPT 下達指令協助撰寫完成日常任務，Synopsys 亦開發出 Synopsys.ai ( LLM-Based EDA ) 協助工程師撰寫設計、最佳化晶片電路設計。

過去一項專案需要 5 年 500 位工程師，然而在透過 EDA AI 優化後，將可以達到 6 ~ 12 月 50 位工程師即可完成，大幅提升 IC 設計廠商公司生產力，讓公司於未來不再需隨製程複雜需聘用更多工程師完成晶片，僅須購買具備 Synopsys.ai 的 EDA 軟體，未來預計提供 AI EDA tool 的軟體費用可為 Synopsys 帶來潛在 20% 的營收提升，目前多間 IC 設計廠如 Nvidia、AMD 等皆已採用，預計 2024 年底有共有 35 間公司採用 Synopsys.ai，其中截至 24Q4 的 earning call，共計有超過 700 個已 tape-out ( IC 設計定稿 ) 的晶片採用 Synopsys 的 AI 方案，相較於前一年的 270 個有了大幅的成長。

在經過大量資料訓練後的 Synopsys.ai 可以快速建構出 Front-end 到 Back-end 完整的設計、佈線架構，工程師則可以做其他更有效率的事，如解決架構上須解決的問題、針對新晶片架構的創新、解決尚未碰到的問題等，據研調估計，至 2027 年， 90% HPC ( 高效能運算 ) AI 設計和 70% PC 將採用先進製程節點，而使得 Synopsys 受惠於此行情。

聚焦 Synopsys 併購 Ansys，期待協同效應 ( Synergies ) 發酵

Ansys 為 EDA 領域第四大市占廠商，其特點在於在工程模擬領域上位居第一。以設計晶片為例，Synopsys 和 Cadence 強項在於前端 IC 邏輯設計，而 Ansys 的定位則是在後端實體設計，提供多重物理挑戰的解決方案，提早考慮電晶體之間物理效應，在設計早期避開問題，擅長 IC 設計的驗證。因此早期晶片設計過程中往往是三間公司互補協力完成。 ( 近期隨各廠業務擴大，重疊部分增加，開始出現競爭 )

2024 年 1 月 16 日，Synopsys 宣布以 197 美元的現金和 0.345 股的新思科技普通股，換取每股 Ansys 股票，共計 350 億收購工程軟體公司 Ansys，過去 Synopsys 在 2017 年及開始有業務上合作關係，協助客戶系統模擬上的整合。Synopsys 公司管理層看好在併購後的潛在市場規模 ( TAM ) 可以擴大至目前的 1.5 倍，增加約 100 億 ( 2023~2028e CAGR 10% )。

Ansys 的產品組合（例如 Mechanical、Fluent 和 HFSS）與 Synopsys 的 EDA 工具（如 Fusion Platform）具有高度互補性。通過整合這些工具，Synopsys 能夠提供從晶片到系統級的全方位設計解決方案，更獲得了進入更多行業（例如航空、汽車、能源等）的模擬能力，而這些行業的需求遠不止於半導體設計。

在過去，Synopsys 使用 35 年的時間一路成長至營收突破 40 億美金，然而僅利用 3 年的時間於 2024 年年營收突破 60 億美金。展望未來，在晶片複雜度提升、AI 帶動下游廠商資本支出提升、GenAI 增加軟體產品價值、併購 Ansys 等多重動能下，Synopsys + Ansys 將在 2020-2030e 年前以 17% CAGR 成長。

4Q24 財報：2024 年收入創新高，2025 年展望低於預期

據公司於 12/09 公布 4Q24 之財報， Synopsys 在 2024 財年實現了創紀錄的 61.3 億美元收入，YoY 達 15%，EPS 為 13.20 美元，YoY 達 25%，其中 EDA 收入達到 42.2 億美元，YoY 達 12%，且公司擁有擁有 81 億美元不可取消積壓的訂單，因此對於未來的營收展望明確性十分透澈。然而，Synopsys 公司管理層預計 2025 財年的收入將在 67.45 億美元到 68.05 億美元之間，低於市場預期的 69.06 億美元。

低於預期主因分為中國經濟降溫、美國可能進一步對 EDA 軟體的出口控制等因素

中國經濟降溫：過去受惠中國積極半導體自主化開發，相較於其他成熟國家，中國半導體企業持續和 Synopsys 等 EDA 企業購買軟體及 IP 加速開發流程，過去中國每季時常會湧現數十家新創半導體企業，然而此狀況於 2024 年以後不復存在，市場成長水平逐漸趨於和其他國一家保持一致。

美國可能進一步對 EDA 軟體的出口控制：據 Synopsys 管理層，確實有部分客戶被列為遭針對的出口限制列管名單，而這一部分影響已併入 25 年財測的考量中，後續將進一步觀察川普政府是否會進一步擴大限制令。

財務分析：自由現金高，財務獲利穩定

股價和營收連動性高，穩健成長型的價值投資股

如同先前提到 Synopsys 的收費認列模式，其類似於 SaaS 產業，主要的收入靠的是 EDA 的 「定期授權」及 IP 「版權收費」，造就公司擁有高毛利率、高現金利潤率的特性，目前預計 2025 年自由現金流將達到 16.48 億美金，相較於 2024 年 12.83 億美金年增 28.45 %，近五年自由現金獲利率 ( 自由現金流量 / 營收 ) 維持在 18% - 33% 之間，顯示公司財務獲利穩定，符合先前所提公司受到產業循環影響相對半導體產業輕微之特徵。

五年前時，Synopsys 股價約落於 154.05 美元，年營收達 36.85 億；至目前 (1/22) 的股價 529.75 美元，期間漲幅 244%，營收至 2024 年也幾近成長 170% 至 62.65 億美金；回測近五年股價，更發現與 S&P 500 相比，Synopsys 不論在年報酬 CAGR、最大回撤 ( Max Drawdown ) 或是衡量每單位風險下超額報酬的 Sharpe ratio，表現皆優於 S&P 500，是在眾多科技股中，是少數成長性兼具穩健性，能夠抵禦下跌的科技公司。

靜待併購案通過監管機構調查

由於 Synopsys 及 Ansys 的技術互補性對產業影響深遠，且將對於同業的競爭壓力將更大，因此必須通過美國、英國、中國等監管機構審查後，合作才將逐步落地，預計將於 25Q1 數個月內完成審查，目前已完成歐盟區監管機構，並承諾以出售其光學業務作為補救措施，英國及美國預計也將順利通過，最大挑戰可能為是否通過中國監管機構，若通過，短期股價將具備上行空間。

結論：看好 SNPS 長期潛力，AI 添加公司價值，提供進場吸引力

截至 1/22，Synopsys 股價為 529.75，低於各家投資機構對於 SNPS 的最新平均目標價 632.5。

分別從質化與量化角度出發，質化角度而言，EDA 的產業特性造就其在半導體循環向下時，多數客戶不會因景氣降低而取消續約 EDA 軟體，有助於 Synopsys 在科技業中擁有更穩定的收益；而從量化角度出發，雖 Synopsys 比較指數時，無可避免的波動較高，然而其在成長性以及最大跌幅 ( Max Drawdown ) 皆優於指數表現，展現其強大的穩定性及成長性。

目前投資人仍在觀望此次併購案情形，然而考量到 AI 未來對 SNPS 本業帶來龐大效益將長達數年，當前估值合理，並可進行長期投資開始布局。