2023年在整个半导体IP(Intellectual Property)领域,最引人瞩目的当属Arm的上市。随着Arm在美国的成功上市,使得半导体IP市场再次成为业界关注的焦点。半导体IP是预设计的模块或组件,它们在现代集成电路设计中发挥着不可或缺的作用。伴随着5G、人工智能、汽车电子、物联网和高性能计算(HPC)等尖端行业应用不断增长,正驱动着IP市场的新机遇。如果从头开始制造一款芯片往往需要大量资源,而且可能成本昂贵。因此,半导体公司越来越依赖预先设计的、可授权的IP块来实现内存、连接和处理器等功能,以提高产品创新和缩短上市时间。

然而在全球IP市场上,ARM、Synopsys和Cadence等IP巨头占据了主导地位。对于国内芯片设计公司而言,长期依赖进口IP不仅加剧了成本负担,且存在供应链的不确定性与安全风险。

正因为如此,国产IP供应商的崛起势在必行。半导体IP按功能可分为处理器IP、接口IP、内存IP及其他类别。近年来,国内涌现出许多IP厂商。他们选择特定的细分领域作为切入点,逐渐取得了一定的市场份额。那么,目前,国产半导体IP发展的怎样?

国产半导体IP实力几何?

处理器IP领域,本土的处理器IP厂商并不多,较具代表且形成一定规模的是当属芯原。芯原目前的年度营收在20多亿元人民币,2022年为26.79亿元,2021年为21.39亿元,2023 年前三季度营收为17.65亿元。值得一提的是,近年来,随着越来越多的系统厂商、大型互联网公司和云服务提供商等群体开始下场造芯,给国内IP厂商带来了增长的机遇。芯原目前已有近一半的营收是来自这些客户群体,占2023年前三季度营业收入比重的48.76%。

全球处理器IP市场相对竞争较激烈,处理器IP设计需要深厚的技术积累和研发能力,国际上如ARM等公司拥有多年的技术积累和市场主导地位,而国内企业在这方面起步较晚。此外,处理器设计领域拥有大量的专利壁垒,新进入者需要开发可以规避这些专利壁垒的技术,这增加了研发难度。

然而,RISC-V开源指令集架构的崛起为国内企业提供了一个避开专利限制,发展自主IP的机会。所以,国内有不少在RISC-V处理器IP领域发力的厂商,如平头哥芯来科技赛昉科技等。其中,平头哥的玄铁处理器IP已授权30亿颗;芯来科技的RISC-V处理器IP产品已能够覆盖从低功耗到高性能的各种应用场景,目前已有超过150家正式授权客户;赛昉科技正在推动RISC-V走向高端、高性能领域,并发布了昉·天枢-90(Dubhe-90)与昉·天枢-80(Dubhe-80)高性能内核产品。

总的来说,在处理器IP领域国产已经有了些起色,尤其是在RISC-V领域有着显著的进展。国内处理器IP厂商在本土市场方面表现出强大的适应能力,他们的产品能够及时的满足国内企业在云计算、物联网、智能终端等领域的需求。尽管有显著进步,国内在高端处理器IP领域与国际领先企业如Arm等相比还存在一定差距,特别是在复杂的处理器设计、高性能计算和先进制程兼容性方面。

对于快速发展的接口IP市场,国内却还严重依赖海外。根据IPNEST的《2022年设计IP报告》所显示,接口IP的市场份额已经从2017年的18%上升到2022年的25%。不过近些年来,国内厂商早已嗅到接口IP的潜力和商机,在接口IP方面,国内已经有如芯动科技芯耀辉牛芯灿芯锐成芯微井芯微纳能微奎芯科技芯思原等多家企业。

在这些以接口IP为代表的企业当中,芯动科技拥有全套的高速接口IP,包括DDR系列、兼容UCIe的Innolink Chiplet系列、Serdes三大类;芯耀辉和新思科技双方早在2021年就达成了战略合作关系,也有着很好的发展;锐成芯微的IP种类最全,除了接口IP之外,还有存储器IP、模拟IP和射频IP等;此外,井芯微等公司开始在RapidIO、Fibre Channel等高速接口IP领域的发力,表明国内厂商正在积极布局高端市场。总的来说,中国在接口IP领域的发展展现出积极的态势,并针对特定技术突破点进行深耕,与国际标准逐渐接轨。

除了处理器IP和接口IP之外,国内还有一些在存储、模拟/数模混合等领域暗暗发力的IP厂商,如专注在数模混合IP的和芯微、半导体基础IP和存储IP供应商苏州腾芯微等厂商。

细数新思科技、Cadence这些公司,他们不仅提供IP核心技术,还提供一整套的设计工具和生态系统支持,帮助客户加速产品上市进程。所以EDA和IP的联动,形成解决方案而非单一产品是致胜的一大关键因素。在这方面,国内的EDA国内公司如华大九天概伦电子合见工软等EDA公司也有IP业务。这显示了中国企业在完善自己产品和服务生态的决心。通过整合EDA工具和IP资源,国内公司可以提高自身竞争力,更好地服务于国内外市场,尤其是在支持国产化和自主可控的大背景下,这一战略对于提高国内半导体产业链的整体实力尤为重要。

国产半导体IP,上市者寥寥无几

但是,在众多本土IP厂商中,成功上市的并不多,除了芯原一家,灿芯科技此前欲闯关IPO,但目前已暂缓。相较于其他赛道,有的创业芯片公司可能3~5年就能上市,为何在IP领域7~8年甚至十几年的IP厂商却很难上市?

对此,据云岫资本赵占祥告知笔者:“IP厂商收入规模达到上市的标准,需要的周期比较长。而且技术门槛高、市场空间大的IP往往需要很多年的前期技术积累和客户验证。”

北京半导体行业协会副秘书长朱晶曾在朋友圈中发表感慨道:“芯片IP公司很不容易,即使细分IP做到国内第一,也可能满足不了上市要求,所有现在资本市场只有芯原。看看海外的情况,远远不够,至少1~2家平台型IP上市公司(包括EDA和IP共有),3~5家细分领域做到全球第一的IP公司,才是比较合理的结构,才能代表我们国产IP成功了。”

再一个现象是,EDA和IP的联系往往比较紧密,但是相比投资市场火热的EDA赛道,IP行业在融资活动频次和资本量方面则略显逊色。除了芯耀辉和灿芯的几次大额融资,近年来,IP厂商的融资热情似乎有点冷却:2022年8月,存储IP厂商腾芯微电子完成数千万A+轮融资,芯来科技宣布完成数亿元新一轮融资;2023年1月,接口IP厂商井芯微完成了超亿元的A轮融资,奎芯科技获超亿元A轮融资;2023年4月,中茵微电子获超亿元A轮融资,聚焦企业级高速接口IP与Chiplet产品研发;2023年8月,昂迈微完成数千万元天使轮融资。

但资本的参与对于任何高科技产业的成长都至关重要,特别是在资金密集、研发周期长的半导体IP领域。以下是一些可能影响资本对半导体IP产业兴趣的因素:

1. 高门槛和长回报周期:半导体IP产业需要深厚的技术积累和长期的研发投入。从研发到市场认可,再到商业化收益,往往需要较长的时间周期,这与快速回报的投资策略并不契合。

2. 巨大的研发成本:开发一个可靠的半导体IP核心可能需要耗费大量资金。这些成本包括高昂的人才成本、专利费用以及持续的技术更新投入。

3. 竞争激烈且集中度高:如前文所示,市场上的半导体IP业务往往由少数几家大公司如ARM、Synopsys、Cadence等主导,这些公司已经建立了强大的技术壁垒和客户基础。新进入者需要突破这些壁垒,这对资本是一个巨大挑战。

4. 技术风险和知识产权问题:技术更新快速,投资的技术可能很快就会被新技术取代。同时,知识产权纠纷可能导致额外的法律风险和成本。

5. 对专业知识的需求:半导体IP产业是一个高度专业化的领域,需要投资者具备或能够获取相关的深入知识和理解。这对一些更倾向于投资通用产业的资本而言,可能是一个较高的门槛。

对于半导体IP厂商融资金额少和热度降低的现象,赵占祥在接受笔者的采访时表示:“大部分半导体IP公司没有太多Full Mask流片的需求,同时IP在产生销售之后,人员也没那么多,对资金的需求没有那么大。”他接着指出,“初创的IP公司产品线比较少,天花板不高,所以对投资者吸引力不强。”

对于国产IP厂商的发展建议

在全球化的市场竞争中,中国的半导体企业正在全方位、多角度迅速突进。作为行业的基础,半导体IP(知识产权)厂商的发展尤为关键。在全球半导体产业链中,知识产权(IP)核心技术的开发与应用是提升竞争力的关键因素之一。因此,对于国产半导体IP厂商的发展建议有以下几点:

专注与专业化,历来是早期成功的关键。举例来说,新思科技和Cadence在他们的专业领域内(比如EDA工具和特定IP核技术)的深入钻研,确立了它们的市场技术领先地位。国内企业同样应锁定其专业领域,致力于深化专业技能和知识。

明确定位市场,深入理解客户需求,并与之形成长期合作伙伴关系。新思科技和Cadence之所以成功,部分原因是它们能够与客户紧密合作,提供符合客户特定需求的定制解决方案。本土IP厂商应该与EDA工具供应商、芯片生产商及最终用户企业紧密协作,共同构建一个坚固的供应链体系。

“IP能力的不足已经影响到了我国成熟工艺产能的能力提升和被国内外客户更广泛的接受,很多工艺平台做的不好是IP做的不好。国产IP,必须要从设计到Foundry进行全链条的协同和支持,也要包括资本市场的支持。既要支持EDA和IP龙头企业继续做大做强,也要支持一定程度的百花齐放,推动单项冠军的成长。”朱晶在朋友圈中指出。

同时,不断地优化产品线是保持竞争力的关键。在维持在主要领域的竞争力的同时,应不断探索和丰富产品组合,以满足市场的多元化需求,尤其是在物联网、人工智能等快速增长的细分市场中。

而对于那些新进入IP赛道的初创公司想要获得资本的青睐,赵占祥建议:“需要做一些技术门槛高、市场空间大的产品,资本会比较喜欢。”

写在最后

综合来看,国内半导体IP领域,尽管起步相对较晚,但已展现出强烈的发展势头。在技术深度、市场洞察以及创新能力上,国产IP正迅速缩小与国际巨头的差距。虽然在某些高端领域仍然需要追赶,但在特定的垂直领域和针对特定应用的处理器设计方面,已经有了国际竞争力。相信在众多IP厂商的努力之下,国产半导体IP将有希望渐渐摆脱对国外的依赖,实现一定程度的自主可控。

本文来自微信公众号“半导体行业观察”(ID:icbank),作者:杜芹DQ,36氪经授权发布。

相关文章