國産半導體 IP,上市者寥寥無幾。
2023 年在整個半導體 IP(Intellectual Property)領域,最引人矚目的當屬 Arm 的上市。随着 Arm 在美國的成功上市,使得半導體 IP 市場再次成爲業界關注的焦點。半導體 IP 是預設計的模塊或組件,它們在現代集成電路設計中發揮着不可或缺的作用。伴随着 5G、人工智能、汽車電子、物聯網和高性能計算(HPC)等尖端行業應用不斷增長,正驅動着 IP 市場的新機遇。如果從頭開始制造一款芯片往往需要大量資源,而且可能成本昂貴。因此,半導體公司越來越依賴預先設計的、可授權的 IP 塊來實現内存、連接和處理器等功能,以提高産品創新和縮短上市時間。
然而在全球 IP 市場上,ARM、Synopsys 和 Cadence 等 IP 巨頭占據了主導地位。對于國内芯片設計公司而言,長期依賴進口 IP 不僅加劇了成本負擔,且存在供應鏈的不确定性與安全風險。
正因爲如此,國産 IP 供應商的崛起勢在必行。半導體 IP 按功能可分爲處理器 IP、接口 IP、内存 IP 及其他類别。近年來,國内湧現出許多 IP 廠商。他們選擇特定的細分領域作爲切入點,逐漸取得了一定的市場份額。那麽,目前,國産半導體 IP 發展的怎樣?
國産半導體 IP 實力幾何?
在處理器 IP 領域,本土的處理器 IP 廠商并不多,較具代表且形成一定規模的是當屬芯原。芯原目前的年度營收在 20 多億元人民币,2022 年爲 26.79 億元,2021 年爲 21.39 億元,2023 年前三季度營收爲 17.65 億元。值得一提的是,近年來,随着越來越多的系統廠商、大型互聯網公司和雲服務提供商等群體開始下場造芯,給國内 IP 廠商帶來了增長的機遇。芯原目前已有近一半的營收是來自這些客戶群體,占 2023 年前三季度營業收入比重的 48.76%。
全球處理器 IP 市場相對競争較激烈,處理器 IP 設計需要深厚的技術積累和研發能力,國際上如 ARM 等公司擁有多年的技術積累和市場主導地位,而國内企業在這方面起步較晚。此外,處理器設計領域擁有大量的專利壁壘,新進入者需要開發可以規避這些專利壁壘的技術,這增加了研發難度。
然而,RISC-V 開源指令集架構的崛起爲國内企業提供了一個避開專利限制,發展自主 IP 的機會。所以,國内有不少在RISC-V 處理器 IP領域發力的廠商,如平頭哥、芯來科技、賽昉科技等。其中,平頭哥的玄鐵處理器 IP 已授權 30 億顆;芯來科技的 RISC-V 處理器 IP 産品已能夠覆蓋從低功耗到高性能的各種應用場景,目前已有超過 150 家正式授權客戶;賽昉科技正在推動 RISC-V 走向高端、高性能領域,并發布了昉 · 天樞 -90(Dubhe-90)與昉 · 天樞 -80(Dubhe-80)高性能内核産品。
總的來說,在處理器 IP 領域國産已經有了些起色,尤其是在 RISC-V 領域有着顯著的進展。國内處理器 IP 廠商在本土市場方面表現出強大的适應能力,他們的産品能夠及時的滿足國内企業在雲計算、物聯網、智能終端等領域的需求。盡管有顯著進步,國内在高端處理器 IP 領域與國際領先企業如 Arm 等相比還存在一定差距,特别是在複雜的處理器設計、高性能計算和先進制程兼容性方面。
對于快速發展的接口 IP 市場,國内卻還嚴重依賴海外。根據 IPNEST 的《2022 年設計 IP 報告》所顯示,接口 IP 的市場份額已經從 2017 年的 18% 上升到 2022 年的 25%。不過近些年來,國内廠商早已嗅到接口 IP 的潛力和商機,在接口 IP方面,國内已經有如芯動科技、芯耀輝、牛芯、燦芯、銳成芯微、井芯微、納能微、奎芯科技、芯思原等多家企業。
在這些以接口 IP 爲代表的企業當中,芯動科技擁有全套的高速接口 IP,包括 DDR 系列、兼容 UCIe 的 Innolink Chiplet 系列、Serdes 三大類;芯耀輝和新思科技雙方早在 2021 年就達成了戰略合作關系,也有着很好的發展;銳成芯微的 IP 種類最全,除了接口 IP 之外,還有存儲器 IP、模拟 IP 和射頻 IP 等;此外,井芯微等公司開始在 RapidIO、Fibre Channel 等高速接口 IP 領域的發力,表明國内廠商正在積極布局高端市場。總的來說,中國在接口 IP 領域的發展展現出積極的态勢,并針對特定技術突破點進行深耕,與國際标準逐漸接軌。
除了處理器 IP 和接口 IP 之外,國内還有一些在存儲、模拟 / 數模混合等領域暗暗發力的 IP 廠商,如專注在數模混合 IP 的和芯微、半導體基礎 IP 和存儲 IP 供應商蘇州騰芯微等廠商。
細數新思科技、Cadence 這些公司,他們不僅提供 IP 核心技術,還提供一整套的設計工具和生态系統支持,幫助客戶加速産品上市進程。所以 EDA 和 IP 的聯動,形成解決方案而非單一産品是緻勝的一大關鍵因素。在這方面,國内的 EDA 國内公司如華大九天、概倫電子、合見工軟等 EDA 公司也有 IP 業務。這顯示了中國企業在完善自己産品和服務生态的決心。通過整合 EDA 工具和 IP 資源,國内公司可以提高自身競争力,更好地服務于國内外市場,尤其是在支持國産化和自主可控的大背景下,這一戰略對于提高國内半導體産業鏈的整體實力尤爲重要。
國産半導體 IP,上市者寥寥無幾
但是,在衆多本土 IP 廠商中,成功上市的并不多,除了芯原一家,燦芯科技此前欲闖關 IPO,但目前已暫緩。相較于其他賽道,有的創業芯片公司可能 3~5 年就能上市,爲何在 IP 領域 7~8 年甚至十幾年的 IP 廠商卻很難上市?
對此,據雲岫資本趙占祥告知筆者:"IP 廠商收入規模達到上市的标準,需要的周期比較長。而且技術門檻高、市場空間大的 IP 往往需要很多年的前期技術積累和客戶驗證。"
北京半導體行業協會副秘書長朱晶曾在朋友圈中發表感慨道:" 芯片 IP 公司很不容易,即使細分 IP 做到國内第一,也可能滿足不了上市要求,所有現在資本市場隻有芯原。看看海外的情況,遠遠不夠,至少 1~2 家平台型 IP 上市公司(包括 EDA 和 IP 共有),3~5 家細分領域做到全球第一的 IP 公司,才是比較合理的結構,才能代表我們國産 IP 成功了。"
再一個現象是,EDA 和 IP 的聯系往往比較緊密,但是相比投資市場火熱的 EDA 賽道,IP 行業在融資活動頻次和資本量方面則略顯遜色。除了芯耀輝和燦芯的幾次大額融資,近年來,IP 廠商的融資熱情似乎有點冷卻:2022 年 8 月,存儲 IP 廠商騰芯微電子完成數千萬 A+ 輪融資,芯來科技宣布完成數億元新一輪融資;2023 年 1 月,接口 IP 廠商井芯微完成了超億元的 A 輪融資,奎芯科技獲超億元 A 輪融資;2023 年 4 月,中茵微電子獲超億元 A 輪融資,聚焦企業級高速接口 IP 與 Chiplet 産品研發;2023 年 8 月,昂邁微完成數千萬元天使輪融資。
但資本的參與對于任何高科技産業的成長都至關重要,特别是在資金密集、研發周期長的半導體 IP 領域。以下是一些可能影響資本對半導體 IP 産業興趣的因素:
1. 高門檻和長回報周期:半導體 IP 産業需要深厚的技術積累和長期的研發投入。從研發到市場認可,再到商業化收益,往往需要較長的時間周期,這與快速回報的投資策略并不契合。
2. 巨大的研發成本:開發一個可靠的半導體 IP 核心可能需要耗費大量資金。這些成本包括高昂的人才成本、專利費用以及持續的技術更新投入。
3. 競争激烈且集中度高:如前文所示,市場上的半導體 IP 業務往往由少數幾家大公司如 ARM、Synopsys、Cadence 等主導,這些公司已經建立了強大的技術壁壘和客戶基礎。新進入者需要突破這些壁壘,這對資本是一個巨大挑戰。
4. 技術風險和知識産權問題:技術更新快速,投資的技術可能很快就會被新技術取代。同時,知識産權糾紛可能導緻額外的法律風險和成本。
5. 對專業知識的需求:半導體 IP 産業是一個高度專業化的領域,需要投資者具備或能夠獲取相關的深入知識和理解。這對一些更傾向于投資通用産業的資本而言,可能是一個較高的門檻。
對于半導體 IP 廠商融資金額少和熱度降低的現象,趙占祥在接受筆者的采訪時表示:" 大部分半導體 IP 公司沒有太多 Full Mask 流片的需求,同時 IP 在産生銷售之後,人員也沒那麽多,對資金的需求沒有那麽大。" 他接着指出," 初創的 IP 公司産品線比較少,天花闆不高,所以對投資者吸引力不強。"
對于國産 IP 廠商的發展建議
在全球化的市場競争中,中國的半導體企業正在全方位、多角度迅速突進。作爲行業的基礎,半導體 IP(知識産權)廠商的發展尤爲關鍵。在全球半導體産業鏈中,知識産權(IP)核心技術的開發與應用是提升競争力的關鍵因素之一。因此,對于國産半導體 IP 廠商的發展建議有以下幾點:
專注與專業化,曆來是早期成功的關鍵。舉例來說,新思科技和 Cadence 在他們的專業領域内(比如 EDA 工具和特定 IP 核技術)的深入鑽研,确立了它們的市場技術領先地位。國内企業同樣應鎖定其專業領域,緻力于深化專業技能和知識。
明确定位市場,深入理解客戶需求,并與之形成長期合作夥伴關系。新思科技和 Cadence 之所以成功,部分原因是它們能夠與客戶緊密合作,提供符合客戶特定需求的定制解決方案。本土 IP 廠商應該與 EDA 工具供應商、芯片生産商及最終用戶企業緊密協作,共同構建一個堅固的供應鏈體系。
"IP 能力的不足已經影響到了我國成熟工藝産能的能力提升和被國内外客戶更廣泛的接受,很多工藝平台做的不好是 IP 做的不好。國産 IP,必須要從設計到 Foundry 進行全鏈條的協同和支持,也要包括資本市場的支持。既要支持 EDA 和 IP 龍頭企業繼續做大做強,也要支持一定程度的百花齊放,推動單項冠軍的成長。" 朱晶在朋友圈中指出。
同時,不斷地優化産品線是保持競争力的關鍵。在維持在主要領域的競争力的同時,應不斷探索和豐富産品組合,以滿足市場的多元化需求,尤其是在物聯網、人工智能等快速增長的細分市場中。
而對于那些新進入 IP 賽道的初創公司想要獲得資本的青睐,趙占祥建議:" 需要做一些技術門檻高、市場空間大的産品,資本會比較喜歡。"
寫在最後
綜合來看,國内半導體 IP 領域,盡管起步相對較晚,但已展現出強烈的發展勢頭。在技術深度、市場洞察以及創新能力上,國産 IP 正迅速縮小與國際巨頭的差距。雖然在某些高端領域仍然需要追趕,但在特定的垂直領域和針對特定應用的處理器設計方面,已經有了國際競争力。相信在衆多 IP 廠商的努力之下,國産半導體 IP 将有希望漸漸擺脫對國外的依賴,實現一定程度的自主可控。