電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/吳子鵬）半導體IP是指集成電路設(shè)計中預先設(shè)計、經(jīng)過重復驗證的、可重復使用的功能模塊。在整個芯片設(shè)計過程中，結(jié)合使用EDA軟件與半導體IP能夠有效縮短設(shè)計周期，降低設(shè)計成本。換言之，IP要想發(fā)揮作用，需要配合EDA工具，最終作用于芯片設(shè)計中，有一定的依附性。

根據(jù)半導體IP研究機構(gòu)IPnest的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2022年全球設(shè)計IP同比增長20.2%，達到了66.7億美元。其中，Arm公司獨占四成以上的市場份額。過去幾年，EDA公司新思科技和Cadence由于有EDA工具的帶動，IP業(yè)務(wù)增速迅猛，其中，新思科技2016年-2022年期間的年復合增長率為19.7%；Cadence在2016年-2022年期間的年復合年增長率為20.3%。

圖源：IPnest

那么，在國產(chǎn)芯片和國產(chǎn)EDA都略顯競爭力不夠的前提下，國產(chǎn)IP產(chǎn)業(yè)目前發(fā)展情況如何？

IP分類和增長引擎

半導體IP核有很多種分類方式，比如按照交付方式，可以分為硬核、軟核和固核；按照產(chǎn)品類型來分，可以分為處理器IP、接口IP、物理IP、數(shù)字IP和安全IP等。IP核可應(yīng)用于芯片中多個組件，如處理器、外圍接口、模擬部件、RAM / ROM、安全模塊等。

當前，芯片設(shè)計主要包含兩個方面，一個是自主設(shè)計部分，一個就是IP核，一般一款芯片會采用多個外購的IP核。由于IP核不僅能夠顯著提升設(shè)計效率，且成本適中、技術(shù)密集度高、知識產(chǎn)權(quán)集中，因此，在芯片設(shè)計中IP核的價值量仍在繼續(xù)提升。

根據(jù)招商證券的研報數(shù)據(jù)，目前芯片設(shè)計中，處理器IP核在芯片設(shè)計中占比最高，采用外購處理器IP核的設(shè)計企業(yè)，幾乎都是100%的使用率占比，除非是使用了基于RISC-V的自研協(xié)處理器IP核。另外，驗證IP、嵌入式存儲IP以及有線接口IP的外購率也都超過了60%，且都有進一步提升的趨勢。

根據(jù)IPnest的統(tǒng)計報告，目前如果以增速來論，接口IP是IP內(nèi)核增速最強勁的引擎，2022年有線接口IP的增長率高達26.8%，雖然2023年的數(shù)據(jù)還沒有出來，不過業(yè)內(nèi)人士認為，大概率將繼續(xù)保持這種高增長，因為以生成式AI為代表的應(yīng)用，對接口IP的需求更加迫切，新思科技、Alphawave和Rambus等公司的業(yè)績也說明了這一點。IPnest預計，未來五年（包含2023年）PCIe、內(nèi)存控制器（DDR）、以太網(wǎng)&D2D的復合年增長率分別為19.2%、18.8%和22.3%。

國產(chǎn)IP競爭力如何？

從屬性來說，Imagination被中資凱橋資本收購之后，應(yīng)該屬于國產(chǎn)IP公司。不過根據(jù)當初的收購協(xié)議，Imagination的研發(fā)和專家團隊基本是在英國，所以其運營模式轉(zhuǎn)變并不大，因此我們不對Imagination進行展開說明。

那么，目前國內(nèi)頭部的IP公司當屬芯原股份，該公司已經(jīng)完成上市。根據(jù)芯原股份2023年第三季度的財報，2023 年前三季度，公司實現(xiàn)營業(yè)收入 17.65 億元，同比下降 6.34%，其中境內(nèi)銷售收入 13.77 億元，占營業(yè)收入比重為 78.03%，占比同比提升 18.75 個百分點；從客戶屬性來看，系統(tǒng)廠商、大型互聯(lián)網(wǎng)公司和云服務(wù)提供商等客戶群體在2023年前三季度為芯原創(chuàng)造了8.60 億元營收，同比增長11.21%，占營業(yè)收入比重 48.76%。

在IP業(yè)務(wù)方面，目前芯原有GPU、NPU、VPU、DSP、ISP、Displayprocessor六大類處理器IP，還有超過1500種數(shù)?；旌虾?a target="_blank">射頻IP。根據(jù)IPnest的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2022年芯原在IP領(lǐng)域排名全球第7位。

除了芯原，國內(nèi)IP發(fā)展比較好的是接口IP和RISC-V內(nèi)核。其中，在接口IP方面，匯集了芯動科技、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(yè)。其中，芯動科技有不錯的競爭力，該公司擁有全球首款HBM3E/2E Combo IP、GDDR6X/6 Combo IP、UCIe & Hipi Chiplet，以及PCIe5.0 SerDes等系列硬核產(chǎn)品。在RISC-V內(nèi)核方面，國內(nèi)有平頭哥、芯來科技、賽昉科技等企業(yè)，這幾家都比較有競爭力，其中平頭哥玄鐵處理器IP授權(quán)量已經(jīng)超過30億顆，芯來科技、賽昉科技不僅產(chǎn)品類型全，且在中高端RISC-V內(nèi)核方面很有競爭力。RISC-V對國產(chǎn)芯片發(fā)展而言，確實是很重要的賽道。

當然，我們上面也提到了，IP業(yè)務(wù)具有很強的依附性，需要大廠在芯片設(shè)計中使用，或者進入到大型EDA公司的標準器件庫中，都會帶來很大的業(yè)績增長。目前國內(nèi)EDA企業(yè)實際上也在布局IP，比如華大九天、概倫電子、合見工軟等公司都有自己的IP業(yè)務(wù)。不過，相較而言，和新思科技、Cadence這種已經(jīng)形成體系的EDA公司相比，還有很長的路要走。

由于IP處于最上游，因此其創(chuàng)新難度是非常高的，且創(chuàng)新風險也非常大，根據(jù)芯原2021年財報，該公司的研發(fā)投入大概是營收的三分之一，這個比例是非常高的。不過，隨著IP核在芯片設(shè)計中占比越來越高，加上chiplet的創(chuàng)新模式，國產(chǎn)IP有更大的發(fā)展機會，也需要更堅定的投入。

結(jié)語

半導體IP處于產(chǎn)業(yè)的最上游，是集成電路設(shè)計產(chǎn)業(yè)的核心要素和競爭力體現(xiàn)。同時，IP業(yè)務(wù)發(fā)展需要大公司芯片設(shè)計和EDA公司的帶動，這給國產(chǎn)IP發(fā)展帶來了更大的挑戰(zhàn)。不過，目前國內(nèi)已經(jīng)有芯原這種進入世界前十的IP公司，相信隨著RISC-V和chiplet的發(fā)展，國產(chǎn)IP會有更大的機會。