半导体ip授权服务是什么-国产半导体背后的IP力量如何脱颖而出？ | 行业洞察

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美国关掉“灯塔”，我们会进入“黑暗森林”吗？ 中国半导体IP如何在巨头中突围？

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作者 | 黄凯欣

编辑| 张亮

当今时代，芯片设计公司如果没有IP，就很难完成芯片设计。 半导体IP就像建筑行业中的砖块和预制件。 有了准备好的材料，就可以快速建造建筑物。

全球十大IP厂商中，多年来一直牢牢占据领先地位的ARM卡通形象，市场份额为40.4%。 芯原是唯一进入该游戏的大陆公司，排名第七，市场份额仅为1.8%。 实力悬殊巨大，国内半导体企业大多要“依赖”国外企业的IP授权或架构授权。

2022年12月，ARM宣布拒绝向中国企业出售先进CPU芯片设计IP。 ARM的退出让国产芯片设计陷入僵局。

1月中旬，美国、荷兰、日本三国政府达成协议，对中国芯片制造实施新的设备出口管制和限制，这让本已“惨淡”的半导体行业雪上加霜。

然而，美国却关闭了“灯塔”。 我们会进入“黑暗森林”吗？ 面对层层封锁，中国半导体IP如何在巨头中突围？

作为科技与产业创新研究机构，亿欧智库今年将发布《2023年中国半导体IP（知识产权）产业研究报告》。 通过对半导体设计厂商、半导体IP供应商、行业专家学者等的深度访谈，利用第三方洞察中国半导体IP产业的发展机遇和挑战，以期提供参考和帮助。给广大的行业参与者。

01

IP，芯片构建的“砖块和灰浆”

半导体IP（Intellectual Property，知识产权），也俗称IP核，是指集成电路设计中预先设计、反复验证、可重复使用的功能模块。 EDA通常与芯片设计结合使用。 软件和半导体IP缩短芯片设计周期并降低开发成本。

半导体IP产业的诞生是半导体产业转移和产业分工细化的必然结果。

从历史发展来看，自20世纪60年代半导体产业起源于美国以来，由于产业分工的细化，全球半导体产业经历了“美国-日本-台湾、中国、韩国”两个产业劳动力和应用市场需求的变化。 目前，第三次产业转移正在进行中。

20世纪70年代，美国将半导体系统组装、封装和测试等低利润环节转移到日本。 日本半导体产业在家电市场的需求下开始积累并不断完善半导体产业链。 这种产业转移造就了东芝、索尼、日立等公司吉祥物设计，其中大部分是拥有芯片设计和生产能力的IDM厂商。

随着经济泡沫的破灭，日本半导体产业开始走下坡路。 台积电和联华电子两家公司的诞生，推动了美国和日本的半导体产业从IDM模式逐步向Fabless模式（只专注于设计而不从事制造业务的模式）转型。 在第二次产业转移过程中，台湾重点发展半导体制造技术，韩国则重点发展存储业务，建立了台积电、联华电子以及韩国三星、海力士等企业。

进入21世纪，随着手机产业的崛起，终端产品复杂多样，导致芯片设计难度直线上升。 半导体行业遵循摩尔定律的发展。 单芯片上集成的晶体管数量已达数亿个，涉及的工艺也越来越复杂，研发成本也逐渐增加。

产业升级带来成本、风险和设计难度的增加，促使产业链分工细化。 芯片设计行业进一步分离了半导体IP行业，催生了轻设计模式。 半导体产业上、中、下游的分工逐渐清晰：上游包括EDA工具、IP服务和加工材料设备；下游包括EDA工具、IP服务和加工材料设备。 中游包括芯片设计、制造和封装测试； 下游包括终端系统厂商。

轻设计模式下，芯片设计公司专注于芯片定义、芯片架构、软件/算法等，将芯片前后端设计、量产管理等全部或部分外包给设计服务公司，并购买成熟可靠的IP解决方案。 ，可以实现特定的功能，大大降低了芯片设计的难度和成本。

02

巨头们正在灭火，出路在哪里？

半导体IP收入主要来自早期授权和后期专利费，并基于自主设计IP提供芯片定制服务。

1990年，ARM探索了IP授权的商业模式，即不再设计芯片，而是以授权的方式将芯片设计方案转让给其他公司。 这也成为半导体IP授权产业的开端。

当时，几乎所有新的半导体设计公司都选择从ARM获得许可。 通过开放IP授权模式，ARM迅速获得了移动处理器市场95%以上的市场份额，与PC/服务器处理器霸主英特尔一起。半导体ip授权服务是什么，构成了当前全球半导体行业底层的两大指令集标准。

多年来，ARM在全球IP市场尤其是处理器IP领域一直保持着稳固的领先地位，在专利使用费收入方面也保持着显着的领先优势。 2021年，ARM市场份额达到40.4%，位居全球第二。 这三个是 Synopsys 和 Cadence。

由于半导体IP行业技术壁垒高、生态壁垒高，市场份额高度集中于海外前三名厂商，CR3达到66.2%。 国内代表性企业较少，主要是芯原、寒武纪等，市场占有率较低。 芯原2021年市场份额仅为1.8%，半导体IP国产化率较低，影响力较小，且主要提供接口IP，CPU IP等其他产品很少生产。

目前我国的芯片大部分都是基于国外公司的IP授权或者架构授权。 例如，华为的麒麟芯片和鲲鹏芯片都使用ARM指令集，因此很容易在技术上被剥夺技能。 2022年12月，ARM宣布拒绝向中国企业出售先进CPU芯片设计IP，导致国产芯片设计陷入僵局。

核心技术和知识产权面临较大的技术风险。 半导体产业是国家战略产业。 只有实现芯片底层技术和底层架构的完全“自主、安全、可控”，才能保证国家信息系统的安全和独立。 芯片底层架构IP化是必由之路。

03

IP国产化之路初显曙光

目前，国内代工厂逐渐崛起，涌现出中芯国际、华虹集团等具有国际竞争力的企业。 IC Insights数据显示，国内晶圆代工厂全球市场份额从2011年的7.2%提升至2021年的8.5%，预计2026年将提升至8.8%。DITITIMES数据显示，中芯国际、华虹集团已进入全球晶圆代工厂前十。从市场份额来看，市场份额分别达到5.7%和3.1%。

国内晶圆代工厂的快速发展将带动上游半导体IP产业，带动国内半导体产业生态链的构建。

一般来说，为了减少设计障碍，提高一次成功率，缩短设计、量产和上市时间，代工厂会与IP上游厂商紧密合作。 这也为国内IP供应商提供了机会。 例如，中芯国际作为国内晶圆代工龙头，在IP支持方面拥有内部自研IP超过1000种，合作IP供应商超过50家，合作伙伴提供的IP总计超过800种。 ，能够为客户设计解决方案提供充足的IP库支持。

与此同时，AI应用的不断拓展以及汽车智能化等下游领域的推动也给半导体IP行业的竞争格局带来了新的变数。

汽车是半导体IP的主要下游应用领域之一。 IHS数据显示，中国自动驾驶市场是全球最重要的市场之一。 2020年市场规模已达1376亿元，预计未来几年将保持快速增长。 在智能驾驶水平逐步提升的同时，智能座舱对芯片性能的要求也逐渐提高。 国内汽车智能化的趋势将为包括半导体IP产业在内的汽车产业链各环节带来增量。

AI应用的普及，使得市场对AI芯片的需求逐渐增加。 预计2024年全球和中国AI芯片市场规模将分别达到630亿美元和785亿元人民币。AI芯片市场的快速发展需要IP核的支撑。 目前，国内外多家IP厂商已布局AI IP核领域，包括Cadence、CEVA、Core Source、寒武纪等。

IP本土化已成大势所趋，但这条路无疑是艰辛的。 需要长期的技术积累、完整的生态系统的建立、持续的研发投入。 这也考验着企业的经营策略和能力。

EO智库认为，继PC和智能手机之后，半导体行业已进入下一个发展周期。 物联网、大数据、人工智能、智能汽车等应用的兴起，有望给国内半导体IP产业带来新的增量。 细分市场需要特色产品，细分IP领域的突破或将成为中国半导体IP国产化的崛起之路。

亿欧智库将在《2023年中国半导体IP（知识产权）产业研究报告》中对中国半导体IP产业进行深入分析和探讨，分析其技术前景、市场现状、未来发展机遇和挑战半导体ip授权服务是什么，并展示其认识半导体IP产业的发展。 全景观察，敬请期待。

结尾

亿欧智库发布《2022年中国半导体集成电路研发与制造数字化智能服务商研究报告》，分析了半导体集成电路研发与制造数字化智能的现状、痛点及解决方向，数字化智能服务提供的产品和服务半导体IC供应商及其能力。