芯片制造的ip是什么意思-半导体国产背后的IP力量如何脱颖而出？

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。 使用现成的材料，可以快速建造建筑物。

在全球十大IP厂商中，常年牢牢占据领先地位的ARM，市场份额为40.4%。 唯一进入该市场的大陆企业芯原排名第七，市场份额仅为1.8%。 实力差距巨大，国内半导体企业大多不得不“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。

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，美国关掉了“灯塔”，我们会进入“黑暗森林”吗？ 面对层层封锁，中国半导体IP如何从巨头手中突围？

作为技术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视角洞察中国半导体IP产业的发展机遇与挑战，以期为广大产业参与者提供参考和帮助。

IP，芯片建设的“砖瓦”

半导体IP（Intellectual Property，知识产权），通常也称为IP核（IP core），是指集成电路设计中预先设计好的、反复验证的、可重复使用的功能模块，通常与芯片设计中的EDA软件和半导体IP相结合缩短芯片设计周期，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-中国台湾和韩国”两次产业发展以及应用市场需求的变化。 目前正在进行第三次产业转移。

20世纪70年代，美国将半导体系统组装、封装测试等低利润环节转移到日本，日本半导体产业开始积累，针对家电的需求，不断完善半导体产业链市场。 这次产业转移使得东芝、索尼、日立等企业，大多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。 台积电和联电的诞生，推动了美国和日本的半导体产业从IDM模式逐步向Fabless模式（指只专注于设计而不涉及制造业务的模式）转变。 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，取得了台积电、联华电子、韩国三星、海力士等公司的优势。

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。 单个芯片上集成的晶体管数量已达到数亿个。 所涉及的工艺越来越复杂，研发成本也逐渐增加。

产业升级带来成本、风险、设计难度的增加，促使产业链向专业化、精细化发展。 芯片设计行业进一步分化为半导体IP行业，并催生了轻设计模式。 半导体产业上、中、下游的分工也逐渐清晰：上游包括EDA工具、IP服务、加工材料设备；下游包括EDA工具、IP服务、加工材料设备等。 中游包括芯片设计、制造、封装和测试； 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。 通过购买成熟可靠的IP解决方案，即可实现特定功能，大大降低了芯片设计的难度和成本。

巨头们底薪出路何在？

半导体IP的收入主要来自前期授权和后期专利费，同时还提供基于自主设计IP的芯片定制服务。

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授权行业的开端。

当时，几乎所有新的半导体设计公司都选择获得ARM的授权。 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，构成了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市场上一直保持着稳固的领先地位，尤其是在处理器IP方面，在专利使用费收入方面也保持着大幅领先。 2021年，ARM的市场份额将达到40.4%，排名第二的分别是Synopsys和Cadence。

由于半导体IP行业技术壁垒和生态壁垒较高，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。 2021年，芯原的市场份额仅为1.8%。 半导体IP国产化率较低，影响力较小，主要提供接口IP，CPU IP等其他产品很少生产。

目前我国大部分芯片都是基于国外公司的IP授权或者架构授权。 比如华为的麒麟芯片、鲲鹏芯片都采用ARM指令集，因此在技术上很容易被抽到锅底。 2022年12月，ARM宣布拒绝向中国企业出售先进CPU芯片设计IP，这使得国产芯片的设计陷入僵局。

核心技术和知识产权被他人控制，技术风险较大。 半导体产业是国家战略产业。 只有芯片底层技术和底层架构完全“自主、安全、可控”，才能保证国家信息系统的安全和独立。 IP芯片底层架构国产化是必由之路。

IP国产化之路初见曙光

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数据显示芯片制造的ip是什么意思，国内晶圆代工厂全球市场份额已从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市场。市场份额前十名，市场份额分别为5.7%和3.1%。

国内代工厂的快速发展将对上游半导体IP产业形成推力卡通形象，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，代工厂会与上游IP厂商紧密合作。 这也为国内IP供应商提供了机会。 例如芯片制造的ip是什么意思，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超过800种。 ，可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进也给半导体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年市场规模达到1376亿元，预计未来几年将保持快速增长。 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长。

AI应用的普及，逐渐加大了市场对AI芯片的需求。 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国产化已经成为大势所趋，但这条路无疑是艰辛的，需要长期的技术积累、构建完整的生态、持续的研发投入、考验企业的经营策略和能力。

EO智库认为吉祥物设计，当前半导体行业已进入继PC、智能手机之后的下一个发展周期。 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产业带来新的增长。 细分市场需要特殊的产品，细分IP领域的突破或将成为中国半导体IP国产化的崛起路线。

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、未来发展机遇与挑战，展示其对半导体IP产业的影响。 请继续关注全景观察。