芯片ip授权是什么意思-封锁能杀死中国芯片？痴心妄想

公元1363年，在洪都，也就是今天的南昌，一场历史上著名的守城之战正在上演。

陈友谅率领60万大军，以压倒性优势围攻洪都芯片ip授权是什么意思，战火熊熊，杀戮声此起彼伏。 但无论他如何进攻、突袭，都无法拿下这座只有两万守军的城池。

守城的是朱元璋的侄子朱文正。 他用有限的两万兵力，坚持与六十万大军相持了八十五天，终于成功等待援军，击败了陈友谅。

这场神奇的战斗被后人称为洪都保卫战。 朱文正凭借非凡的智慧和至死不渝的决心，赢得了这场超凡脱俗的战斗。

《孙子兵法》说，围地则求，死则战。 想要突破敌人的包围圈，战略和决心是不可或缺的。

1、华为“南泥湾”吹响中国芯片突围战的号角

如今，中国蓬勃发展的科技产业也遭到美国霸权的重重围攻，一场浴血而决定性的突围之战已经打响。 而战争风暴的中心，就是那个小小的芯片。

2019年5月至2020年8月，美国商务部以国家安全为由发布三轮制裁，打压中国科技企业。

其中，华为作为国内科技企业的领头羊，直接被推到了漩涡的中心。 美国捏出了中国芯片无法自给自足的罪魁祸首，一步步将华为逼向绝境。

“因为今年第二轮芯片制裁，华为没有办法生产芯片，我们最近一直缺货，非常困难。”

在8月的一次活动上，就连一向以先锋着称的华为消费者业务CEO余承东也流露出无奈。

华为的无奈让更多人认识到，中国必须建立自给自足的芯片产业链，才能不被卡住喉咙。 这是突破美国层层攻势的唯一途径。

因此，华为紧急启动“南泥湾”计划，致力于打造终端产品制造“去美国化”的完整供应链。

“就半导体制造而言，我们需要在很多方面有所突破，包括EDA设计、材料、制造、工艺、设计能力、制造、封装测试。但世界上没有不可能，只有决心不够、决心不够” 。 投资。” 余承东说道。

毕竟，独立芯片产业链的建立绝非一蹴而就的。

首先，我国在芯片关键制造技术方面与国际顶尖水平还存在巨大差距，仅工艺技术就需要数十年的时间才能弥补。

其次，全球化产业分工已成趋势的今天，任何国家都很难建立完整的芯片产业链。 中国谈何容易？

在半导体领域，中国想要突破绝地确实很难。

但很难回头，我们还是要做，关键是怎么做。

IT之家认为，如果能准确分析自己和外部环境芯片ip授权是什么意思，把握优势和劣势，寻找突破机会，再加上必胜的决心和执着，谁说不能像朱文正一样创造奇迹呢？

2、不认识自己，不认识敌人，战斗就是一句空话

要想找到中国芯片突围的机会，首先要弄清楚两点：

1、整个芯片产业链的全景是怎样的？

2.什么是芯片？

第一个问题，整个芯片产业链是什么样的？ 最简单的就是按上游、中游、下游级别来划分：

图片来自：鲸鱼准实验室

上游包括：芯片生产的原材料和设备；

中游包括：芯片电路设计、芯片制造和芯片封装测试；

下游包括：芯片终端和行业应用。

第二个问题，有哪些芯片？

根据芯片处理信息类型的不同，芯片可以分为数字芯片和模拟芯片。

什么是数字芯片和模拟芯片？ 顾名思义，它们是主要用于处理数字信息和模拟信息的芯片。

那么什么是数字信息和模拟信息呢？

这样梳理之后，我们就可以分析自己在半导体行业各个环节的优势和劣势，进而寻找突破的机会。

我们还需要明确的是：半导体行业没有捷径。 我们在工艺技术等关键进展上严重落后，三五年内无法弥补。

回顾整个半导体行业，环节那么多，每个环节我们都没有严重落后。 有些人甚至有机会领导。

因此，要想打赢中国芯片的突围之战，我们不应该用自己的弱点去面对别人的强项。 先进的制造工艺固然重要，但我们不能就这样走上黑暗之路；

3、从半导体产业链的角度寻找我们的机会

1. 上游

① 原材料

我们从芯片产业链的角度来看。 产业链最上游是半导体原材料和设备。

原材料是芯片制造的基础。 看过第1条的同学应该知道，芯片是由沙子提纯成硅，然后经过复杂的工艺制成的。

它涉及到很多原材料，如硅片、光刻胶、电子特种气体、各种化学品等。

以占比最大的硅片为例。 目前表情包设计，中国大陆最主要的硅片生产商是上海硅业集团，其全球份额仅为2.2%。

其余的则被日本、德国、台湾、韩国五家巨头公司垄断。

再比如光掩模，它在光刻机中占有重要地位，美国和日本占据了80%以上的市场份额。 但我国生产的光掩模只能满足中低端产品的市场需求。

据半导体行业协会统计，目前国内半导体原材料整体利用率不足15%，在先进制造工艺中这一数字更低。

② 制造设备

对于半导体行业最上游的设备，可以参考第一条和第二条的介绍，大概包括光刻机、刻蚀机、薄膜沉积设备、热处理设备、离子注入设备等。

这些设备目前被以美国、荷兰、日本为代表的TOP10企业占据75%以上。 2019年，中国大陆自给率仅为14.2%。

技术先进性方面，以IT之家推出的光刻机为例，国内最好的光刻机设备厂上海微电子只能生产90nm光刻设备，而台积电的工艺已达到7nm EUV，代际差距较大。

以下是目前国内主要半导体制造设备供应商的技术进步情况，整体比较落后。 这需要从长远来看，慢慢解决。

最上游的原材料和设备是半导体产业的基石和最前沿技术的聚集地，但也是中国半导体产业最薄弱的环节。

但幸运的是，大多数技术和产品在中国并不是空白。 只要我们砥砺前行，我们还有追赶的可能，但我们需要给成长留下足够的时间。

2. 中游

半导体产业中游主要包括芯片设计、制造、封装和测试。 我国这部分地区的自给率仍然不容乐观，但我们也可以找到突破的机会。

(1)芯片设计

芯片设计，通俗地说，其实就是画芯片的电路图，但是这个电路图极其复杂，像这样：

这种复杂程度不是人类可以用大脑绘制的，因此需要帮助。 这里有两个概念，一是EDA，二是芯片IP。

① 电子设计自动化

其实最早的芯片的电路图比较简单，人们可以手工制作。

但今后，随着性能的提高，电路图会变得越来越复杂。 例如，Intel第一款商用微处理器4004的电路图已经相当复杂，但仍在手工设计的范围之内。

但未来，电路图的复杂度将呈指数级增长，人类无法应对。 于是，电子设计自动化软件EDA逐渐出现。

EDA可以帮助人们进行VLSI芯片的功能设计、验证、布局、布线、版图等，涵盖了芯片设计的全过程。 它是一个篮子里的软件工具集合。

没有它，芯片设计就无法进行，芯片行业就会陷入瘫痪。

目前，在全球EDA市场，Synopsys、Cadence和西门子旗下Mentor Graphics这三大公司占据了70%的份额，而且它们都来自美国。

在中国，这三个公司的市场份额高达95%，剩下的5%被其他外国公司占据，留给中国公司的份额所剩无几。

在国内，也有从事EDA工具研发的公司，如华大九天、芯视通、信合科技、光利微、博达微等。

总体来说，他们的产品在某些环节都有自己的突破和优势，但也存在不少不足。

最致命的是产品不全面，无法覆盖芯片设计的整个环节。 同时，还存在与先进制造工艺融合不够等问题。

比如目前国内最好的华大九天，在平板显示全链路电路设计方案上有很强的实力，但他们也缺乏数字芯片全流程的设计模块，支持的工具很少超过14纳米。 先进的工艺。

不要低估 EDA 设计工具。 它看起来不起眼，但却是芯片设计的关键，进入门槛非常高。 目前，国内企业要全面突破美国三大巨头的垄断，还需要很长的时间。

②IP设计

接下来是芯片IP。 IP实际上就是知识产权，是EDA发展到一定阶段的产物。

举个例子大家就明白了。 我们常说手机芯片的核心来自ARM，也就是说这些芯片已经获得了ARM Cortex-A系列的核心IP设计授权。

ARM是典型的芯片IP授权商，是全球半导体IP授权商的领先公司。

通俗地说，芯片IP就像游戏的引擎，集成了基础的、常用的功能模块，让大​​家可以直接使用，提高芯片设计的效率。

你可以看一下2017-2019年全球半导体IP供应商排名，ARM垄断了40%以上的市场份额。 全球前十名中，只有中国大陆一家，是芯原，份额为1.8%。

尽管差距巨大，但整体来看，中国在IP产业上的逆袭和突破机会还很大。

其中重要预测之一是，随着大数据、云计算、物联网、人工智能、5G等新兴产业的发展，新型半导体IP将产生巨大需求，这将对半导体IP的发展产生巨大影响。国内IP产业。 是一个巨大的机会。

目前国内主要IP设计公司有芯原、寒武纪、华大九天、诚科微、IP Goal、Actt等。 近年来，他们在人工智能芯片方面发展迅速，比如寒武纪NPU IP已经具备了不错的行业影响力。

华为麒麟系列芯片的NPU采用寒武纪IP授权，实际表现大家都看到了。

IC Insights数据显示，2019年国内IP自给率为15.60%。 虽然较低，但预计2024年，国内IP自给率有望提升至20.67%。

因此，国产在芯片IP设计方面的表现值得期待。

(2)芯片制造

有了原材料、设备、设计图纸，下一步肯定就是芯片的制造了。

随着半导体行业分工合作趋势的演变，除了英特尔、三星等少数企业既能设计芯片，又能制造芯片，其余大部分芯片制造能力都集中在代工厂，如英特尔、三星等。作为台积电。

大家可以看一下2019年全球芯片代工厂排名：

可以看到，台积电以55.5%的市场份额排名第一，压倒其他竞争对手。

但好消息是，在这份榜单中，中国大陆占据三个席位，分别是第五名的中芯国际、第八名的华虹半导体和第十名的上海华力微电子。

就制造工艺而言，中芯国际目前是国内实力最强的。 最大可生产14nm的FinFET芯片，12nm生产线正在筹建中。 与台积电目前的7nm工艺相比，还有一定距离。

如果他们从ASML订购的7nm EUV光刻机能够顺利到厂，中芯国际的技术推进将会顺利很多。

至于华虹半导体，目前的工艺进度最高可以生产90nm芯片。 与此同时，无锡新的12英寸工厂正在将技术节点扩展到55纳米，与台积电的差距更大。

单看大陆半导体代工厂的能力，我们有机会赶上台积电。

但无奈的是，芯片制造是与上游原材料、设备密切相关的环节。 就像厨师一样，只有米和锅才能做饭。 但在美国的重磅禁令下，米和锅都被卡住了，只能着急了。

因此，IT之家认为，在芯片制造这个环节，我们既有机遇，也有困难。 归根结底，还是取决于上游原材料和设备的自给自足。

(3)芯片封装及测试

芯片封装测试就是芯片的封装和测试。

芯片封装相当于给芯片套上一个外壳，起到固定、保护、散热的作用，也就是我们在电路板上看到的芯片外面的黑色塑料；

芯片测试是指芯片在交付给客户之前需要经过的一系列功能测试，以确保芯片没有隐患或其他质量问题。

芯片封装测试是半导体产业链中游相对薄弱的环节，壁垒并不算太高。 中国在过去的市场竞争中表现良好，在劳动力成本方面具有优势。 因此，现在必须加快整合步伐。 强化优势纽带。

据Yole统计，2018年全球半导体封测市场中，中国台湾日月光公司（不含Silicon Products Precision）营收52.5亿美元，排名第一，市场份额为18.90%。 美国Amkor和中国长电科技分别排名第二和第三卡通人物，占比分别为15.60%和13.10%，两者差距并不大。

排名前十的封测厂商中，有3家中国大陆企业，分别是长电科技、通富微电子、华天科技。

2005年至2018年，我国半导体封测产业规模一直保持较高增速。 考虑到5G、AI、物联网时代各种新型芯片的出现，我国半导体封测行业仍将保持较高增速。 生长。

所以这是我们不能失去的纽带。

与此同时，在半导体封装测试领域，中国还有一个重要的机遇，那就是系统级封装（SiP）。

什么是系统级封装？ 一句话大家都很容易理解：

例如，在手机中，其处理器和闪存是两块芯片，分别放置在主板上。

但在SiP技术下，这两个芯片将被封装成一个芯片模块，这大大减少了它们在主板上占用的空间。

听起来有点类似于SoC的原理，但它比SoC更难，在新时代有更高的难度要求。

我们知道半导体工艺已经达到7nm，其次是5nm、3nm。 摩尔定律趋于失效，工艺节点越来越接近极限。 目前人类的技术很难掌握到3nm之后的推进。 这意味着芯片很难做得更小。

但未来不可避免的是终端越来越小，空间有限，所以芯片必须做得更小。 那我们该怎么办呢？

由于制程技术暂时受阻，我们只能放手一搏，看看在封装技术上能否将芯片做得更小，于是人们想到了系统级封装SiP。

SiP并不是指特定的技术，也不是一个新词。 之前很多设备都使用过，比如苹果的Apple Watch，大约15种不同类型的SiP工艺也用在iPhone7 Plus上。

然而，摩尔定律时代对SiP提出了更高的要求，多个芯片必须封装得更小。 目前行业有一个总体方向，就是3D封装。

什么是3D包装？ 事实上，在过去的系统级封装中，芯片并排放置在一个封装中，称为2.5D IC。

3D包装就更变态了。 它将很多芯片堆叠在一起进行封装，大大减少了空间。

当然，这说起来容易，但做起来技术上却非常困难，技术分支也很多。 台积电去年4月完成了全球首款3D IC的封装，目前尚未量产。

随着基于摩尔定律的3D SiP封装技术的进步，对相关设备提出了新的要求，引发了新一轮的设备更新换代。

因为是新技术，与落后数十年的中国光刻机等设备相比，这条起跑线国内外并不落后。 对于中国来说，这是一个需要抓住的机遇。

当然，机遇总是与挑战相伴。 在3D IC等高端封装领域，中国大陆与台积电、英特尔、三星等国际巨头差距依然明显。

中国要想继续追赶现有的优势，就必须聚集上下游的力量来完成，而不是把封测当作一个孤立的环节。

比如台积电，他们从事芯片制造和代工，但也在研究先进封装技术，这说明这将成为未来链接上下游的重要方向。

3.下游

芯片产业链下游是具体终端和行业应用。 这个环节在我们国家是不用担心的。

在半导体需求方面，我国一直是全球最大的半导体集成电路消费国。 2013年以来，我国集成电路进口额超过2000亿美元，连续五年远远超过战略物资原油进口额。 是我国进口量最大的商品。

与此同时，我们自己的半导体产业规模也在逐年扩大。 2007年至2018年，我国集成电路产业年均复合增长率为15.8%，远高于全球6.8%的增速。 2018年，半导体市场规模达到15820亿美元，占全球总量的33.72%。

这些数据都表明，我国在半导体产业链下游一直有着巨大的需求，这将对我国芯片突破起到重要的推动和激励作用。

4. 数字芯片

1.CPU、GPU

数字芯片中的CPU和GPU是人们最常接触到的芯片，其市场格局也早已形成。

桌面端的Intel和AMD，移动端的ARM都是这个领域的巨头。 他们不仅拥有近乎垄断的市场份额，而且还形成了强大的软硬件生态系统。 因此，我们在这个领域突破的机会很小。

但即使机会很小，也不要放弃。 目前，在CPU领域，国内主要厂商有龙芯、兆芯、申威、华为鲲鹏、飞腾； GPU方面，包括景嘉微、西游微电子和中科曙光。

这些公司中，龙芯、申威、景嘉微等公司的芯片由于IP授权架构、性能等因素，难以在商用领域形成生态系统。 因此，他们主要在党政和军队领域发挥作用。 华为鲲鹏拥有ARMv8相关授权，性能强劲，制造工艺可以达到7nm，但目前与麒麟芯片一样，处于被美国制裁的风波中，未来发展存在诸多不确定性。未来;

中科曙光主要专注于党政和商用服务器市场。 他们的海光CPU是国内唯一基于x-86架构的服务器芯片，在性能和生态上都有优势。 同时他们还有GPU业务，这也与服务器市场和AI有关。 市场。

中科曙光在服务器市场本应有良好的发展前景，但去年他们与华为一样被列入“实体清单”，供应链遭遇挫折，给未来蒙上了一层阴影。

兆芯是由上海市国资委下属子公司持股80%与威盛电子（VIA）持股20%共同组建的合资公司。 是国家重点扶持的IC设计公司。 设计 CPU、GPU 和芯片组的能力。

其16nm KX-6000系列处理器是目前国产最先进的X86处理器，已搭载于联想、映众、攀登等国产笔记本、台式机、一体机产品中。

兆芯目前是我国高性能x86处理器的中坚力量，但也存在前期获得x86授权、市场开拓不足、技术层面有被美国限制等问题。

2. 存储芯片

IT之家在第3篇文章中曾较为详细地介绍了国内存储芯片行业的现状。 以下是几个关键点：

 2017年我国存储芯片自给率为0，市场缺口巨大；

 存储芯片市场中，DRAM由三星、海力士、美光主导，NAND市场由三星、铠侠、WDC、美光主导；

国内DRAM市场主要厂商为长江存储、福建晋华、合肥长鑫； NAND市场由长江存储主导。

我国存储芯片产业从2016年开始规模化，并在较短时间内取得了不错的成绩。

例如，今年4月，长江存储成功研发出业界首款128层QLC 3D NAND闪存，并通过了多家控制器厂商SSD等终端存储产品的验证。

而今年5月，搭载合肥长鑫DRAM闪存颗粒的光威易Pro DDR4内存条也已开售。 这是第一款纯国产记忆棒。

另外，值得注意的是，随着物联网、智能家居、智能汽车等市场的火爆，非易失性存储器之一的NOR Flash将迎来新一波需求。

目前NOR Flash市场比较分散，国产化程度也比较可观。 根据CINNO数据，2019年第三季度，国内厂商华邦占全球NOR Flash市场26%，宏旺占23%，兆易创新占18%。

总体而言，在半导体国产化需求的压力下，国内存储产业将迎来发展机遇，不失为一个值得期待的突破。

3.人工智能芯片

目前，人工智能技术日趋成熟，已广泛应用于各行各业。 市场上也出现了人工智能热潮。

作为承载整个人工智能产业的基础，AI芯片也被誉为国内外共同竞争的热点，未来必将发挥重要作用

根据设计方案，AI芯片可分为GPU、FPGA、ASIC等，它们各自的特点如下：

从应用场景来看，AI芯片的主要业务场景分为云端AI计算和终端侧边缘计算。

目前，GPU仍是AI芯片市场的主导者，主要应用于云训练、推理等高端市场；

由于FPGA和ASIC灵活、可定制的特点，未来终端边缘计算将有很大的发展空间。

具体到芯片和业务场景，目前的GPU AI芯片市场，英伟达基本是一家独大，国内企业与其存在巨大差距；

FPGA芯片市场主要由国外Xilinx（赛灵思）、Intel、Lattice（莱迪思）、Microsemi主导

Microsemi（美高森美）被四大巨头垄断，尤其是Xilinx和Intel。

国产FPGA刚刚起步，在硬件性能等方面与巨头存在较大差距。 目前国内主要FPGA厂商有紫光同创、复旦微电子、华为电子等，其中紫光同创是中国市场上唯一一家具备数十种自主产权高性能FPGA研发和制造能力的企业。数以百万计的门。

ASIC是指专用芯片，是为某种目的和用户定制的。 与其说它是一个芯片，倒不如说它是一个技术方案，有点像IP授权。

目前在国外，谷歌主要是ASIC主导，而在国内，寒武纪是代表。 比如华为麒麟芯片中的NPU就是来自寒武纪的IP授权。

值得注意的是，由于美国的限制措施以及国产换机热潮，国内互联网巨头阿里、腾讯、百度也纷纷投入芯片领域，带来了雄厚的资金和研发资源，并且都聚焦于关键芯片领域。地区。 人工智能芯片。

For example, Alibaba established the DAMO Academy in 2017, and announced in 2018 that it is developing an Ali-NPU neural network chip, which is mainly used in AI reasoning calculations such as image and video analysis and machine learning.

Baidu pays more attention to AI. They released the DuerOS smart chip in 2017, and reached strategic cooperation with Ziguang Zhanrui, ARM, and Shanghai Hanfeng.

In July 2018, Baidu also officially released its self-developed AI chip "Kunlun". This was the first cloud full-featured AI chip in China at that time, and it entered the high-end market.

Although in some high-end AI business scenarios, foreign chip giants still occupy the right to speak, but AI is an emerging technology direction in recent years, and the industry is booming, leaving more opportunities for domestic companies.

Especially in the scenario where FPGA+ASIC is combined with IoT edge computing, there is not only a huge domestic market demand, but also a corresponding product ecology, which is likely to become a breakthrough stronghold for Chinese semiconductors.

5. Analog chip

The analog chip is a chip that processes analog information, and is the first pass for the terminal to process external information. It mainly includes power management chips, signal chain chips, radio frequency chips, and of course there are many other chips.

Compared with digital chips, analog chips have complex product types and long life cycles. Although the process requirements are low, the design relies on talents with years of experience. Therefore, there are high barriers in this field, and there is a situation of oligopoly competition.

Domestically speaking, the analog chip market is mainly occupied by international analog chip giants such as TI, NXP, Infineon, Skyworks, and STMicroelectronics, which together have a 35% market share.

Among the world's top ten analog chip manufacturers, none of China was selected.

So does this mean that China has no chance to break through in the analog chip market? 两者都不？

As mentioned earlier, the analog chip industry has its own characteristics: it does not rely on Moore's Law, and technology development is mainly based on experience accumulation, so it is less technically stuck.

In contrast, although there is still a huge gap between China's semiconductor industry and foreign giants, my country has only spent nearly 20 years to realize the technological development process of 40 to 50 years abroad. This is in line with our engineer talent pool, market demand and The spirit of hard work is closely related.

This is our opportunity to break through in the analog chip market.

Right now, China's analog chip market is still relatively small and scattered, but according to statistics from the Domestic Semiconductor Association, the domestic analog chip market is tending to be concentrated. For example, in 2019, there were 108 fewer analog chip companies.

At the same time, after years of precipitation in China's analog chip industry, a number of excellent analog chip manufacturers have emerged, such as Silijie, Angbao, Shengbang, Fuman Electronics, etc., and their market recognition is constantly improving.

For example, Shengbang Co., Ltd., which is the leader of domestic analog chips, has a number of analog chip product lines used in consumer electronics, communication equipment, industrial control, medical equipment, automotive electronics and other fields.They are also the largest supplier of op amps in China, ranking fourth in the world, second only to TI, ADI and Maxim abroad. The parameters of some high-precision op amps have surpassed TI, and their technical strength is very strong.

Generally speaking, in the field of analog chips, China's breakthrough in the wave of domestic substitution in the future is also relatively promising.

六，结论

After the above round of analysis, it can be seen that China's semiconductor breakthrough battle, if we only focus on the most upstream and process nodes and other related cutting-edge technologies, we seem to have really been besieged to the point of nowhere;

However, if we broaden our horizons, from the perspective of the entire chip industry, we still have a lot to do.

Is the most upstream cutting-edge technology important? It is very important and must be studied and accumulated firmly.

But the breakout battle is about dislocation competition. Whether we can find the breakout point flexibly determines whether we can survive.

Overall, our opportunities lie in:

1. Huge market demand in the field of FPGA, ASIC and analog chips in the era of Internet of Everything;

2. The field of chip packaging and testing with relatively low threshold;

3. As well as the SiP-based packaging and testing technology innovation triggered by Moore's Law;

4. Preemptive layout in the AI ​​era. There will be new opportunities in the field of FPGA, ASIC and chip IP design. At the same time, my country has a relatively complete industrial chain in the field of artificial intelligence.

Of course, there is another important point, that is, looking at the entire semiconductor industry chain, although China is lagging behind in many key technologies, it still has the layout of the entire industry chain, and we are not blank in every link.

This is like a kindling, continuing the hope of China's semiconductor industry.

Fortune and misfortune depend on each other, and the unscrupulous blockade by the United States has objectively stimulated China's strong desire to replace semiconductors domestically. We have a huge market demand and the layout of the entire industrial chain. As long as people are united and courageous, IT Home believes , No matter how solid the blockade is, there will be a day when it will be torn apart.