半导体IP行业深度报告：核心、机遇、格局、国产突破

来源:未来智库发布时间:2020-10-10385浏览

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报告提纲：

一、IP投资逻辑框架

IP:设计架构的重要组成，芯片设计的“原材料”IP行业成长路径:进入以数据为中心推动的未来十年IP全景图:四大细分市场，处理器IP占据半壁江山IP市场格局:高度集中，龙头企业地位稳固二、IP:产业链顶端，深层技术要素

IP的源起及发展IP:硬科技创新的深层要素IP厂商的运营模式及创收模式三、IP行业格局及发展趋势剖析

IP全球市场格局及细分市场龙头以IP复用为基础的SoC技术RISC-V:IP发展新际遇四、国产IP:亟待突破，曙光已现

国产IP当前发展现状国产IP市场空间与发展潜力分析探寻国产IP投资机会报告摘要：

IP:设计架构的重要组成，芯片设计的“原材料”

IP与设计架构:架构设计作为芯片设计的第一步，本质上是实现对于产品要求的初步解释。随着集成电路设计规模的不断扩大，出现了很多成熟的常用设计模块，即为IP，现在芯片正向设计，不再是完全从0开始，都是基于某些成熟的IP，并在此基础之上进行芯片功能的添加。现在主流的芯片架构，比如CPU中的Arm架构、X86架构，都是基于IP设计的。

IP在芯片设计中的核心作用。芯片设计上游主要包括EDA和IP，EDA是作为芯片设计工具和辅助性软件，IP 作为芯片设计的“原材料”。总体而言，芯片设计即为通过选取符合要求并实现相关功能的IP，运用EDA工具将程式码转换成实际的电路图。

PC时代，随着集成电路技术不断升级，芯片设计复杂程度提升，行业分工趋于细化，IP产业应运而生;MI时代的两大操作系统及应用开发，都选择了Arm，半导体IP市场在不断成长，Arm也成为了全球半导体行业分工中IP授权的龙头，2019年市占率超过40%;AIoT时代，受数据中心驱动，市场空间持续打开。另外具备开源生态的指令集RISC-V，因具备自由开放、成本低、功耗低等方面的优势，成为IP行业全新际遇，或将重塑行业格局。IP行业的两大核心竞争力

一、通过工艺研发或者并购所产生IP池的丰富度。IP池的深度是打造自身技术护城河的关键环节，Arm在IP总收入方面能保持市场领先地位，因为其IP池所带来的专利使用费每年超过数十亿，大大超过了竞争对手。相比较下，国内厂商所积累的IP多是依靠并购而来，且在关键的中央处理器(CPU)IP方面仍待突破。二、客户网络效应所建立的上下游生态体系。IP公司之间的竞争，除了各家技术上的独特性，更多还要看建立生态的能力，Arm能够成为移动时代王者的核心因素，除了CPU和GPU架构等核心IP，还在于联合合作伙伴建立了IP-芯片-应用的一体化生态，从而形成了高壁垒。Arm仅是去年签署的授权许可协议就达到1767份，近五年客户累计超过450个，包括IBM、高通、英伟达、微软、苹果等全球知名公司，这为其搭建完善的生态系统供应链提供了基础。我国的半导体IP份额比重较低，IP公司之间的竞争除了各家技术上的独特性，更为重要的是能否建立起一种生态的能力。

IP的源起及发展。半导体IP是指在集成电路设计中那些通过验证的、可重复使用的、具有特定功能的宏模块，可以移植到不同的半导体工艺中。IP授权的出现源自半导体设计行业的分工，设计公司无需对芯片每个细节进行设计，通过购买成熟可靠的IP方案，实现某个特定功能。这种类似“搭积木”的开发模式大大缩短了芯片的设计周期，节约了设计成本，在降低芯片设计难度的同时提高了芯片的性能及可靠性。IP:硬科技创新的深层要素。IC设计产业的发展离不开其上游生态链的支持，而IP正是集成电路设计产业链的上游关键环节。作为上游的上游，IP成为硬科技创新的深层要素。IP厂商的运营模式及创收模式。半导体IP的运营模式包括:半导体IP授权服务，是指向客户单独提供处理器IP、数模混合IP和射频IP等半导体IP授权业务;一站式芯片定制服务，是指向客户提供平台化的芯片定制方案，充分利用半导体IP资源和研发能力，满足不同客户的芯片定制需求。半导体IP的创收模式包括:前期授权费+版税，Arm所采取便是收取一次性技术授权费用和版税提成。IP全球市场格局及细分市场龙头。按产品分类，IP可以大致分为处理器IP、有线接口IP、物理 IP和数字IP四大类。其中处理器IP是目前全球最大的IP族群，市占率超过50%，代表性龙头主要有Arm、imagination、CEVA;接口IP发展潜力最大，代表性龙头主要有新思科技和铿腾电子。按地区分类，亚太地区占据全球最大的半导体IP市场，并且有望成为全球增长最快的地区。按应用分类，主要可分为消费电子、电信、工业、汽车、商业和其他，其中消费电子领域在全球半导体IP市场中占有最高份额，展望未来汽车领域增速最快。以IP复用为基础的SoC技术。目前SoC已成为了IC设计的主流。SoC可以充分利用已有的设计积累，显著地提高ASIC的设计能力，缩短设计周期，缩小设计能力与IC工艺能力之间的差距，产业界以IP设计为主的SoC占总数的90%以上。而SoC设计技术的关键是IP及其复用技术，如何利用经过验证的IP，成功地把IP集成到SoC系统中，是限制设计能力的瓶颈问题。RISC-V:IP发展新际遇。RISC-V全面开源，且具有全套开源免费的编译器、开发工具和软件开发环境(IDE)，允许任何用户自由修改、扩展，从而能满足量身定制的需求，大大降低指令集修改的门槛。随着物联网时代的来临，RISC-V作为新兴架构，以其精简的体量，或许在未来的IoT领域中能取得一定的优势。国产IP当前发展现状。中国大陆已是全球最大的电子设备生产基地，因此也成为了集成电路器件最大的消费市场，而且其需求增速持续旺盛。面对巨大需求，当前国产集成电路的供给严重不足。据波士顿咨询数据显示，2018年国产半导体自给率仅有14%，对于进口依赖程度依然较高。前十大IP厂商中仅排名第7的芯原股份为大陆厂商，市占率仅为1.8%。IP国产化需求迫切。国产IP市场空间与发展潜力分析。全球竞争格局逐步改善，中国大陆芯片设计公司数量已呈快速增长趋势。据ICCAD数据显示，自2016年以来，我国芯片设计公司数量大幅提升，2015年仅为736家，2019年则增长至1780家，年均复合增长率为24.71%。由于中国大陆芯片设计公司的不断崛起，本土设计项目在全球设计项目中的占比不断增高。乘着物联网、5G、人工智能等新技术的东风，以及世界半导体产业中心的转移，半导体产业“国产化”具有较大空间，预计2027年中国半导体市场自给率有望达到31.2%。报告节选：