中国半导体IP行业细分领域分析

2023-11-07 14:35:27 字數 4246 閱讀 9390

半导体ip衡量要素:技术、量产、服务及抗风险四大指标构筑ip竞争力。

中国半导体ip行业细分领域分析

半导体ip衡量要素:技术、量产、服务及抗风险四大指标构筑ip竞争力

除去衡量ip厂商的ip完备度、生态能力及差异化特性外,半导体ip衡量要素还涉及四大分析维度:技术能力、量产能力、服务能力及抗风险能力;以及ppa、协议、自研、工艺、产品组合、验证、专业团队、产品生命周期管理、定制化、风险等12个细分指标。

由于国产ip产品品类较少且分布不均,竞争格局尚不明朗,难以进行细化指标评估。总体而言,当前国产ip在自主可控、技术水平、工艺节点覆盖能力、行业标准等方面与国际厂商相比较弱,随着国产化需求推动、背靠本土广阔市场等优势,以及人才水平、技术水平提升,国产ip的发展仍有 广阔空间。

半导体ip:营收模式成熟,海外以版税为主,国内以授权为主

ip营收模式为前期授权(license)与后期版税(royalty),前者是将集成电路设计时所需用到的经过验证、可重复使用且具备特定功能的模块(即半导体ip)授权给客户使用,并提供相应的配套软件与技术支持。后者为向客户交付ip时进行一次性收费,为客户完成芯片量产和销售后按费率产生收入,版税收入将依赖于客户搭载ip产品的销量。海外龙头公司均采用收取ip授权费与版税的营收模式,国内半导体ip公司除了采取类似的收入模式外,还基于独立设计ip提供芯片定**务。

海外龙头公司业务模式成熟、客户稳定,其业务收入主要**于版税;而国内ip厂商尤其是新兴厂商,进入市场晚,业务收入仍以授权费为主。

处理器ip:cpu ip占据最大市场份额,海外arm垄断,国内厂商积极布局

处理器ip指应用于程序控制、语音处理、图形处理、图像信号处理、**编解码、计算机视觉和神经网络等微处理器的数字ip,主要包括cpu ip、 gpu ip、npu ip、vpu ip、dsp ip、isp ip六大类。

处理器 ip 在半导体ip中占据最大市场份额,广泛应用于消费电子、汽车等行业。在其细分子类中cpu ip市场规模最大,同时也具有极高的技术壁垒与生态壁垒,当前cpu ip市场基本由arm垄断,其余处理器ip为专用型处理器ip。

处理器ip:受移动市场驱动长期占据最大份额,后续增长曲线将放缓

过去十年中,智能手机/移动手机的井喷式普及使得处理器ip份额得到迅速增长。未来预计处理器ip将继续占据最大市场份额,但占比将逐渐下降。

究其原因,一方面汽车智能化趋势,以及未来对各垂直领域的mpu、mcu、dsp和图形处理单元需求的增加,将持续推动处理器ip稳健增长;另一方面,物联网、数据中心的发展也拉动接口ip等其他ip的增长,使得处理器ip市场集中度下降,高、中、低端结构变化逐渐拉平处理器ip增长曲线。

处理器ip:国产突破垄断、建立良好生态系统是关键

当前处理器ip垄断于以arm为主的海外龙头中,尤其在cpu ip、gpu ip上国产ip占比极小。究其原因,国产ip主要面临技术壁垒、生态壁垒、产品壁垒三大发展痛点。

进入后摩尔时代,异构计算、以整体解决方案为目标有望成为处理器ip发展突破点,此外risc-v的出现有望部分替代垄断的arm处理器体系结构。

接口ip:有线接口为主,产品数量多、应用广泛

接口ip是基于标准接口协议,实现芯片与内外部设备进行通信、传输数据的电路模块,分为有线接口ip与无线接口ip,主要用于数字信号处理和嵌入式系统中的接口设计。接口 ip 中主要均为有线接口 ip,包括usb ip、pcie ip、ddr ip、mipi ip、d2d ip等;无线接口 ip 主要包括蓝牙、 zigbee、thread ip 等。其中应用较多的为usb、ddr、pcie、mipi 、hdmi、serdes ip等。

接口ip:市占率第二ip品类,受大数据及计算需求推动高速增长

接口ip现已成为市占率第二的ip种类。据ipnest**,2023年接口ip市占率有望超过cpu成为增速最快ip品类,其中主要增量**于数据中心关联度较高的pcie ip、ddr ip以及以太网/d2d。

一方面,随着大规模数据处理和计算需求激增,接口ip技术对于高性能计算的重要性不断抬升其市场规模;另一方面,接口ip本身因数量多、需求规模大、需求种类最多,在以arm为主的处理器ip垄断地位削弱的趋势下,随着协议发展速度加快、产品形态发展多样化将实现高速增长。

接口ip:国产布局企业多、产品丰富,但仍面临标准协议、工艺演进等困境

当前国产ip中接口ip布局企业多、产品类型较为丰富,且部分企业全球市占率能位列前三。但由于布局晚、技术壁垒高、生态链不成熟等一系列原因,国产接口ip发展面临者标准化协议、工艺制程移植能力以及验证量产落地等困境。

但在产品高速增长以及巨大本土市场的支撑下,国产接口ip曙光已现。在向国际厂商全面追赶的同时,细分品类ddr ip 产业可以作为突破口,可以进一步发挥技术支持与定制化服务优势,chiplet、开源指令集等新浪潮的出现,国内企业可以从中找到新的发力点。

其他物理ip:物联网设备与外界交互的基础

物理ip主要用于处理表征光、温度、速度、电压、电流等自然界信息的连续性模拟信号,除有线接口ip外,物理ip主要包括数模混合ip、射频ip和存储器ip等。

物理ip既是连接自然世界与数字世界的桥梁,也是物联网设备与外界交互的基础。芯片在借助物理ip完成对自然信号的接收、传输、转换、存储后, 由数字ip进行后续数字化处理与运算;同时,物联网终端感知的自然世界信息,需通过物理ip才能被处理器核所理解与处理,且处理器核的指令和运算结果也需要物理ip才能够与人实现智能交互。

其他物理ip:物联网芯片集成度日益提升,物理 ip重要性日益凸显

物理ip重要性日渐凸显,越来越多的物理ip被集成进芯片中,其性能、成熟度也随着在芯片产品的大规模量产中得到反复验证和优化而不断提高, 商业价值愈加凸显。据ipnest数据,2023年其他物理ip市场规模达8.93亿美元,同比增长

一方面,随着芯片功能愈加复杂,系统级芯片中物理ip数量和类型不断增加;另一方面,物联网时代的到来,物联网芯片的集成度日益提升。此外, 物理ip也得到越来越多的芯片设计公司、系统级厂商等用户重视。

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