全球疫情下，美國(guó)對(duì)中國(guó)技術(shù)戰(zhàn)的絞殺依然在層層疊加，讓國(guó)產(chǎn)替代成為不可逆轉(zhuǎn)的大潮。
盡管在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的諸多環(huán)節(jié)中，全面撒網(wǎng)難以承受，但放眼國(guó)產(chǎn)替代的諸多發(fā)力點(diǎn)，無疑IP、EDA、設(shè)備、材料等均將擔(dān)當(dāng)重任。
IP位于金字塔頂端
在年均600多億美元的全球芯片研發(fā)開支中，IP只占36億美元，雖然只有5％，但其價(jià)值和影響力卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出用金錢衡量的份額。
過去10年來，IP細(xì)分市場(chǎng)的年復(fù)合增長(zhǎng)率超過10％，遠(yuǎn)高于EDA和整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)的增長(zhǎng)。如果將新興的芯粒也歸入IP類別的話，未來10年IP有望趕上EDA的市場(chǎng)規(guī)模。
可以毫不夸張地說，在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)這座金字塔上，IP處于價(jià)值鏈的最頂端。
消費(fèi)電子行業(yè)為IP市場(chǎng)提供養(yǎng)分
處理器IP市場(chǎng)將占據(jù)最大的市場(chǎng)份額，處理器IP在消費(fèi)類電子產(chǎn)品和汽車垂直設(shè)備中有多個(gè)用例，它們的成本也很高，這些用于汽車領(lǐng)域的高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng)和信息娛樂系統(tǒng)。
這是由于借助先進(jìn)IP制作的高級(jí)組件和芯片的發(fā)展，消費(fèi)電子行業(yè)為半導(dǎo)體行業(yè)和半導(dǎo)體IP市場(chǎng)參與者提供了巨大的增長(zhǎng)機(jī)會(huì)。
IC和SoC廣泛用于這些消費(fèi)電子應(yīng)用中，并且對(duì)這些產(chǎn)品的需求增加正在加強(qiáng)半導(dǎo)體市場(chǎng)。
嵌入式DSP IP和可編程DSP IP領(lǐng)域的快速發(fā)展是半導(dǎo)體IP行業(yè)及其細(xì)分領(lǐng)域的最新熱點(diǎn)之一。
在過去的5年中，對(duì)高級(jí)嵌入式DSP，復(fù)雜的可編程DSP的偏愛以及對(duì)它們的不斷增長(zhǎng)的需求已引起DSP行業(yè)及其母行業(yè)的主要參與者的廣泛關(guān)注。
據(jù)MarketsandMarkets預(yù)測(cè)，到2024年半導(dǎo)體IP市場(chǎng)將從2017年的47億美元增長(zhǎng)到65億美元，在預(yù)測(cè)期間的復(fù)合年增長(zhǎng)率為4．8％。
處理器IP授權(quán)模式呈現(xiàn)新趨勢(shì)
從目前來看，處理器 IP 授權(quán)模式的新趨勢(shì)主要體現(xiàn)在四個(gè)方面：
首先，在指令集架構(gòu) ISA 層面，已經(jīng)逐漸從私有向開放授權(quán)、再到開源轉(zhuǎn)變；
其次，在微架構(gòu)層面，呈現(xiàn)部分軟核開源的趨勢(shì)；
再次，在授權(quán)費(fèi)層面，呈現(xiàn)更低的使用門檻；
最后，在授權(quán)周期方面，呈現(xiàn)更短更便捷的趨勢(shì)。
實(shí)際上所有處理器 IP 授權(quán)模式的轉(zhuǎn)變，都是為了吸引更多的企業(yè)加入到自己的架構(gòu)里面，從而促進(jìn)生態(tài)的發(fā)展，未來這些架構(gòu)授權(quán)模式又會(huì)發(fā)生怎樣的變化，值得期待。
技術(shù)發(fā)展帶來新的約束
在每次飛躍中，新技術(shù)都會(huì)進(jìn)入市場(chǎng)并打破平衡。同樣適用于工藝節(jié)點(diǎn)起著至關(guān)重要作用的IC行業(yè)。
半導(dǎo)體芯片節(jié)點(diǎn)的變化會(huì)改變?cè)O(shè)計(jì)的復(fù)雜性，芯片的外形尺寸以及IP內(nèi)核設(shè)計(jì)架構(gòu)。限制高級(jí)SoC設(shè)計(jì)是這些芯片在高級(jí)技術(shù)中的有效實(shí)現(xiàn)。
向高級(jí)技術(shù)節(jié)點(diǎn)的遷移會(huì)增加IP供應(yīng)商的設(shè)計(jì)成本，而按照新技術(shù)節(jié)點(diǎn)的IP許可費(fèi)用則可能與支出的增加不符。
SoC設(shè)計(jì)的總體成本增加了約40％，而節(jié)點(diǎn)尺寸從32 nm變?yōu)?8 nm，并且預(yù)計(jì)又將增加22％，而又增加了30％。使用28 nm的節(jié)點(diǎn)，SoC硅IP設(shè)計(jì)的總體成本大約增加了36％。
由于上述芯片制造工藝節(jié)點(diǎn)的變化對(duì)IP行業(yè)和IP內(nèi)核的影響，快速變化的工藝節(jié)點(diǎn)被證明是對(duì)全球半導(dǎo)體IP市場(chǎng)的制約。
釋放新的活力和趨勢(shì)
據(jù)IPnest的2018年全球IP市場(chǎng)統(tǒng)計(jì)分析，Arm占據(jù)約45％，而Others類別為7．166億美元，約占20％，其中占比雖小但增長(zhǎng)迅猛的當(dāng)數(shù)RISC－V IP。
IP市場(chǎng)的一個(gè)變化趨勢(shì)是CPU／GPU等通用型IP在逐漸下降，而專用芯片IP卻在快速增長(zhǎng)。碎片化的IoT市場(chǎng)有著千差萬別的應(yīng)用需求，這給簡(jiǎn)潔而靈活的RISC－V內(nèi)核IP找到了用武之地。
如果說PC和服務(wù)器是x86架構(gòu)的戰(zhàn)場(chǎng)、手機(jī)是Arm架構(gòu)的主戰(zhàn)場(chǎng)，那么新興的IoT將成為RISC－V的主戰(zhàn)場(chǎng)。
傳統(tǒng)IP市場(chǎng)格局分化
由于物聯(lián)網(wǎng)、5G、人工智能等新興技術(shù)的發(fā)展，半導(dǎo)體產(chǎn)品生態(tài)將會(huì)更加豐富，同時(shí)設(shè)計(jì)規(guī)模和設(shè)計(jì)難度也將進(jìn)一步加大，使得客戶對(duì)于IP的種類、功能和性能都提出了更多更個(gè)性化的需求。
從縱向的應(yīng)用版圖來看，向建軍舉例說，以物聯(lián)網(wǎng)為例，其核心指標(biāo)要求超低功耗，這就提出了超低功耗IP的一系列需求。
而且，隨著城市、樓宇、家居的智能化和網(wǎng)絡(luò)化以及可穿戴市場(chǎng)的發(fā)展，亦催生了對(duì)藍(lán)牙、NB－IoT等一系列射頻類協(xié)議IP需求。
此外，IP在向更專業(yè)化的垂直細(xì)分領(lǐng)域發(fā)展例如存儲(chǔ)器IP面向不同的市場(chǎng)和應(yīng)用，客戶會(huì)選擇不同技術(shù)類型的存儲(chǔ)器，如汽車電子應(yīng)用偏好高可靠性，一些電源類產(chǎn)品偏好高耐壓，而一些消費(fèi)類產(chǎn)品傾向于低成本，IP細(xì)分大有可為。
國(guó)內(nèi)IP進(jìn)步和困難同行
而IP業(yè)的成長(zhǎng)離不開設(shè)計(jì)業(yè)蓬勃發(fā)展的澆灌，去年中國(guó)IC設(shè)計(jì)業(yè)規(guī)模已突破3000億元，在諸多應(yīng)用領(lǐng)域全面開花。與之相輔相成的是顯著帶動(dòng)了國(guó)內(nèi)芯原、銳成芯微、芯來、和芯微等眾多IP公司的發(fā)展。
國(guó)內(nèi)IP廠商這些年在技術(shù)上已經(jīng)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，在一些技術(shù)方向和細(xì)分領(lǐng)域，甚至趕超了國(guó)外的廠商。
從IC設(shè)計(jì)的角度出度，國(guó)內(nèi)IP廠商在低速低工藝IP領(lǐng)域已可比肩。如果國(guó)內(nèi)IP成熟度高、性能好，一般會(huì)選擇國(guó)內(nèi)IP，因成本更合適。
而隨著各路英豪的進(jìn)入，IP的業(yè)務(wù)模式也在分化。
一類是像華為海思有多年開發(fā)芯片的經(jīng)驗(yàn)，有自己的IP甚至指令集開發(fā)實(shí)力，但不對(duì)外。
二是互聯(lián)網(wǎng)巨頭類似阿里，通過收購(gòu)打造IP平臺(tái)，因?yàn)橘Y金雄厚，一方面可吸引頂尖人才，另一方面沒有包袱可放手去做。
三是國(guó)內(nèi)獨(dú)立的第三方IP廠商，立足于各類IP的積累。
結(jié)尾：
IP作為最上游的環(huán)節(jié)不可或缺，其研發(fā)屬于原創(chuàng)，亦體現(xiàn)了國(guó)家IC業(yè)的自主創(chuàng)新能力。