IP是指在半導體集成電路設計中那些可以重復使用的、具有自主知識產(chǎn)權功能的設計模塊。設計公司無需對芯片每個細節(jié)進行設計，通過購買成熟可靠的IP方案，實現(xiàn)某個特定功能。

IP核的概念源于產(chǎn)品設計的專利證書和源代碼的版權等。這種類似搭積木的開發(fā)模式，縮短了芯片開發(fā)的時間，提升了芯片的性能。

IP在年均600多億美元的環(huán)球芯片研發(fā)開銷中，IP只占不到40億美元，固然惟有5％，但其代價和影響力卻遠遠勝過用款項掂量的份額。

全球半導體IP市場分析

半導體IP因技術密集度高、知識產(chǎn)權集中、商業(yè)價值昂貴，處于產(chǎn)業(yè)鏈頂端。隨著集成電路技術不斷升級，芯片設計復雜程度提升，行業(yè)分工趨于細化，IP產(chǎn)業(yè)應用而生，誕生于1990年的ARM成為先行者。

越來越多的采用多核技術，再加上半導體IC和片上系統(tǒng)（SoC）的設計復雜性不斷提高，推動半導體IP市場發(fā)展。市場參與者積極外包不是產(chǎn)品差異化核心的IP設計和開發(fā)活動，IP對于提高高級設計流程的設計生產(chǎn)率至關重要，因此在半導體市場上具有巨大的潛力。

2019年全球半導體IP市場總價值約為39.4億美元，比2018年的37.4億美元增長了5.2％。考慮到半導體市場在2019年下降了約15％，且IP特許權使用費（royalties）通常與芯片銷售價格掛鉤，這份榜單所顯示出的成績對于IP供應商來說，已經(jīng)是個不錯的結果了，這說明IP在半導體市場的滲透率進一步提高了。

從圖中可以看出，2019年，排名前10廠商營收總額占全球總銷售額的78.1%，大者恒大的局面依然穩(wěn)固。另外，從這兩年的榜單來看，只有一家公司異軍突起，那就是SST，從2018年的10名開外，一舉沖到了2019年的第四，而其它9家廠商排名沒有明顯變化。

圖：2019年排名前10的IP公司

ARM在全球半導體IP市場中處于技術領先地位，其設計了一系列相互關聯(lián)的IP，包括微處理器、物理IP以及支持軟件和工具。新思科技（Synopsys）和鏗騰電子（Cadence）分別排名第二和第三，這兩家EDA供應商都是定位為“一站式” IP供應商，通過收購各自細分市場中的中小型供應商領導者來創(chuàng)建自己的IP產(chǎn)品的。新思科技始于2000年代初期，而鏗騰電子在IP中的定位則從2010年收購Denali開始。

Arm在IP總收入方面繼續(xù)保持市場領先地位，因為其專利使用費每年超過數(shù)十億，大大超過了競爭對手。Arm曾經(jīng)控制著IP市場50％的份額，但是在市場競爭不斷加強的情況下，最近兩年市占率有所下降，從2018年的44.7％下降到了2019年的40.8％，這類似于2018年和2017年發(fā)生的情況。

不過，雖然全球半導體IP市場由巨頭壟斷，但若縱向來看還是有些喜人的變化。從集中度來看，2017前十大供應商份額合計達到84.6%，2018年略降至80.1。這說明市場參與者在增多，且競爭力也在逐步加強，特別是新鮮血液的加入，是有利于整個產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的。

半導體IP新的增長點

半導體IP市場主要可分為消費電子、電信、工業(yè)、汽車、商業(yè)和其他（醫(yī)療、航空航天和國防）六大領域。消費電子行業(yè)多核技術的進步、連接設備需求的不斷增加以及對現(xiàn)代SoC設計的需求增加驅(qū)動全球半導體IP市場不斷增長的主要因素。據(jù)MarketsandMarkets展望，到2024年半導體IP環(huán)境趨勢將從今年年的47億美元增進到65億美元，在展望時代的復合年增進率為4.8％。

按照設計IP的不同可分為處理器IP、接口IP、存儲器IP，就增長和市場份額而言，接口IP市場是最大的贏家，2019年的市場份額為8.7億美元。

在未來幾年中，IP收入的增長來源將是高性能計算和數(shù)據(jù)中心，有線和無線網(wǎng)絡。另外，物聯(lián)網(wǎng)也將影響市場，但影響程度有限。而在這些高性能的應用當中，接口IP的重要性正在增長，而且其在整個IP市場的占比正在蠶食處理器IP的，成為了最具發(fā)展?jié)摿Φ腎P品類。

處理器IP在預測期內(nèi)將占據(jù)半導體IP市場的最大份額，它們將被廣泛應用于消費電子、汽車等行業(yè)。預計汽車半導體IP市場將在預測期內(nèi)以最高復合年增長率增長，因為汽車行業(yè)正在經(jīng)歷數(shù)字化轉(zhuǎn)型，逐步走向數(shù)字化。每輛高端汽車大約將大約將采用100個處理器，這也使汽車行業(yè)成為半導體IP市場中較為廣泛的應用領域。而且，隨著城市、樓宇、家居的智能化和網(wǎng)絡化以及可穿戴市場的發(fā)展，亦催生了對藍牙、NB-IoT等一系列射頻類協(xié)議IP需求。

IP在向更專業(yè)化的垂直細分領域發(fā)展例如存儲器IP面向不同的市場和應用，客戶會選擇不同技術類型的存儲器。我們在2018年就看到，市場正在從通用IP（例如CPU、DSP、基礎IP）向更多特定應用的IP轉(zhuǎn)變，對于CPU或DSP尤其如此。IP幾大巨頭廠商正在這些領域展開競爭，且愈加激烈。同樣值得注意的是，處理器和物理IP收入在總收入中所占的比例在下降，而其他數(shù)字IP和互連IP卻在增長。

有報告顯示，亞太地區(qū)在2018年半導體IP市場最大份額，預計在預測期間繼續(xù)保持這一領先優(yōu)勢，并有望成為該市場增長最快的地區(qū)。半導體IP的參與者投資增加、制造企業(yè)的增加是亞太地區(qū)半導體IP市場不斷增長的主要原因。截止目前，亞太地區(qū)已經(jīng)擁有超過150家小型IP供應商和IP公司。

國內(nèi)半導體IP怎樣破局

從市場情況來看，目前半導體IP市場是個贏家通吃的賽道，呈現(xiàn)出高度集中趨勢，美國和英國企業(yè)處于主導地位。2019年全球其中前十大供應商合計占比78.1%，7家為美國和英國企業(yè)。實際上國內(nèi)先前對IP的討論一直不多，在去年ARM斷供華為的消息爆出后，IP才受到更大關注，加劇了IP國產(chǎn)化的急迫性。

在中興、華為事件之后，半導體國產(chǎn)化聲浪高涌，IP的重要性也愈發(fā)凸顯。中國半導體IP市場起步較晚，創(chuàng)立于2001年的芯原股份依靠30人團隊，以為中芯國際研發(fā)的標準單元庫為起點，首開國內(nèi)IP授權先河。

但略顯尷尬的是，芯原股份在全球半導體IP市場的份額占比尚不足2%，同時其所積累的IP多是依靠并購而來，在關鍵的中央處理器（CPU）IP方面則完全喪失話語權。缺乏自主可控的IP，同樣也是中國“缺芯”現(xiàn)狀中同樣非常薄弱的環(huán)節(jié)。

不過，研發(fā)并不是決定實力的唯一因素。IP公司之間的競爭，除了各家技術上的獨特性，更多還要看建立生態(tài)的能力，ARM能夠成為移動時代王者的核心因素，除了CPU和GPU架構等核心IP，還在于聯(lián)合合作伙伴建立了IP核-芯片-應用的一體化生態(tài)，從而形成了高壁壘。

但生態(tài)搭建需要時間，這離不開客戶的積累。截至去年底，芯原股份累計向250多家客戶進行IP授權，去年授權次數(shù)僅有65次。反觀ARM，僅是去年簽署的授權許可協(xié)議就達到1767份，近五年客戶累計超過450個，包括IBM、高通、英偉達、微軟、蘋果等全球知名公司。這為ARM搭建完善的生態(tài)系統(tǒng)供應鏈提供了基礎，這也是國內(nèi)IP企業(yè)同樣存在的差距。

國產(chǎn)IP要彎道超車，或者說打破ARM壟斷，具備開源生態(tài)的指令集RISC-V是目前最大的機會，中國乃至全球很多大公司都在嘗試。RISC-V可能會是中國芯片產(chǎn)業(yè)的全新際遇，因為物聯(lián)網(wǎng)應用的碎片化特性適合打游擊戰(zhàn)，中國芯片產(chǎn)業(yè)在物聯(lián)網(wǎng)領域RISC-V確實有很好的機會。

RISC-V是加州大學伯克利分校研發(fā)的第五代基于RISC（精簡指令集計算機）的CPU指令集架構，因具備自由開放、成本低、功耗低等方面的優(yōu)勢，受到全球廣泛關注。

與Arm這些商用處理器的專有ISA不同，任何人都可以免費使用開源RISC-V ISA。他們可以將其用作自己的處理器實現(xiàn)基礎，而不必為商用處理器付費。換句話說，任何人都可以使用RISC-V ISA來制作處理器，以作為現(xiàn)成的物理設備出售，也可以作為IP內(nèi)核獲得許可，在其他人的SoC設計中使用。

有數(shù)據(jù)稱國內(nèi)已有上百家企業(yè)正在開發(fā)或使用RISC-V架構的產(chǎn)品，如阿里旗下的平頭哥和中天微，以及兆易創(chuàng)新、華米科技、嘉楠科技、北京君正等企業(yè)。

雖然開放式體系結構會吸引許多客戶。不過，雖然RISC-V在過去的幾年中發(fā)展迅猛，但目前國內(nèi)外尚處在初期，若想形成成熟和可信賴的IP還需時間充分驗證。此外，RISC-V具備的碎片化特征在某種程度上也是劣勢，如何確定統(tǒng)一標準保證兼容性等亦是需要解決的問題；主力競爭對手ARM也非等閑之輩，此前其已明確要在物聯(lián)網(wǎng)時代同樣獲得統(tǒng)治地位，并采取了諸多措施，導致很多人擔心RISC-V僅僅是曇花一現(xiàn)。

雖然存在貶褒，但對于有著國產(chǎn)替代緊迫性的中國來說，RISC-V仍不失為一次難得的機遇，這需要政策、資金、人才等多方面的合力。中國能否借此擺脫海外依賴，實現(xiàn)IP自主可控，時間會給出答案。

國內(nèi)IP廠商這些年在技術上已經(jīng)有了長足的進步，隨著各路英豪的進入，IP的業(yè)務模式也在分化。

一類是像華為海思有多年開發(fā)芯片的經(jīng)驗，有自己的IP甚至指令集開發(fā)實力，但不對外；二是互聯(lián)網(wǎng)巨頭類似阿里，通過收購打造IP平臺，因為資金雄厚，一方面可吸引頂尖人才，另一方面沒有包袱可放手去做；三是國內(nèi)獨立的第三方IP廠商，立足于各類IP的積累。

IP是一項難做的生意，因為它巨大的成本投入方面。雖然一朝研發(fā)成功了，這個IP授權費用會不菲，如果成功了無疑會給企業(yè)帶來巨大的利好，從而促進他們持續(xù)投入研發(fā)。

在IP的發(fā)展上，除了IP技術本身，對盈利模式的思考、芯片制造環(huán)節(jié)的支持，還有在編譯器、仿真器和soc驗證平臺等連接IP核到芯片設計的開發(fā)鏈的成熟度，都是影響IP產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關鍵要素。再加上IP是一個一旦建立了壁壘，就很難打破的行業(yè)。也就是說，對于本土的IP從業(yè)者來說，這是一個好時代，這也是一個壞時代。