在中興、華為事件之后，半導(dǎo)體國產(chǎn)化聲浪高涌，IP的重要性也愈發(fā)凸顯。近日，科創(chuàng)板提交注冊的芯原微電子(上海)股份有限公司(下稱芯原股份)引發(fā)關(guān)注，這是全球排名第七、中國第一的半導(dǎo)體IP供應(yīng)商，被外界稱為“中國半導(dǎo)體IP之王”。

半導(dǎo)體IP指已驗證的、可重復(fù)利用的、具有某種確定功能的集成電路模塊，因技術(shù)密集度高、知識產(chǎn)權(quán)集中、商業(yè)價值昂貴，處于產(chǎn)業(yè)鏈頂端。

但略顯尷尬的是，芯原股份在全球半導(dǎo)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(guān)鍵的中央處理器(CPU)IP方面則完全喪失話語權(quán)。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)。

中國半導(dǎo)體IP天然基因不足，市場為海外企業(yè)所壟斷，軟銀旗下的英國企業(yè)ARM是絕對霸主，獨占超過40%的份額，業(yè)績也是遙遙領(lǐng)先。反觀芯原股份，成立近20年依舊尚未盈利，累計虧損近16億元。在國產(chǎn)替代大趨勢下，中國想要實現(xiàn)IP自主亦需繼續(xù)努力。

肉眼可見的差距

隨著集成電路技術(shù)不斷升級，芯片設(shè)計復(fù)雜程度提升，行業(yè)分工趨于細(xì)化，IP產(chǎn)業(yè)應(yīng)用而生，誕生于1990年的ARM成為先行者。中國半導(dǎo)體IP市場起步較晚，創(chuàng)立于2001年的芯原股份依靠30人團(tuán)隊，以為中芯國際研發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)單元庫為起點，首開國內(nèi)IP授權(quán)先河。

但實際上國內(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(guān)注，加劇了IP國產(chǎn)化的急迫性。那么目前中國的半導(dǎo)體IP現(xiàn)狀如何?芯原股份這份具有代表性的樣本，可以說暴露出明顯的差距。

從市場情況來看，目前半導(dǎo)體IP市場規(guī)模仍不突出，但也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(dǎo)地位。

據(jù)市場分析公司IPnest報告，2019年全球半導(dǎo)體IP市場總價值約39.4億美元，同比增長5.2%;其中前十大供應(yīng)商合計占比78.1%，7家為美國和英國企業(yè)，2016年軟銀集團(tuán)斥資300多億美元收購的ARM則獨占超過40%的市場;美國的新思科技(Synopsys)和鏗騰電子(Cadence)分列二三，合計占據(jù)超24%的份額，即前三便占據(jù)超過64%的份額。

全球半導(dǎo)體IP市場排名情況 資料來源：芯原股份招股書

國外企業(yè)大者恒大的格局背后，則是中國絕大部分芯片高度依賴海外IP授權(quán)的現(xiàn)實。而從位于前十的兩家中國企業(yè)來看，芯原股份和中國臺灣的eMemory Tech(力旺電子)的市占率分別僅有1.8%、1.2%，亦反映出中國在IP市場不高的話語權(quán)。

在儲備方面，芯原股份目前擁有圖形處理器(GPU)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器(NPU)、視頻處理器(NPU)、數(shù)字信號處理器(DSP)和圖像信號處理器(ISP)五類處理器IP，以及1400多個數(shù)模混合IP和射頻IP。但值得注意的是，這五類處理器IP和不少其他IP都是芯原股份通過外部并購而來，并非完全意義上的自主創(chuàng)新。

資料來源：芯原股份招股書

與排名靠前的海外同行相比，芯原股份IP種類較為齊備，但并不具備中央處理器(CPU)IP。數(shù)據(jù)顯示，處理器IP是全球最大的IP族群，市占率達(dá)到60%，其中通用型的CPU IP 市場規(guī)模最大，市占率超過40%。芯原股份披露的CPU IP 供應(yīng)商有ARM和新思科技兩家公司，但基本被ARM壟斷，其在全球手機(jī)市場上的份額超過90%，奠定了ARM在移動時代的霸主地位。

主要半導(dǎo)體IP供應(yīng)商IP種類情況 資料來源：芯原股份招股書

芯原股份在CPU IP上的缺失，市場損失無疑巨大，這也是國內(nèi)在CPU IP等高性能計算方面普遍失語的現(xiàn)狀。芯原股份在招股書中坦言，其在需要集成CPU IP的應(yīng)用領(lǐng)域存在競爭劣勢，在高端電腦、智能手機(jī)等應(yīng)用領(lǐng)域與全球頂級IP供應(yīng)商存在一定的技術(shù)和生態(tài)差距。此外，在嵌入式非揮發(fā)性存儲器、內(nèi)存編譯器等IP方面亦由國外企業(yè)主導(dǎo)，芯原股份同樣缺乏儲備。

芯原股份還面臨另一大國內(nèi)芯片設(shè)計行業(yè)存在的卡脖子問題。在經(jīng)營和技術(shù)研發(fā)過程中，該公司會視需求采購第三方半導(dǎo)體IP 和EDA供應(yīng)商的技術(shù)授權(quán)，合計壟斷全球EDA市場超過60%份額的新思科技和鏗騰電子則是其兩大核心供應(yīng)商，而這兩家企業(yè)在IP方面也具有較高的話語權(quán)，可以說對國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)形成了多重打擊。

這些僅僅是中國半導(dǎo)體IP差距的部分主要體現(xiàn)。業(yè)內(nèi)觀點認(rèn)為，國內(nèi)半導(dǎo)體IP目前整體還處于初級階段，IP公司整體規(guī)模較小，在高端領(lǐng)域缺乏話語權(quán)，且同質(zhì)化比較嚴(yán)重，短期內(nèi)難以突破。這背后是中國天然缺乏IP基因的無奈。

長期關(guān)注和研究半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展的祥峰投資執(zhí)行董事任剛在接受搜狐科技采訪時表示，半導(dǎo)體底層架構(gòu)和最上游的產(chǎn)業(yè)基本上都集中在美國等海外國家，這些企業(yè)都有幾十年的積累，國內(nèi)IP市場的這種現(xiàn)狀是必然的。中國企業(yè)若要突破，不僅技術(shù)上需要時間和資金投入，還需要考慮市場和兼容性等方面的問題。

既美又難的生意

不過，雖然全球半導(dǎo)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(yīng)商份額合計達(dá)到84.6%，2018年略降至80.1%，呈現(xiàn)小幅遞減趨勢，且曾控制IP市場超過50%份額的ARM最近兩年市占率也有所下降。

這顯示出IP市場市場活力不斷加強(qiáng)，如主要從事嵌入式非揮發(fā)性存儲器IP授權(quán)的美國企業(yè)SST(Silicon Storage Technology, Inc.)，其直接從2018年的十名以外沖到2019年的第四，這背后其技術(shù)優(yōu)勢支撐業(yè)績的強(qiáng)勁增長，由此也導(dǎo)致芯原股份等企業(yè)排名出現(xiàn)下降。

芯原股份主要有兩大業(yè)務(wù)，一塊是外包性質(zhì)的芯片定制業(yè)務(wù)(包括芯片設(shè)計和芯片量產(chǎn))，另一塊則是半導(dǎo)體IP授權(quán)業(yè)務(wù)，收入來自收取授權(quán)費和根據(jù)客戶使用公司IP設(shè)計完成的相應(yīng)產(chǎn)品銷售情況而收取的特許權(quán)使用費，這也是IP市場主要的商業(yè)模式。

芯原股份最近三年業(yè)績情況(億元) 數(shù)據(jù)來源：芯原股份招股書

不過，芯原股份營收近年來稍顯波動，2017年至2019年分別約為10.80億元、10.57億元、13.40億元;其中主力仍來自芯片定制業(yè)務(wù)，2019年貢獻(xiàn)67%的營收。半導(dǎo)體IP授權(quán)業(yè)務(wù)2019年收入約4.38億元，最近三年復(fù)合增長率達(dá)25%，遠(yuǎn)高于芯片定制業(yè)務(wù)增速，占比已接近33%，保持持續(xù)提升。

值得注意的是，IP業(yè)務(wù)盈利能力非常突出。2019年芯原股份IP授權(quán)業(yè)務(wù)毛利率接近95%，比酒王貴州茅臺還要高，更是遠(yuǎn)高于芯片定制業(yè)務(wù)約81個百分點，由此IP授權(quán)業(yè)務(wù)才是公司的利潤奶牛，為公司貢獻(xiàn)了接近八成左右的毛利。

芯原股份具體業(yè)務(wù)占比和毛利率情況 資料來源：芯原股份招股書

其實，高毛利在IP市場比較普遍，如ARM的毛利率常年穩(wěn)居在95%以上，第六大IP供應(yīng)商CEVA的毛利率也多穩(wěn)定在90%以上，超過其他半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中的公司，凸顯出IP在產(chǎn)業(yè)鏈中的頂部地位和極高的議價權(quán)。但這樁暴利的生意做起來并不容易，IP需要長期的技術(shù)積累，也需搭建完備的生態(tài)，需要持續(xù)的研發(fā)投入，亦考驗企業(yè)的商業(yè)策略和能力。

最近三年，芯原股份的研發(fā)支出分別為3.32億元、3.47億元、4.25億元，占營收的比重均超30%，基本保持穩(wěn)定。這也帶來了持續(xù)的虧損——2017年至2019年芯原股份合計虧損2.37億元，成立以來累計虧損則達(dá)到15.81億元。該公司還預(yù)計今年上半年至少虧損0.8億元，而研發(fā)費用將同比增長超過1億元。此外，受疫情影響，該公司芯片設(shè)計業(yè)務(wù)效率降低，此前持續(xù)減虧的局面或難持續(xù)。

三家可比半導(dǎo)體IP公司研發(fā)費用率情況(%) 數(shù)據(jù)來源：公司財報

持續(xù)的研發(fā)投入是IP企業(yè)鞏固核心競爭力的關(guān)鍵，ARM、CEVA亦是如此，2019年其研發(fā)費用率分別保持在40%、60%左右，這在一定程度上也影響了盈利。去年CEVA實現(xiàn)凈利潤不到3萬美元，同比再次暴跌超95%;ARM最近三年均投入超過7億美元，是其退市前的2015年的兩倍多，而凈利潤則2015年超過8億美元下降到去年不足3億美元。

不過，研發(fā)并不是決定實力的唯一因素。任剛表示，IP公司之間的競爭，除了各家技術(shù)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(gòu)等核心IP，還在于聯(lián)合合作伙伴建立了IP核-芯片-應(yīng)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(jìn)行IP授權(quán)，去年授權(quán)次數(shù)僅有65次。反觀ARM，僅是去年簽署的授權(quán)許可協(xié)議就達(dá)到1767份，近五年客戶累計超過450個，包括IBM、高通、英偉達(dá)、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(yīng)鏈提供了基礎(chǔ)，這也是國內(nèi)IP企業(yè)同樣存在的差距。

國產(chǎn)IP的新機(jī)遇：物聯(lián)網(wǎng)

目前，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)已進(jìn)入繼PC和智能手機(jī)后的新一個發(fā)展周期，其最主要的變革力量源自于物聯(lián)網(wǎng)、云計算、人工智能、大數(shù)據(jù)和5G通信等新應(yīng)用的興起。

市場咨詢機(jī)構(gòu)IBS預(yù)測，這些應(yīng)用將驅(qū)動全球半導(dǎo)體市場從2019年的4009億美元增長至2030年的10,527億美元，年均復(fù)合增長率為9.17%;中國半導(dǎo)體市場將在2030年達(dá)到6212 億美元，同期復(fù)合增長率達(dá)10.26%。

這也將推動半導(dǎo)體IP市場繼續(xù)增長，該機(jī)構(gòu)預(yù)測全球半導(dǎo)體IP市場將在2027年達(dá)到101億美元。在國產(chǎn)替代浪潮，以及政策、資金等支持之下，國內(nèi)芯片創(chuàng)業(yè)公司和芯片設(shè)計項目近年來也快速增長，無疑也為IP市場帶來助力。

資料來源：芯原股份招股書

但對于尚未成氣候的國產(chǎn)IP市場而言，想要獲得更高話語權(quán)并不容易。對此任剛在接受搜狐科技采訪時多次提到，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(jī)會，中國乃至全球很多大公司都在嘗試。

芯原股份董事長戴偉民此前也公開認(rèn)為，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(yīng)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(lǐng)域RISC-V確實有很好的機(jī)會。

RISC-V是加州大學(xué)伯克利分校研發(fā)的第五代基于RISC(精簡指令集計算機(jī))的CPU指令集架構(gòu)，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(guān)注。這與統(tǒng)治PC時代的X86架構(gòu)和統(tǒng)治移動時代的Arm架構(gòu)明顯不同，這兩者專利都被巨頭把控，前者甚至不對外授權(quán)，而后者則需支付高昂的授權(quán)費。

在搭上半導(dǎo)體國產(chǎn)化浪潮后，RISC-V在中國更是受到追捧，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(gòu)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)。

芯原股份也是RISC-V的積極推動者，2018年其作為首任理事長單位，聯(lián)合國內(nèi)多家RISC-V領(lǐng)域企業(yè)和科研院所、投資機(jī)構(gòu)等成立了中國RISC-V產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，旨在加快完善國內(nèi) RISC-V“IP—芯片—軟件—整機(jī)—系統(tǒng)”產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系。此外，芯原股份還在RISC-V領(lǐng)域進(jìn)行了投資，此前參與了國內(nèi)首家專業(yè)RISC-V IP公司芯來科技的兩輪融資。

物聯(lián)網(wǎng)為RISC-V 提供了發(fā)展機(jī)遇。阿里巴巴集團(tuán)副總裁戚肖寧表示，傳統(tǒng)通用芯片的模式越來越難適應(yīng)碎片化AIoT場景的需求，開源、開放是大勢所趨。這使得RISC-V的碎片化特征更加契合物聯(lián)網(wǎng)、人工智能產(chǎn)業(yè)的特性，為其在與ARM競爭時提供了更多勝算，甚至業(yè)內(nèi)有觀點認(rèn)為，RISC-V為中國提供了在X86與ARM架構(gòu)之外的第三條自主化路徑。

咨詢機(jī)構(gòu)Semico Research去年發(fā)布的報告稱，預(yù)計到2025年，采用RISC-V的芯片數(shù)量將增至624億顆，2018年至2025年復(fù)合增長率高達(dá)146%，這些芯片將主要應(yīng)用在工業(yè)、PC、消費電子、通信等領(lǐng)域。這意味著RISC-V有望迎來爆發(fā)，其和ARM之的競爭才剛剛開始。

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(biāo)準(zhǔn)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(dǎo)致很多人擔(dān)心RISC-V僅僅是曇花一現(xiàn)。

對于RISC-V未來的發(fā)展，戴偉民表示，選擇這樣的開源架構(gòu)是很辛苦的事，成功需要群聚效應(yīng)，也需要更多業(yè)者堅持長期投入。任剛也表示，人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新應(yīng)用的興起的確會帶來很多的機(jī)會，那么就要看ARM、RISC-V誰能抓住，關(guān)鍵還是要看創(chuàng)新。

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(jī)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。