半導體IP授權市場(chǎng)分析：芯片產(chǎn)業(yè)的“黃金寶藏”

在集成電路行業(yè)中，知識產(chǎn)權（IP）的地位舉足輕重，特別是對于芯片制造商而言，IP 核如同基石一般，是構建復雜芯片的關(guān)鍵要素。舉例來(lái)說(shuō)，ARM 公司提供的CPU、GPU 以及NPU 等核心設計，都是所謂的IP 核，它們被授權給眾多的半導體公司，以便這些公司能夠在其產(chǎn)品中集成這些技術(shù)。

這些IP 核的存在，極大地簡(jiǎn)化了芯片設計的復雜度。它們不僅降低了研發(fā)的門(mén)檻，使得芯片設計變得更加高效，而且還能夠顯著(zhù)縮短產(chǎn)品從設計到市場(chǎng)的時(shí)間。此外，通過(guò)使用這些經(jīng)過(guò)優(yōu)化的IP 核，芯片的性能和能效也得到了顯著(zhù)的提升，這對于整個(gè)集成電路產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)說(shuō)，是一個(gè)至關(guān)重要的環(huán)節。以采用ARM 架構的某家半導體公司為例，一旦獲得了ARM 的架構授權，以及CPU、GPU、NPU 等關(guān)鍵IP 核的授權，該公司就能迅速地展開(kāi)芯片的開(kāi)發(fā)工作。

這意味著(zhù)，它們可以在較短的時(shí)間內，打造出具有競爭力的高性能芯片，滿(mǎn)足市場(chǎng)的需求。這樣的流程不僅加速了技術(shù)創(chuàng )新，也為芯片行業(yè)的發(fā)展注入了活力。

毫無(wú)疑問(wèn)，在如今這個(gè)芯片無(wú)處不在的時(shí)代，半導體IP 授權在半導體產(chǎn)業(yè)之中的主要性舉足輕重，其市場(chǎng)規模不算大，但確實(shí)是技術(shù)含量最高的價(jià)值節點(diǎn)。根據IPnest 的數據統計，在全球每年超過(guò)600 億美元的芯片研發(fā)投入中，IP 的市場(chǎng)規模大約為36 億美元。盡管這一數字在總研發(fā)開(kāi)支中所占的比例僅為5%，但IP 的價(jià)值和影響力卻遠遠超出了這一財務(wù)數字所能體現的范疇。

IP 的核心價(jià)值在于其創(chuàng )新性和對整個(gè)半導體產(chǎn)業(yè)的推動(dòng)作用。從市場(chǎng)價(jià)值的角度來(lái)看，IP 的全球市場(chǎng)規模約為50 億美元，但其所引領(lǐng)的半導體產(chǎn)業(yè)卻是一個(gè)價(jià)值高達5000 億美元的市場(chǎng)。這表明，半導體IP 授權作為技術(shù)創(chuàng )新的源頭，對于整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的驅動(dòng)作用是巨大的。

圖1 半導體IP授權對于整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的驅動(dòng)作用巨大

在半導體IP 授權領(lǐng)域，按照產(chǎn)品種類(lèi)分，IP 可劃分為處理器IP、有線(xiàn)接口IP、數字IP 和其他物理IP 四大類(lèi)。處理器IP 是應用于程序控制、語(yǔ)音處理、圖形處理、圖像信號處理、視頻編解碼、計算機視覺(jué)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )等微處理器的IP。在這之中，處理器 IP 在半導體IP 中占據最大市場(chǎng)份額，廣泛應用于消費電子、汽車(chē)等行業(yè)。在其細分子類(lèi)中處理器IP 市場(chǎng)規模最大，同時(shí)也具有極高的技術(shù)壁壘與生態(tài)壁壘，其余處理器IP 為專(zhuān)用型處理器IP。

圖2 全球半導體IP細分產(chǎn)品占比

在半導體IP 行業(yè)中，營(yíng)收模式主要分為兩種：前期授權（License）和后期版稅（Royalty）。前期授權模式涉及將經(jīng)過(guò)嚴格驗證、可重復使用且具有特定功能的集成電路設計模塊，也就是半導體IP，授權給客戶(hù)使用。這一過(guò)程通常包括提供配套的軟件和技術(shù)支持，以幫助客戶(hù)更好地集成和使用這些IP。這授權通常是一次性的，客戶(hù)需要支付一定的費用來(lái)獲取IP 的使用權。

另一方面，后期版稅模式則是在IP 交付給客戶(hù)后，客戶(hù)在其芯片量產(chǎn)和銷(xiāo)售過(guò)程中，根據實(shí)際銷(xiāo)售量按約定的費率向IP 提供商支付費用。這種版稅收入模式的特點(diǎn)是，其收入水平直接與客戶(hù)產(chǎn)品搭載IP 后的市場(chǎng)表現掛鉤，即產(chǎn)品的銷(xiāo)量越高，版稅收入也相應增加。

國際上領(lǐng)先的半導體IP 公司普遍采用這種收取授權費與版稅相結合的營(yíng)收模式。這種模式能夠為IP 提供商帶來(lái)持續且穩定的收入流，尤其是在產(chǎn)品銷(xiāo)量良好的情況下。

在我國，半導體IP 公司除了借鑒這種國際通行的收入模式外，還往往結合自身的特點(diǎn)，提供基于獨立設計IP 的芯片定制服務(wù)。這種服務(wù)模式允許客戶(hù)根據自己的特定需求，定制開(kāi)發(fā)芯片，從而滿(mǎn)足市場(chǎng)的多樣化需求。通過(guò)這種方式，國內IP 公司不僅能夠獲得授權和版稅收入，還能夠通過(guò)提供定制服務(wù)來(lái)增加額外的營(yíng)收來(lái)源，同時(shí)也增強了與客戶(hù)的合作關(guān)系，提高了市場(chǎng)競爭力。這種多元化的營(yíng)收策略，有助于國內半導體IP公司在全球市場(chǎng)中占據一席之地。

在2023 年，全球半導體IP 授權市場(chǎng)規模達到了70.4 億美元。據行業(yè)分析師預測，到2027 年，這一市場(chǎng)的價(jià)值將實(shí)現顯著(zhù)增長(cháng)，達到101.2 億美元。這意味著(zhù)在未來(lái)十年間，該市場(chǎng)的年均復合增長(cháng)率（CAGR）將達到9.5%，顯示出持續而穩健的增長(cháng)動(dòng)力。

圖3 全球半導體IP授權市場(chǎng)預測（單位：10億美元）

特別是處理器IP 市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展，這主要得益于其在多個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域的廣泛應用。在過(guò)去十年里，智能手機和移動(dòng)手機的廣泛普及，帶動(dòng)了處理器IP 市場(chǎng)的飛速發(fā)展。這一趨勢使得處理器IP 在整體市場(chǎng)份額中占據了重要的地位。然而，展望未來(lái)，盡管處理器IP 預計仍將保持最大市場(chǎng)份額，但隨著(zhù)汽車(chē)行業(yè)的智能化趨勢正日益明顯，隨著(zhù)自動(dòng)駕駛和電動(dòng)汽車(chē)的興起，對處理器IP 的需求將持續增長(cháng)。智能手機相對占比預計將逐漸降低。另一方面，隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)和數據中心技術(shù)的快速發(fā)展，對接口IP 等其他類(lèi)型IP 的需求也在不斷增長(cháng)。這種增長(cháng)不僅體現在傳統的處理器IP 市場(chǎng)，還包括了如高速接口、存儲接口、網(wǎng)絡(luò )接口等多元化的IP 領(lǐng)域。這種多元化的需求導致市場(chǎng)集中度下降，處理器IP 的市場(chǎng)份額被其他類(lèi)型的IP 所分散。

此外，隨著(zhù)市場(chǎng)對高、中、低端處理器IP 的需求結構發(fā)生變化，處理器IP 的增長(cháng)曲線(xiàn)逐漸趨于平緩。在高端市場(chǎng)，對高性能處理器的需求依然強勁，但在中低端市場(chǎng)，由于競爭加劇和產(chǎn)品差異化減少，處理器IP的增長(cháng)速度可能會(huì )放緩。這種結構性的變化，使得整個(gè)處理器IP 市場(chǎng)的發(fā)展更加均衡，不再是單一類(lèi)型的IP獨大，而是多種IP 類(lèi)型共同發(fā)展的局面。因此，盡管處理器IP 仍將是市場(chǎng)的重要組成部分，但其增長(cháng)速度和市場(chǎng)份額都將面臨新的挑戰和調整。

我們將視野放在整個(gè)處理器IP 授權市場(chǎng)之中，其市場(chǎng)增長(cháng)的主要驅動(dòng)力總結包括幾個(gè)方面：首先，全球范圍內消費電子產(chǎn)品使用的增加，為半導體IP 提供了巨大的市場(chǎng)潛力。隨著(zhù)消費者對高性能、多功能電子設備的追求，半導體IP 成為了提升產(chǎn)品競爭力的關(guān)鍵；其次，系統級芯片（SOC）設計的復雜性日益增加，使得芯片制造商更加依賴(lài)于成熟的IP 核來(lái)加快設計周期，降低研發(fā)風(fēng)險；最后，隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)（IoT）和智能設備的普及，對于連接設備的需求不斷增長(cháng)，這也為半導體IP 市場(chǎng)帶來(lái)了新的增長(cháng)機遇。

我國在這方面相對薄弱，份額卻不到5%，基本上都是國外廠(chǎng)商壟斷：前10 大IP 廠(chǎng)商中，美國占了4 家，分別是第2、3、8、10 名。而英國有2 家，分別是第1、4名。另外加拿大、以色列各一家。中國則上榜了兩家，分別是排名第7 的芯原科技，以及第9 名的力旺科技。兩家廠(chǎng)商合計份額僅為3.6%。在區域市場(chǎng)之中2023 年，英國在全球半導體IP 市場(chǎng)中占據領(lǐng)先地位，憑借Arm一家企業(yè)就豪取41.1% 的市場(chǎng)份額。而美國則緊隨其后，憑借新思科技、Cadence 等企業(yè)，占據了25.1% 的市場(chǎng)份額。

表1 2022-2023年全球半導體IP設計企業(yè)營(yíng)收排名（百萬(wàn)美元）

目前，我國在半導體IP 授權領(lǐng)域的產(chǎn)品上，在品類(lèi)多樣性和分布均勻性方面存在一定的局限性，這導致其競爭格局尚未完全清晰，從而使得對其性能和市場(chǎng)份額的細化指標評估變得較為困難。從整體情況來(lái)看，國產(chǎn)IP 在多個(gè)方面與國際知名廠(chǎng)商相比仍存在一定的差距。

首先，在自主可控方面，國產(chǎn)IP 雖然在國內市場(chǎng)有一定的立足點(diǎn)，但在全球范圍內的影響力和技術(shù)自主性仍有待提高；其次，在技術(shù)水平上，國產(chǎn)IP 雖然在某些領(lǐng)域取得了突破，但與國際先進(jìn)水平相比，仍需進(jìn)一步提升技術(shù)創(chuàng )新能力和研發(fā)投入；再者，國產(chǎn)IP 在工藝節點(diǎn)覆蓋能力上可能不如國際廠(chǎng)商全面，這限制了其在高端芯片設計中的應用。此外，國產(chǎn)IP 在行業(yè)標準制定方面的話(huà)語(yǔ)權相對較弱，這影響了其在全球市場(chǎng)中的競爭地位。

就如今的國內半導體IP 授權市場(chǎng)，其在接口IP 發(fā)展最為繁茂，眾多企業(yè)參與其中，產(chǎn)品類(lèi)型也相對多樣化。值得注意的是，一些國產(chǎn)接口IP 企業(yè)已經(jīng)在全球市場(chǎng)上取得了顯著(zhù)成就，其市場(chǎng)占有率甚至能夠進(jìn)入全球前三的位置。然而，國產(chǎn)接口IP 的發(fā)展之路并非一帆風(fēng)順。由于起步較晚、面臨技術(shù)壁壘、生態(tài)鏈尚不成熟等因素，國產(chǎn)接口IP 在發(fā)展過(guò)程中遭遇了不少挑戰。

這些挑戰主要體現在標準化協(xié)議的制定、工藝制程的移植能力，以及產(chǎn)品的驗證和量產(chǎn)落地等方面。這些問(wèn)題的存在，限制了國產(chǎn)接口IP 的進(jìn)一步發(fā)展和市場(chǎng)擴張。盡管如此，在產(chǎn)品需求高速增長(cháng)和龐大本土市場(chǎng)的雙重支撐下，國產(chǎn)接口IP 的發(fā)展前景已經(jīng)顯現出希望的曙光。國內企業(yè)正全力追趕國際廠(chǎng)商，并在某些細分領(lǐng)域尋求突破。

表2

接口IP 授權作為在處理器IP 授權之后的第二大IP市場(chǎng)，根據IPnest 的預測，到2025 年，接口IP 的市場(chǎng)占有率有望超過(guò)CPU，成為增速最快的IP 品類(lèi)。這一增長(cháng)的主要動(dòng)力來(lái)自于與數據中心緊密相關(guān)的PCIeIP、DDR IP 以及以太網(wǎng)/D2D 等接口技術(shù)。

在該領(lǐng)域中，特別是我國在DDR IP 的產(chǎn)業(yè)，已經(jīng)成為了國產(chǎn)接口IP 有潛力成為突破口。國內企業(yè)可以充分利用技術(shù)支持和定制化服務(wù)的優(yōu)勢，滿(mǎn)足市場(chǎng)對高性能、高可靠性存儲接口的需求。此外，隨著(zhù)Chiplet（芯片小模塊）技術(shù)和開(kāi)源指令集等新興趨勢的出現，國內企業(yè)可以抓住這些新的發(fā)展機遇。Chiplet 技術(shù)的興起，為國產(chǎn)接口IP 提供了新的應用場(chǎng)景和設計思路，有助于提升產(chǎn)品的集成度和性能。而開(kāi)源指令集的推廣，則為國內企業(yè)提供了一個(gè)公平競爭的平臺，使得它們能夠在新的技術(shù)浪潮中找到自己的定位和發(fā)展路徑。

展望整個(gè)國內半導體IP 授權市場(chǎng)，隨著(zhù)國內市場(chǎng)對國產(chǎn)化的需求日益增強，當前的國產(chǎn)IP 得到了政策和市場(chǎng)的雙重支持。背靠龐大的本土市場(chǎng)，國產(chǎn)IP 有了更多的應用場(chǎng)景和成長(cháng)空間。同時(shí)，隨著(zhù)國內人才水平的提升和技術(shù)進(jìn)步，國產(chǎn)IP 在技術(shù)研發(fā)上有了更多的可能性和動(dòng)力。筆者相信，國產(chǎn)IP 的發(fā)展前景依然不錯，有著(zhù)廣闊的成長(cháng)空間。

（本文來(lái)源于《EEPW》202409）