芯原：為客戶(hù)提供平臺化、全方位、一站式芯片定制和IP授權服務(wù)

半導體IP（Intellectual Property，知識產(chǎn)權）是芯片設計中預先設計、驗證好的功能模塊，對于推動(dòng)技術(shù)創(chuàng )新、降低成本、縮短芯片設計周期等方面都具有重要的價(jià)值和意義。

芯原作為一家依托自主半導體IP，為客戶(hù)提供平臺化、全方位、一站式芯片定制服務(wù)和半導體IP 授權服務(wù)的企業(yè)，在當前半導體IP 授權的競爭中，芯原的競爭優(yōu)勢和核心競爭力主要體現在以下幾個(gè)方面。

●   兩類(lèi)主營(yíng)業(yè)務(wù)的協(xié)同效應：芯原的主要業(yè)務(wù)為一站式芯片定制和半導體IP 授權兩類(lèi)業(yè)務(wù)，兩者具有較強的協(xié)同效應，能夠共同促進(jìn)公司研發(fā)成果價(jià)值最大化。

●   技術(shù)實(shí)力和先進(jìn)工藝節點(diǎn)經(jīng)驗：芯原在傳統CMOS、先進(jìn)FinFET 和FD-SOI 等全球主流半導體工藝節點(diǎn)上都具有優(yōu)秀的設計能力。在先進(jìn)半導體工藝節點(diǎn)方面，公司已擁有14nm/10nm/7nm/6nm/5nmFinFET和28nm/22nmFD-SOI 工藝節點(diǎn)芯片的成功流片經(jīng)驗。

●   豐富的IP 儲備和廣泛的客戶(hù)基礎：芯原擁有自主可控的圖形處理器IP（GPU IP）、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )處理器IP（NPU IP）、視頻處理器IP（VPU IP）、數字信號處理器IP（DSP IP）、圖像信號處理器IP（ISP IP）和顯示處理器IP（Display Processing IP）這六類(lèi)處理器IP，以及1,600 多個(gè)數?；旌螴P 和射頻IP。根據IPnest在2024 年5 月的統計，2023 年，芯原半導體IP 授權業(yè)務(wù)市場(chǎng)占有率位列中國第一，全球第八；2023 年，芯原的知識產(chǎn)權授權使用費收入排名全球第六。根據IPnest的IP 分類(lèi)和各企業(yè)公開(kāi)信息，芯原IP 種類(lèi)在全球排名前十的IP 企業(yè)中排名前二?；诠惊氂械男酒O計平臺即服務(wù)（Silicon Platform as a Service, SiPaaS）經(jīng)營(yíng)模式，目前公司主營(yíng)業(yè)務(wù)的應用領(lǐng)域廣泛包括消費電子、汽車(chē)電子、計算機及周邊、工業(yè)、數據處理、物聯(lián)網(wǎng)等，主要客戶(hù)包括芯片設計公司、IDM、系統廠(chǎng)商、大型互聯(lián)網(wǎng)公司、云服務(wù)提供商等。

●   持續的研發(fā)投入和前瞻性的戰略布局：近年來(lái)，芯原的研發(fā)投入占營(yíng)業(yè)收入的比重一直保持在30% 以上；芯原在Chiplet 技術(shù)和在A(yíng)IGC、汽車(chē)賽道等領(lǐng)域進(jìn)行前瞻性布局。

●   堅持引進(jìn)和儲備優(yōu)秀人才：公司基于戰略考慮堅持引進(jìn)和儲備優(yōu)秀人才。集成電路設計行業(yè)為典型的人才密集型行業(yè)，且人員具有一定的培養周期，公司也將在持續優(yōu)化迭代現有核心技術(shù)的基礎上，進(jìn)一步就AIGC、汽車(chē)、數據中心、智慧可穿戴、智慧物聯(lián)網(wǎng)這幾個(gè)關(guān)鍵應用領(lǐng)域進(jìn)行人才培養、儲備和激勵。2023年全行業(yè)面臨嚴峻挑戰，應屆畢業(yè)生就業(yè)形式不容樂(lè )觀(guān)，公司通過(guò)合理的薪酬吸納優(yōu)秀畢業(yè)生，為未來(lái)的技術(shù)研發(fā)儲備人才。2023 年公司招聘的500 多名應屆畢業(yè)生，均擁有碩士及以上學(xué)歷，其中碩士985、211 院校占比94%，碩士985 院校占比 70%。2024 年招聘的200 多名應屆畢業(yè)生中，碩士985、211 的占比為97%，其中本碩都是985、211 的占比85%，這批畢業(yè)生將會(huì )在未來(lái)三年成長(cháng)為芯原的技術(shù)骨干。

芯原持續多年對半導體IP 技術(shù)及芯片定制技術(shù)進(jìn)行布局和研發(fā)，近年來(lái)研發(fā)投入占營(yíng)業(yè)收入的比重一直保持在30% 以上，且占比高達89.18% 的研發(fā)人員中，碩士及以上學(xué)歷的研發(fā)人員占比達87.74%，這表明公司的研發(fā)團隊主要由具有高學(xué)歷的專(zhuān)業(yè)人才組成，研發(fā)團隊具有高學(xué)歷特點(diǎn)。中國大陸地區具有十年以上工齡的研發(fā)人員占比為28.82%，員工平均年齡為33.11 歲。

1   研發(fā)策略及研發(fā)方向

持續升級技術(shù)研發(fā)，提升核心競爭力，深化行業(yè)頭部客戶(hù)合作公司根據自身的技術(shù)、資源、客戶(hù)積累，并結合市場(chǎng)發(fā)展趨勢，已逐步在A(yíng)IGC、汽車(chē)電子、數據中心和可穿戴設備這4 個(gè)領(lǐng)域形成了一系列優(yōu)秀的IP、IP 子系統及平臺化的IP 解決方案。

●   針對日益增長(cháng)的支撐AIGC 應用的海量算力需求，公司推出了面向高性能計算的AI GPU IP、高性能、高性能GPU IP 和和GPGPU IP 等，極大地豐富了公司的AI 計算技術(shù)儲備，以滿(mǎn)足更廣泛的人工智能計算需求。此外，針對AIGC 產(chǎn)業(yè)所面臨的安全性和隱私性等問(wèn)題，公司還將繼續深化與谷歌合作的開(kāi)源項目Open SeCura，針對安全、可擴展、透明和高效的安全、可擴展、透明和高效的人工智能系統的發(fā)展，人工智能系統的發(fā)展，公司提供了多款平臺級解決方案，支持超低功耗空間計算，并提供優(yōu)質(zhì)、高效的AIGC 輸入（Token），以推動(dòng)該項目的商業(yè)化。

●   今年1 月，芯原推出了全新的VC9800 系列高性能視頻處理器IP，面向視頻轉碼服務(wù)器、AI 服務(wù)器、云桌面和云游戲等在內的下一代數據中心的先進(jìn)需求以增強的視頻處理性能，進(jìn)一步提升公司在數據中心應用領(lǐng)域的市場(chǎng)地位。

●   針對高性能汽車(chē)應用，芯原的圖像信號處理器IPISP8200-FS 和ISP8200L-FS 通過(guò)了 汽車(chē)功能安全標準ISO 26262 認證，達到隨機故障安全等級ASIL B 級和系統性故障安全等級ASIL D 級。

●   在可穿戴領(lǐng)域，芯原正在通過(guò)與趣戴科技等生態(tài)系統伙伴的合作，積極拓展基于芯原GPU 的全球手表GUI 生態(tài)系統，從而擴大客戶(hù)群，促進(jìn)更多樣化的智能手表應用的開(kāi)發(fā)。針對芯片定制業(yè)務(wù)的開(kāi)展，除持續升級和強化芯原現有設計平臺方案外，公司還聚焦快速增長(cháng)的汽車(chē)電子領(lǐng)域，積累了為汽車(chē)廠(chǎng)商設計高性能車(chē)規ADAS 芯片的相關(guān)經(jīng)驗，例如為某知名新能源汽車(chē)廠(chǎng)商提供基于5nm車(chē)規工藝制程的自動(dòng)駕駛芯片的一站式定制服務(wù)，其中集成了芯原的多個(gè)半導體IP，并符合ISO 26262 功能安全標準，性能全球領(lǐng)先。目前芯原正在與一系列汽車(chē)領(lǐng)域的關(guān)鍵客戶(hù)進(jìn)行深入合作，以在智慧出行領(lǐng)域取得更好的發(fā)展機會(huì )。憑借延伸至軟件及系統解決方案的平臺化服務(wù)能力，以及長(cháng)期服務(wù)世界一流客戶(hù)群體的經(jīng)驗基礎和口碑，芯原鞏固其作為系統廠(chǎng)商、互聯(lián)網(wǎng)公司和云服務(wù)提供商首選的芯片設計服務(wù)合作伙伴的地位。對于現有重要行業(yè)頭部客戶(hù)，芯原通過(guò)持續的客戶(hù)產(chǎn)品迭代升級、為同一客戶(hù)的不同部門(mén)/ 產(chǎn)品線(xiàn)提供多樣化的服務(wù)等方式，鞏固和深化合作；同時(shí)，公司積極開(kāi)拓優(yōu)質(zhì)行業(yè)頭部客戶(hù)，通過(guò)雙方的深度合作重點(diǎn)布局 AIGC、汽車(chē)、數據中心、智慧可穿戴、智慧物聯(lián)網(wǎng)等行業(yè)應用領(lǐng)域，從而保持公司的市場(chǎng)敏銳度，以及業(yè)務(wù)與技術(shù)的領(lǐng)先性，成為頭部客戶(hù)重要的戰略合作伙伴。

2   深度布局高性能計算和異構計算，推進(jìn)Chiplet技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化，實(shí)現競爭力升維

作為全球領(lǐng)先的一站式芯片定制服務(wù)和半導體IP授權服務(wù)供應商，Chiplet 技術(shù)迭代研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化落地是芯原發(fā)展的核心戰略之一。芯原是中國首批加入UCIe產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的企業(yè)之一，公司正在以“IP 芯片化（IP as a Chiplet）”、“芯片平臺化（Chiplet as a Platform）”和“平臺生態(tài)化（Platform as an Ecosystem）”理念為行動(dòng)指導方針，從接口IP、Chiplet 芯片架構、先進(jìn)封裝技術(shù)、面向AIGC和智慧出行的解決方案等方面入手，持續推進(jìn)公司Chiplet技術(shù)、項目的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化。上述舉措將提高公司的IP 復用性，增強業(yè)務(wù)間協(xié)同，增加設計服務(wù)的附加值，拓寬業(yè)務(wù)市場(chǎng)空間；進(jìn)一步降低客戶(hù)的設計時(shí)間、成本和風(fēng)險，提高芯原的服務(wù)質(zhì)量和效率，更深度綁定客戶(hù)；并進(jìn)一步提高公司盈利能力，實(shí)現競爭力升維。此外，公司擬通過(guò)實(shí)施向特定對象發(fā)行股票中募投項目“AIGC 及智慧出行領(lǐng)域Chiplet 解決方案平臺研發(fā)項目”，以加速推進(jìn)公司Chiplet 技術(shù)迭代研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展戰略的落地。

芯原擁有用于集成電路設計的GPU IP、NPU IP、VPU IP、DSP IP、ISP IP、Display Processor IP 這六類(lèi)處理器IP、智能像素處理平臺、基于FLEXA 的IP 子系統，1,600 多個(gè)數?；旌螴P 以及多種物聯(lián)網(wǎng)連接（含射頻）IP 等，并在22nm FD-SOI 工藝上開(kāi)發(fā)了59 個(gè)FD-SOI 模擬及數?；旌螴P，為國內外知名客戶(hù)提供了近30 個(gè)FD-SOI 項目的一站式設計服務(wù)，其中25 個(gè)項目已經(jīng)進(jìn)入量產(chǎn)，且累計向40 個(gè)客戶(hù)授權了260 多個(gè)/ 次FD-SOI IP 核。同時(shí)，利用現有設計平臺和已有項目經(jīng)驗，芯原可根據客戶(hù)需求對數?；旌螴P 進(jìn)行定制，并針對具體應用場(chǎng)景進(jìn)行架構和設計的深度優(yōu)化，實(shí)現客戶(hù)產(chǎn)品的差異化定制。根據IPnest 在2024 年5 月的統計，2023 年，芯原半導體IP 授權業(yè)務(wù)市場(chǎng)占有率位列中國第一，全球第八；芯原的知識產(chǎn)權授權使用費收入排名全球第六。根據IPnest 報告和各企業(yè)公開(kāi)信息，芯原的IP 種類(lèi)在排名前十的IP 企業(yè)中排名前二。擁有較為齊備的IP 組合和較多的IP 數量，使得芯原在產(chǎn)品功能和應用領(lǐng)域的多樣性上具有了更多的擴展空間、亦給予客戶(hù)較為全面的選擇，體現了公司在技術(shù)上的實(shí)力、積累和可靠性。同時(shí)，由于各類(lèi)IP 均來(lái)源于公司自主研發(fā)的核心技術(shù)，且在研發(fā)時(shí)考慮了各IP 間的內生關(guān)聯(lián)和兼容性，使得其具有較強的耦合深度、可控性和可塑性。

芯原根據自身的技術(shù)、資源、客戶(hù)積累，并結合市場(chǎng)發(fā)展趨勢，已逐步在A(yíng)IGC、汽車(chē)電子、可穿戴設備和數據中心這4 個(gè)領(lǐng)域形成了一系列優(yōu)秀的IP、IP 子系統及平臺化的IP 解決方案，并在上述應用領(lǐng)域取得了較好的先發(fā)優(yōu)勢或是市場(chǎng)地位。

① 在A(yíng)IGC 領(lǐng)域，芯原用于人工智能的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )處理器IP（NPU）業(yè)界領(lǐng)先，已被72 家客戶(hù)用于其128款人工智能芯片中，集成了芯原NPU IP 的人工智能類(lèi)芯片已在全球范圍內出貨超過(guò)1 億顆，這些內置芯原NPU 的芯片主要應用于物聯(lián)網(wǎng)、可穿戴設備、智慧電視、智慧家居、安防監控、服務(wù)器、汽車(chē)電子、智能手機、平板電腦、智慧醫療這十個(gè)市場(chǎng)領(lǐng)域。在全球頂尖的蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院（ETH Zurich）計算機視覺(jué)實(shí)驗室（Computer Vision Lab）發(fā)布的《AI Benchmark IoT 性能榜單》中，位列前5 的處理器中就有3 款芯片內置了芯原的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )處理IP。此外，芯原的“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )處理器IP核的研發(fā)與應用”項目在2023 年5 月榮獲上海市技術(shù)發(fā)明獎三等獎，芯原的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )處理器IP 在2022年“第十五屆中國半導體創(chuàng )新產(chǎn)品和技術(shù)”評選中榮獲“中國半導體創(chuàng )新產(chǎn)品和技術(shù)”獎。

根據目前市場(chǎng)的需求，芯原基于自身神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )處理器IP可伸縮可擴展的特性，推出了超輕量實(shí)時(shí)在線(xiàn)終端平臺解決方案；結合芯原多年來(lái)在多媒體處理領(lǐng)域的技術(shù)和IP積累，公司還推出了從攝像頭輸入到顯示器輸出的完整的智能像素處理平臺。此外，芯原的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )處理器IP 與圖形處理器IP、圖像信號處理器IP、視頻處理器IP 等有機結合，可創(chuàng )新性地大幅提高后者的處理性能。例如，公司基于自研的GPU IP 和NPU IP，推出了創(chuàng )新的AI GPU IP 子系統，以應對人工智能不斷發(fā)展的應用需求。該IP 子系統通過(guò)將芯原自有的GPU和NPU 原生耦合，利用公司獨有的FLEXA 低功耗低延遲同步接口通信技術(shù)，實(shí)現二者的高效協(xié)同計算和并行處理。在計算和處理過(guò)程中，芯原的AI GPU 還可根據不同的應用需求，選擇用GPU 來(lái)加速神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )計算，或是將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )引擎在OpenCL API 中作為“自定義設備”來(lái)部署，通過(guò)OpenCL 來(lái)加速部分GPU 的矩陣計算，從而實(shí)現靈活高效的AI 計算。因此，隨著(zhù)各行各業(yè)的智能化升級不斷加速，芯原的處理器IP 系列產(chǎn)品可廣泛適用于各種人工智能應用場(chǎng)景。

大算力是支撐AIGC 應用快速發(fā)展演進(jìn)的根基。OpenAI 預估人工智能應用對算力的需求每3.5 個(gè)月翻一倍，每年增長(cháng)近10 倍，這也極大地提升了GPGPU的市場(chǎng)應用空間，并對其性能提出了更高的要求。GPGPU利用圖形處理器進(jìn)行非圖形渲染的高性能計算，具有很好的高強度并行運算能力，非常適用于處理人工智能、專(zhuān)業(yè)計算加速等應用。公司基于約20 年VivanteGPU 的研發(fā)經(jīng)驗，所推出的GPGPU IP 可提供從低功耗嵌入式設備到高性能服務(wù)器的計算能力，以高度可擴展的IP 核重新定義了計算市場(chǎng)，以滿(mǎn)足廣泛的人工智能計算需求。

針對AIGC 產(chǎn)業(yè)所面臨的安全性和隱私性等問(wèn)題，公司還與谷歌合作以支持其新推出的開(kāi)源項目Open SeCura。該項目是一個(gè)由設計工具和IP 庫組成的開(kāi)源框架，旨在加速安全、可擴展、透明和高效的人工智能系統的發(fā)展。作為該項目基礎設施的一部分，公司可提供多款平臺級解決方案，支持超低功耗空間計算，并提供優(yōu)質(zhì)、高效的AIGC 輸入（Token）。

② 在智能汽車(chē)領(lǐng)域，公司已耕耘多年，從智慧座艙到自動(dòng)駕駛技術(shù)均有布局。芯原的圖形處理器IP（GPU）已經(jīng)在汽車(chē)上獲得了廣泛的應用，包括信息娛樂(lè )系統、儀表盤(pán)、車(chē)身環(huán)視、駕駛員狀態(tài)監控系統、ADAS、自動(dòng)駕駛汽車(chē)等。多家全球知名的汽車(chē)OEM 廠(chǎng)商都采用了芯原的GPU 用于車(chē)載信息娛樂(lè )系統或是儀表盤(pán)；芯原的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )處理器IP 也已經(jīng)獲得了多家客戶(hù)用于其ADAS 產(chǎn)品。芯原的圖像信號處理器IP 已獲得ISO26262 汽車(chē)功能安全標準認證和IEC 61508 工業(yè)功能安全標準認證，將加速公司在汽車(chē)和工業(yè)領(lǐng)域的布局。公司其他IP 也正在逐一通過(guò)車(chē)規認證的進(jìn)程中，并預計將在近期陸續通過(guò)各類(lèi)車(chē)規認證。此外，芯原的芯片設計和軟件開(kāi)發(fā)流程也已通過(guò)車(chē)規ISO 26262 功能安全認證。

③ 在智慧可穿戴領(lǐng)域，芯原從數年前就開(kāi)始與該領(lǐng)域領(lǐng)先的企業(yè)合作，利用自身低功耗技術(shù)方面的優(yōu)勢，積極布局藍牙耳機、智能手表/ 手環(huán)和基于虛擬現實(shí)技術(shù)的智能眼鏡，并已在芯片和終端產(chǎn)品中驗證了芯原面向低功耗應用所打造的nano 和pico 系列低功耗IP 組合。芯原還擁有面向AR/VR 領(lǐng)域的極低功耗高性能芯片設計平臺，可以打造適應不同功率模式的產(chǎn)品，滿(mǎn)足超輕量實(shí)時(shí)在線(xiàn)、低功耗以及全性能的全場(chǎng)景應用。目前，已有超過(guò)12 家智能手表芯片客戶(hù)采用了芯原nano 和pico 系列IP；除了已為某知名國際互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)提供AR眼鏡的芯片一站式定制服務(wù)之外，還有數家全球領(lǐng)先的AR/VR 客戶(hù)正在與芯原進(jìn)行合作。目前芯原的低功耗且功能豐富的2.5D 圖形處理器（GPU）IP 和與其配套的顯示處理IP 已經(jīng)被全球智能手表SoC 供應商廣泛采用。這些技術(shù)專(zhuān)為提升智能手表的用戶(hù)體驗而設計，能夠提供高性能、高質(zhì)量的矢量圖形，并在能效和芯片尺寸方面具有優(yōu)異的表現。此外，芯原正在積極拓展全球手表圖形用戶(hù)界面（GUI）生態(tài)系統，通過(guò)與專(zhuān)注于提供GUI 軟件服務(wù)的企業(yè)合作，公司將進(jìn)一步擴大其客戶(hù)群，促進(jìn)更多樣化的智能手表應用的開(kāi)發(fā)。

芯原以自有的低功耗IP 為核心基礎，結合自身的軟件和系統平臺設計能力，還推出了一系列從芯片設計到參考應用的一體化可穿戴式健康監測平臺級解決方案，可為客戶(hù)提供含BLE 協(xié)議棧、軟件SDK、算法、智能硬件和應用程序等在內的不同層級的授權和定制設計服務(wù)，以期推動(dòng)可穿戴設備在大健康領(lǐng)域的廣泛應用。隨著(zhù)智慧穿戴市場(chǎng)的體量不斷增大，芯原將基于以上成果，進(jìn)一步優(yōu)化相關(guān)解決方案，擴大與頭部?jì)?yōu)質(zhì)客戶(hù)的合作深度，并拓展更廣闊的市場(chǎng)空間。

④ 在數據中心/ 服務(wù)器領(lǐng)域，隨著(zhù)短視頻、直播、短劇等產(chǎn)業(yè)的快速興起，相關(guān)數據中心設備對視頻轉碼的性能需求不斷提升，給芯原的視頻處理器IP（VPUIP）帶來(lái)較大發(fā)展空間。芯原的視頻轉碼加速解決方案已經(jīng)獲得中國前5 名互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)中的3 家，以及全球前20 名云服務(wù)提供商中的12 家的采用。目前，公司視頻轉碼平臺項目進(jìn)展順利，第一代平臺已于2021 年第二季度完成研發(fā)工作，并以IP 授權、一站式芯片定制業(yè)務(wù)等方式獲得了多家客戶(hù)的采用，已完成適配并陸續出貨。該平臺的客戶(hù)包括多家大型互聯(lián)網(wǎng)公司和知名短視頻服務(wù)提供商，這一客戶(hù)群體的轉變體現了公司在半導體IP、芯片定制服務(wù)和軟件支持服務(wù)等方面可提供完整的系統解決方案，與這幾類(lèi)客戶(hù)合作有助于提高公司業(yè)務(wù)的盈利能力。另外，基于芯原IP 的第二代視頻轉碼平臺一站式芯片定制項目（包括軟硬件協(xié)同驗證）已基本完成，該平臺在原有的技術(shù)基礎上將不同格式視頻轉碼能力增強到8K，增加了對AV1 格式的支持，并新增了AI 處理能力，此外，還增加了高性能的多核RISC-V CPU 和硬件的加密引擎。數據中心也是Chiplet 的三個(gè)主要應用領(lǐng)域（自動(dòng)駕駛、數據中心、平板電腦）之一，公司將結合自身Chiplet 相關(guān)項目持續深耕數據中心應用領(lǐng)域。

此外，針對視頻轉碼服務(wù)器、AI 服務(wù)器、云桌面和云游戲等在內的下一代數據中心的先進(jìn)需求，公司正在不斷提升VPU IP 的性能指標，以增強的視頻處理性能，進(jìn)一步提升芯原在數據中心應用領(lǐng)域的市場(chǎng)地位。

（本文來(lái)源于《EEPW》202409）