半导体行业观察|美国芯片IP实力大盘点


半导体行业观察|美国芯片IP实力大盘点
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来源:内容来自半导体行业观察(ID:icbank)原创 , 作者:杜芹 , 谢谢!
英伟达收购Arm的新闻引起了海内外的轰动 , 作为英国科技业“皇冠上的明珠” , Arm的命运对英国的未来至关重要 , 也对全球的发展有着很大的影响 。 英国担心技术主权的流失 , 以及工人失业 , 其他人担心Arm还能保持中立否?同门师兄弟RISC-V也再次被推上风口浪尖 。 有人说 , 如果美国企业英伟达真的将Arm收入麾下 , 那么必将会让美国补上IP这个芯片领域的重要一环 。 但即使不收购Arm , 美国的IP实力也是冠绝全球的 。
说说IP核
在半导体中 , 我们常说的IP , 其实是指IP核心(半导体知识产权核) 。 半导体IP(IntellectualProperty)指在集成电路设计中 , 经过验证的、可重复使用且具备特定功能的集成电路模块 , 通常由第三方开发 。 IP内核可以许可给另一方 , 也可以由一个单独方拥有和使用 。 IP能帮助降低芯片开发的难度、缩短芯片的开发周期并提升芯片性能 , 是集成电路产业链上游关键环节 , 主要客户是设计厂商 。
根据不同的设计IP , 半导体IP市场可分为处理器IP、接口IP、内存IP以及其他IP(模拟到数字IP和数字到模拟IP);在IP核的基础上 , 半导体IP市场主要细分为软核和硬核;按收费方式分类 , IP商提供许可(license)和版税(royalty)两种模式 , 其中版税占据较大份额 。 在许可(Licensing)模式下 , 设计商按IP授权次数付费 , 是一次性产品授权费 。 在版税(Royalty)模式下 , 设计商按制造的芯片数量付费 , 是跟产品销量挂钩的授权费 。
据MarketsandMarkets预测 , 半导体IP市场将从2017年的47亿美元增长到2024年的65亿美元 , 预计将推动市场发展的主要因素是消费电子领域的多核技术的进步以及对现代SoC设计的需求不断增长 。 其中处理器IP市场将占据最大的市场份额 , 因为处理器IP在消费类电子产品和汽车垂直行业中有多个用例 , 尤其是汽车领域 , 随着自动驾驶的来临 , 汽车半导体IP市场将以最高复合年增长率增长 。 这些处理器主要包括微处理器单元(MPU) , 微控制器单元(MCU)和数字信号处理器(DSP) 。
再者就是 , 版税的半导体IP市场预计将占据最大份额 。 在特许权IP采购中 , 芯片制造商必须为制造的每个芯片付费 。 由于技术市场的波动 , 特许权使用费的市场正在蓬勃发展 , 因为版税的模式可以帮助制造商生产所需数量的产品 , 并且只需为该产品支付一定比例的版税即可 。
“满屏的”美国IP厂商
IP核在芯片设计中的许可和使用在1990年代很普遍 。 如今 , 使用最广泛的IP内核来自Arm , Synopsys , Imagination和Cadence 。 下图1是全球前十五的设计IP厂商排名 , 而在这些主要的厂商中 , 美国几乎占据了大半壁江山 , 见图2 。
图1:全球TOP15半导体IP厂商排名
图2:半导体IP厂商所属国家
按产品种类分类 , 半导体IP厂商主要提供包括处理器IP、有线接口IP、物理IP等不同产品 。 处理器IP是一种数字电路 , 用于完成取指令、执行指令及与外界存储器和逻辑部件交换信息等操作 , 主要包括CPUIP、GPUIP、神经网络处理器IP(NPUIP)、视频处理器IP(VPUIP)、DSPIP、图像信号处理器IP(ISPIP)六大类 。 接口IP集成了基于协议的功能 , 其最大份额来自于以数据为中心的应用 , 主要包括通用串行总线(USBIP)、串行高级技术附件(SATAIP)、高清多媒体接口/显示端口(HDMI/DPIP)等 。 物理IP主要用于模拟及混合信号、物理接口、存储单元和其他的数字IP , 主要包括数模混合IP、射频IP等 。
在这些不同的IP产品中 , 其中接口IP在市场上的重要性正在增长 。 接口类IP主要集成了基于协议的功能 , 如USB、PCIExpress、以太网、MIPI、SATA、DP , 以及Die-to-Die(D2D)接口和内存控制器(DDRn、LPDDRn、HBM、GDDR) 。


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