国产IP核，黎明前的曙光将至丨《麻省理工科技评论》持续寻找全球半导体领域的“聪明公司”
供稿：hz-xin.com 日期：2025-01-17
半导体IP在集成电路产业中扮演着基石角色，提供不竭的动力，同时，它通过可复用模式形成风险共担与利益共享的生态系统，使用户能够专注于自身的优势与创新。IP（Intellectual Property）或IP核，是集成电路设计中逐步分离出的预先设计、经过验证、具有特定功能、可重复使用且包含核心元素的宏模块，如指令集、功能描述与代码等。IP可以被分为软核、硬核与固核，按产品类型则包括处理器IP、接口IP、物理IP与数字IP。
IP行业的核心竞争力体现在IP池的深度与下游生态链的协同发展。巨头Arm能保持市场领先地位，主要是因为其IP池带来的专利使用费，远超竞争对手。相比之下，国内厂商积累的IP多来自并购，关键的中央处理器（CPU）IP突破仍需努力。
IP公司间的竞争，除了技术的独特性，还在于构建生态的能力。Arm成为移动时代王者的关键在于联合下游合作伙伴，建立了从IP到芯片再到应用的一体化生态，形成了市场高壁垒。Arm在去年签署的授权许可协议达1767份，累计客户超过450家，包括IBM、高通、英伟达、微软、苹果等全球知名公司，为其构建完善的生态系统供应链奠定了基础。
预测显示，2022年全球IP行业市场规模为60亿美元，至2032年有望增长至110亿美元以上，年均增长率约为6.7%。亚太地区在IP市场上占据最大份额，并有望成为全球增长最快的地区。原因在于全球集成电路的转移集中在亚太地区，包括日本、中国大陆、中国台湾和韩国等。亚太地区的旺盛晶圆制造需求将推动IP供应商数量的增加，2017年已有150多家小型IP供应商和IP公司。
IP应用范围广泛，智能汽车、AI等领域成为新宠。集成电路IP主要应用于消费电子、电信、工业、汽车、商业与其它领域。消费电子领域在全球集成电路IP市场中占据最高份额。随着智能汽车与生成式AI需求的增长，追求高效性能的多核处理器市场正在迅速扩大。下游市场的变化，如消费终端市场的疲软与消费电子类芯片的库存堆积，与数据中心、智能汽车、AI、工业等领域的芯片供不应求，推动了新的IP需求。
接口IP的占比正在增加，未来可能取代处理器IP成为市场第一。自2018年起，IP产业的新驱动因素转向以数据驱动的应用为主，包括服务器、数据中心、有线与无线网络以及新兴的人工智能。这些应用对带宽的需求日益增长，推动了集成电路IP向高速内存控制器（DDR5、HBM或GDDR6）和更快的接口IP发展（PCIe 5、400G和800G以太网、112G SerDes）。
根据IPnest预测，接口IP未来五年的增长速度更快，大部分增长将来自PCIe、内存控制器（DDR）和以太网及D2D，复合年增长率分别为19.2%、18.8%和22.3%。2022年前五大接口IP类别的市场空间为14.4亿美元，预计到2027年将达到35亿美元，复合年增长率高达18%。
在接口IP领域，国内企业如芯动科技、芯耀辉、牛芯、锐成芯微、纳能微、橙科微、和芯微、芯思原、灿芯、奎芯等表现出色。在DDR IP供应商中，芯动科技的IP产品支持的代际品类和覆盖面广泛，速率水平较高。
Chiplet技术的快速发展为IP供应商，尤其是具有芯片设计能力的IP供应商，带来了商业灵活性与发展空间。随着集成电路技术的进步，Chiplet技术有助于平衡计算性能与成本，提高设计灵活性，提升IP模块的经济性与复用性。
RISC-V架构的崛起正在打破IP产业格局，有望成为第三极。RISC-V架构凭借开放性、灵活性与模块化优势，成为汽车、物联网与AI领域的理想选择。RISC-V架构的开放性允许其自由地用于任何目的、设计、制造和销售基于RISC-V的芯片或软件，这是处理器领域的第一次。
当前，RISC-V芯片的应用主要集中在低算力MCU与物联网领域。未来，RISC-V架构将逐步扩展至汽车、AI等高性能应用中。截至去年7月，RISC-V架构芯片出货量已突破100亿颗，预计2025年将进一步增长至800亿颗。
国产RISC-V商业化产品不断推进，IP核厂商积极布局。例如，2019年8月，兆易创新发布全球首款基于RISC-V内核的GD32VF103系列MCU。该款MCU采用的Bumblebee处理器内核是芯来科技与兆易创新联合开发的商用RISC-V处理器内核。
中国芯片产业在政策与资金的双重支持下迅速发展，集成电路IP厂商的下游业务得到推动。自2016年起，中国芯片设计公司的数量显著增长，2015年仅为736家，2019年增长至1,780家，年均复合增长率为24.71%。设计行业销售额从2013年的809亿元增长至2018年的2519亿元，2022年较2018年翻倍达到5345.7亿元，年均复合增长率为23%。
《麻省理工科技评论》持续关注颠覆现有格局、创造新市场机会与影响人类社会的技术及将这些技术落地并影响生活的聪明企业。自2010年起，每年评选出的“50家聪明公司”旨在洞察未来科技版图，寻找那些可能对世界产生影响的创新力量。
IP行业的核心竞争力体现在IP池的深度与下游生态链的协同发展。巨头Arm能保持市场领先地位，主要是因为其IP池带来的专利使用费，远超竞争对手。相比之下，国内厂商积累的IP多来自并购，关键的中央处理器（CPU）IP突破仍需努力。
IP公司间的竞争，除了技术的独特性，还在于构建生态的能力。Arm成为移动时代王者的关键在于联合下游合作伙伴，建立了从IP到芯片再到应用的一体化生态，形成了市场高壁垒。Arm在去年签署的授权许可协议达1767份，累计客户超过450家，包括IBM、高通、英伟达、微软、苹果等全球知名公司，为其构建完善的生态系统供应链奠定了基础。
预测显示，2022年全球IP行业市场规模为60亿美元，至2032年有望增长至110亿美元以上，年均增长率约为6.7%。亚太地区在IP市场上占据最大份额，并有望成为全球增长最快的地区。原因在于全球集成电路的转移集中在亚太地区，包括日本、中国大陆、中国台湾和韩国等。亚太地区的旺盛晶圆制造需求将推动IP供应商数量的增加，2017年已有150多家小型IP供应商和IP公司。
IP应用范围广泛，智能汽车、AI等领域成为新宠。集成电路IP主要应用于消费电子、电信、工业、汽车、商业与其它领域。消费电子领域在全球集成电路IP市场中占据最高份额。随着智能汽车与生成式AI需求的增长，追求高效性能的多核处理器市场正在迅速扩大。下游市场的变化，如消费终端市场的疲软与消费电子类芯片的库存堆积，与数据中心、智能汽车、AI、工业等领域的芯片供不应求，推动了新的IP需求。
接口IP的占比正在增加，未来可能取代处理器IP成为市场第一。自2018年起，IP产业的新驱动因素转向以数据驱动的应用为主，包括服务器、数据中心、有线与无线网络以及新兴的人工智能。这些应用对带宽的需求日益增长，推动了集成电路IP向高速内存控制器（DDR5、HBM或GDDR6）和更快的接口IP发展（PCIe 5、400G和800G以太网、112G SerDes）。
根据IPnest预测，接口IP未来五年的增长速度更快，大部分增长将来自PCIe、内存控制器（DDR）和以太网及D2D，复合年增长率分别为19.2%、18.8%和22.3%。2022年前五大接口IP类别的市场空间为14.4亿美元，预计到2027年将达到35亿美元，复合年增长率高达18%。
在接口IP领域，国内企业如芯动科技、芯耀辉、牛芯、锐成芯微、纳能微、橙科微、和芯微、芯思原、灿芯、奎芯等表现出色。在DDR IP供应商中，芯动科技的IP产品支持的代际品类和覆盖面广泛，速率水平较高。
Chiplet技术的快速发展为IP供应商，尤其是具有芯片设计能力的IP供应商，带来了商业灵活性与发展空间。随着集成电路技术的进步，Chiplet技术有助于平衡计算性能与成本，提高设计灵活性，提升IP模块的经济性与复用性。
RISC-V架构的崛起正在打破IP产业格局，有望成为第三极。RISC-V架构凭借开放性、灵活性与模块化优势，成为汽车、物联网与AI领域的理想选择。RISC-V架构的开放性允许其自由地用于任何目的、设计、制造和销售基于RISC-V的芯片或软件，这是处理器领域的第一次。
当前，RISC-V芯片的应用主要集中在低算力MCU与物联网领域。未来，RISC-V架构将逐步扩展至汽车、AI等高性能应用中。截至去年7月，RISC-V架构芯片出货量已突破100亿颗，预计2025年将进一步增长至800亿颗。
国产RISC-V商业化产品不断推进，IP核厂商积极布局。例如，2019年8月，兆易创新发布全球首款基于RISC-V内核的GD32VF103系列MCU。该款MCU采用的Bumblebee处理器内核是芯来科技与兆易创新联合开发的商用RISC-V处理器内核。
中国芯片产业在政策与资金的双重支持下迅速发展，集成电路IP厂商的下游业务得到推动。自2016年起，中国芯片设计公司的数量显著增长，2015年仅为736家，2019年增长至1,780家，年均复合增长率为24.71%。设计行业销售额从2013年的809亿元增长至2018年的2519亿元，2022年较2018年翻倍达到5345.7亿元，年均复合增长率为23%。
《麻省理工科技评论》持续关注颠覆现有格局、创造新市场机会与影响人类社会的技术及将这些技术落地并影响生活的聪明企业。自2010年起，每年评选出的“50家聪明公司”旨在洞察未来科技版图，寻找那些可能对世界产生影响的创新力量。
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IP（Intellectual Property）或IP核，是集成电路设计中逐步分离出的预先设计、经过验证、具有特定功能、可重复使用且包含核心元素的宏模块，如指令集、功能描述与代码等。IP可以被分为软核、硬核与固核，按产品类型则包括处理器IP、接口IP、物理IP与数字IP。IP行业的核心竞争力体现在IP池的深度与下游生态链...