本文來自微信公眾號“電子發(fā)燒友網(wǎng)”，作者/周凱揚。
從此前對EDA廠商的財報分析中，我們可以看出雖然終端產(chǎn)品需求下滑明顯，芯片設(shè)計的需求依然高漲，EDA作為設(shè)計工具自然也迎來了更多青睞。而半導(dǎo)體IP作為另一大重要的設(shè)計資源，同樣維持著較高的熱度，甚至已經(jīng)成為不少IP公司乃至設(shè)計公司手里不可多得的王牌，使其持續(xù)創(chuàng)造穩(wěn)定營收的關(guān)鍵。
在今年4月IPnest公布的2022年半導(dǎo)體IP供應(yīng)商TOP10排名中，我們看到排名幾乎沒有多大變化，但整體營收相比2021年都有了可觀的增長，平均保持在20%的同比增長率。我們不妨從這10家頂級IP廠商中，選出幾個突出的廠商來重點分析他們的產(chǎn)品與競爭力。
重新上市的IP巨頭
近日，幾經(jīng)周折的全球第一大IP公司Arm終于成功再度上市，上市首日大漲25%，總市值突破680億美元。由于最新一季度的財報需要等到今年11月才會公布，我們先來看看今年三月至六月Arm的營收表現(xiàn)。報告期內(nèi)Arm總營收達(dá)到6.75億美元，同比去年有2%的下滑。
從Arm芯片面世以來，出貨量已經(jīng)達(dá)到了2500億顆，而2023財年就出貨了306億顆。Arm的產(chǎn)品陣容自然不必多說了，隨著架構(gòu)更新至Armv9，無論是Cortex核心，還是Neoverse核心，均已成為從低功耗到高性能芯片設(shè)計的首選。
Arm在手機(jī)SoC的IP領(lǐng)域可謂一家獨大，高通和聯(lián)發(fā)科作為其兩大客戶，貢獻(xiàn)了主要的核心出貨量。當(dāng)然最強(qiáng)大當(dāng)屬Arm打造的生態(tài)系統(tǒng)，幾乎所有第三方晶圓代工廠都為Arm提供了制造生態(tài)，開發(fā)生態(tài)上，1500萬開發(fā)者使其成了最大的軟件開發(fā)社區(qū)之一。
從競爭力上來看，Arm無疑是穩(wěn)坐IP廠商頭號交椅的，恐怕未來5年也會是如此。但即便是這樣，近年來各方各面的挑戰(zhàn)也在逐漸浮現(xiàn)，比如RISC-V這一新興架構(gòu)，亦或是部分廠商開始自研的架構(gòu)。
而Arm本身的商業(yè)模式也對營收產(chǎn)生了部分影響，比如頭部設(shè)計廠商會選擇架構(gòu)授權(quán)，如此一來也減少了向Arm支付的費用。所以Arm仍需要繼續(xù)加強(qiáng)對新IP的研發(fā)，提供競爭力更強(qiáng)的公版IP方案。
EDA廠商手握的IP陣容繼續(xù)壯大
排名第二與第三的IP廠商也是老牌EDA廠商，即我們熟知的新思和Cadence。這兩家廠商在維持EDA TOP2地位的同時，也在繼續(xù)加強(qiáng)作為IP廠商的競爭力。先以新思為例，從最新的財報數(shù)據(jù)來看，新思的IP業(yè)務(wù)營收占比已經(jīng)穩(wěn)定在1/4左右。
新思的DesignWare IP在近年來獲得了飛速的發(fā)展，尤其是數(shù)據(jù)中心相關(guān)芯片的設(shè)計需求暴漲的當(dāng)下，其接口IP幾乎用到了每一款新品中。這也得益于新思與晶圓廠緊密的合作關(guān)系，其IP開發(fā)與晶圓廠的新工藝幾乎同步進(jìn)行，為的就是確保在新工藝首發(fā)之初有著充分的設(shè)計支持，其EDA工具也是如此。
同樣從這一設(shè)計趨勢中受益的還有Cadence，得益于其同樣優(yōu)秀的接口IP與DSP IP。Cadence雖然IP業(yè)務(wù)起步較晚，但通過這些年的收購，也已經(jīng)形成了絕對的產(chǎn)品競爭力。比如今年Cadence就宣布收購另一大IP廠商Rambus旗下的PHY IP業(yè)務(wù)。
很明顯此次收購是為了進(jìn)一步加強(qiáng)Cadence接口IP陣容的競爭力，從而在未來AI、數(shù)據(jù)中心之類的爆發(fā)設(shè)計需求中繼續(xù)享受紅利。而Rambus則得以專注于數(shù)字IP。由此看來，新思與Cadence在IP上的競爭也將愈演愈烈。
圖形IP的首選
在這前十的IP廠商中，其產(chǎn)品陣容最特殊的當(dāng)屬主營圖形IP的Imagination了。從近兩年發(fā)布的各種GPU或高性能SoC的設(shè)計框圖中都可以看出，其中絕大多數(shù)芯片的圖形單元都用到了Imagination的IMG IP。
Imagination的IMG CXM、DXT和B-Series代表了在低功耗、光線追蹤以及高性能圖形處理負(fù)載上的新三大王牌，同時其GPU內(nèi)核兼容多種CPU架構(gòu)，在99%以上的廠商不具備圖形IP的開發(fā)能力時，Imagination可以說是唯一可商用的選擇。這一選擇也體現(xiàn)了在諸多汽車芯片和國產(chǎn)GPU上，因此Imagination也能在TOP10榜單上占據(jù)第四的位置。
只不過，如今的Imagination也開始意識到了擴(kuò)展IP陣容的重要性，開始基于RISC-V架構(gòu)開發(fā)CPU IP，比如其Catapult系列。根據(jù)Imagination的規(guī)劃，該系列將分為動態(tài)MCU、實時嵌入式CPU、高性能應(yīng)用CPU和功能安全汽車CPU四大品類。
這樣一來，CPU與GPUIP相結(jié)合，也可以在客戶的SoC設(shè)計中獲得更高的份額占比。同時，Imagination也在積極擴(kuò)張其AI IP產(chǎn)品陣容，比如IMG Series4和IMG Series3NX，不過這類產(chǎn)品的AI計算主要還是面向邊緣端。
可以看出，單從第三方圖形IP而言，市面上很難出現(xiàn)能與之媲美的廠商了。即便這樣的廠商面世，短期內(nèi)也很難打造與之匹敵的可商用程度，畢竟圖形IP最重要的終究還是軟件開發(fā)生態(tài)。
快速增長的其他IP廠商
在排名前十的IP廠商中，有幾家廠商的業(yè)績增長異常亮眼，那就是Alphawave和上文提到Rambus，他們的營收相比上一周期同比增長了94.7%和84.3%。我們先從Alphawave來看，自2021年IPO以來，Alphawave有了飛速的增長，其終端客戶從2021財年的20家增加到了2022財年的80家，營收也從8990萬美元，近乎翻倍至1.75億美元。
在2022年，Alphawave更是開展了幾次較大規(guī)模的收購，進(jìn)一步完善其IP陣容提升其產(chǎn)品競爭力，比如對DSP芯片開發(fā)商Banias Labs的收購，以及對SiFive旗下高速連接SoC IP開發(fā)部門OpenFive的收購。從其公開報告來看，Alphawave的重心除了定制化芯片外，還著重放在了光電技術(shù)的開發(fā)上，加之新思、Cadence等EDA廠商同樣在此布局，未來同樣可能催生一個龐大的IP市場。
Rambus在經(jīng)歷了去年優(yōu)異的業(yè)績后，近一年的季度營收都維持在1.2億美元左右。雖然已經(jīng)將PHY IP賣給了Cadence，卻依然保留了一些強(qiáng)勢的數(shù)字IP，比如HBM、CXL和PCIe的控制器IP以及安全I(xiàn)P方案。Rambus表示隨著AI芯片愈發(fā)頻繁的出現(xiàn)，他們認(rèn)為支持其通信的數(shù)字IP將會是一個更加重要的市場，尤其是相關(guān)的控制器方案。
而PHY IP業(yè)務(wù)主要是基于模擬IP和混合信號IP的，在擴(kuò)展性上與其他數(shù)字IP不同，更加依賴于晶圓廠與其工藝節(jié)點，所以更適合掌握在Cadence這樣具備規(guī)模化開發(fā)能力的廠商手中。
寫在最后
對于任何IP廠商來說，開發(fā)新客戶并維持老客戶無疑是重中之重，然而要想做到這一點，則需要在已有IP上進(jìn)行創(chuàng)新或是開發(fā)新的IP，這也是維持其競爭力的關(guān)鍵。一旦IP廠商在設(shè)計周期內(nèi)沒有推出新品，新的授權(quán)訂單可能很快就會落到其他IP廠商的手中。更何況不少IP廠商的主要營收僅與有限的大客戶綁定，一旦這些客戶決定換一家IP供應(yīng)商，對營收造成的負(fù)面影響可能短時間內(nèi)都沒辦法完全恢復(fù)。
同時，新技術(shù)的發(fā)展也為IP廠商們帶來了新的機(jī)遇，比如Chiplet技術(shù)，未來在設(shè)計與制造進(jìn)一步成熟后，可能會有更多廠商直接售賣經(jīng)過驗證的Chiplet，而非原始IP產(chǎn)品了，這樣一來不僅大大降低了設(shè)計周期，也可能會給IP廠商們帶來更多想要快速入場的客戶。
