半导体 IP是什么

本文完工于:2022年7月19日

前言:对半导体行业相关内容的梳理我已经陆陆续续分享了不少内容,但是有一个环节一直没有提到,那就是半导体IP,今天就来聊聊半导体IP行业。本篇先来聊聊半导体IP的产业链和受益赛道,在《半导体IP系列二》中我还会补充其他的相关内容。

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本篇目录

1.事件背景

2.认识半导体IP

3.产业链

4.细分赛道

5.小结及相关上市公司

6.独家核心提示

一,事件背景

据最新消息,三星电子开始考虑对半导体封装业务加大投资,正评估一项投资计划,可能在韩国天安厂扩产。在下游高需求下,众多企业开始加快在半导体芯片领域的布局,其中半导体IP就是一个很多厂商布局的方向,下面就来聊聊半导体IP行业。

二,认识半导体IP

半导体IP是指集成电路设计中预先设计、经过重复验证的、可重复使用的功能模块。半导体IP服务于芯片设计,因部分通用功能模块在芯片中被反复使用,半导体IP即为此类预先设计好的功能模块,从而在芯片设计中结合使用EDA软件与半导体IP来缩短芯片设计周期、降低开发成本。IP由于性能高、功耗优、成本适中、技术密集度高、知识产权集中、商业价值昂贵,是集成电路设计产业的核心产业要素和竞争力体现。

半导体 IP是什么

三,产业链

半导体IP行业处于产业链最上游,为芯片设计提供基本模块。

半导体产业链可大体分为芯片设计、制造与封测三环节,而其中芯片设计环节是根据芯片规格要求,通过系统设计、逻辑设计、电路设计和物理设计,最终形成设计版图。

该环节上游的EDA等工具供应商和半导体IP供应商分别提供芯片设计所需的自动化软件工具和搭建SoC所需的核心功能模块;设计服务供应商提供各个研发环节部分或全部的研发服务及后续晶圆制造、封装及测试的委外管理。

目前芯片厂商大多采用外购部分IP+自主设计部分IP,结合外购EDA工具进行独立芯片设计的模式,Fabless与IDM企业为IP核厂商的主要下游客户。

半导体 IP是什么

四,细分赛道

按产品类型分,半导体IP常见分类为处理器IP、接口IP、物理IP与数字IP,往下细分又可分为处理器、接口、模拟、基础、安全IP以及SoC架构和IP加速。

1.处理器IP

处理器IP是半导体IP中最大市场规模的子类,2020年IPnest数据,处理器IP市场占市场总额的51%,市场主要集中于价值量高且用量大的CPU、GPU。处理器IP市场规模波动增长,2021年全球处理器IP市场为27.4亿美元,同比增长16.6%。

主要处理器IP可分为CPUIP、GPUIP、NPUIP、VPUIP、DSPIP以及ISPIP六类,其中CPUIP市场规模最大,同时也具有极高的技术门槛与生态门槛,当前CPUIP市场基本由ARM占据,目前国内国芯科技专注于嵌入式CPUIP研发。

其余处理器IP为专用型处理器IP,GPUIP市场中Imagination具有较高市场份额,其余海外主要玩家仍为ARM、Cadence与Synopsys三家,国内如芯原股份、寒武纪等公司对NPUIP、ISP IP、DSPIP等有所覆盖。

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2.接口IP

接口IP包括有线接口IP与无线接口IP,为增速最快子类。接口IP中主要为有线接口IP,有线接口IP包括USBIP、PCIe IP、DDRIP、SATAIP、D2DIP等,其中应用较多的为USB、DDR、PCIe、MIPI与以太网IP。无线接口IP主要包括蓝牙、Zigbee、ThreadIP等。接口IP中主要均为有线接口IP,据IPnest数据,有线接口IP占接口IP市场的95%。

3.物理IP

1)物理IP可分为射频IP与数模混合IP

物理IP当中数模混合IP种类较多,包括SoC子系统、数据接口、存储、单元库以及模拟IP等,目前一些公司如ARM、Synopsys与Cadence等均有布局。

2)物理IP中存储IP包含多种类别,应用于半导体类存储

存储器按存储介质分为半导体存储、光学存储以及磁性存储,存储IP应用于半导体类存储。半导体类存储又可分为易失性存储与非易失性存储,易失性存储类IP主要包括SRAM与TCAM等其他IP,NVM主要可按可编程次数分为OTP与MTP,各类存储器又具有多种实现方式,而不同存储器在读写方式、可编程性、存储方式上等都具有不同特性,从而需要不同的半导体IP,适用不同场景的存储器支撑了多种存储IP的产生。存储IP市场中除三大优势IP厂商外,SST在FLASHIP市场中技术处于行业领先地位。

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五,小结及相关上市公司

小结:随着物联网、人工智能、大数据以及智能汽车等应用的兴起,以及国内系统级芯片设计厂商的不断崛起,国产半导体IP有望深度受益,在IP细分领域具有先发优势的国内IP公司将率先享受红利。

相关上市公司:

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六,独家核心提示

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