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「文章大纲」

?半导体IP行业发展趋势

?半导体IP行业现状

市场视角:半导体行业分工精细化，IP降低设计成本

技术视角:EDA软件与硬件相互促进，电子化使IP复用成为可能

?半导体IP行业的产业链壁垒到底在哪?

IP的必要性:构建芯片大厦的砖瓦，加速芯片设计的合作方式

IP行业壁垒:深度嵌入软硬件生态，产品体系构建护城河

?半导体IP行业的市场空间怎么看?

全球IP市场:IC设计市场十年复合增长率10.03%，处理器IP占比过半

中国IP市场:中国在全球半导体市场占比超过50%，自给率稳步提升

?半导体IP行业的国内外竞争格局情况如何？

全球前十IP供应商

国内IP供应商

?全市场行情回顾及行业估值分析

?国内外科技产业投融资回顾

全球前十IP供应商主要来自美国和英国，还有少量来自以色列和中国台湾，为了更好地认知半导体IP行业未来发展空间和行业壁垒，我们有必要对全球业内公司和行业整体情况进行研究。

随着芯片复杂度以及芯片设计成本的提高，IP采用量进一步增大，单个芯片采用的IP数量将超过个，全球IP行业具备一定的市场空间。同时随着全球集成电路产业链向中国大陆转移，中国大陆地区新设立的芯片设计公司五年复合增长率达到24.7%，规划中的芯片设计项目大幅增加，综合增速远超全球，给中国半导体IP行业带来了增长空间，芯原作为行业龙头，发展空间良好。

经过三十余年发展，半导体IP行业市场份额相对集中，行业前两大企业ARM和Synopsys占据了接近六成市场份额，该格局已经保持多年。行业前十中还有cadence、CEVA、Rambus等公司位臵相对稳定，各自占据一部分市场，芯原和Achronix是为数不多新进入前十的公司。

本文将从半导体IP行业发展历史、行业的重要性与竞争壁垒、未来发展空间、全球竞争格局四个角度进行展开，深入分析半导体IP行业。

02

半导体IP行业发展情况如何

半导体IP通常也称作IP核（IPcore），此处IP也就是指知识产权（IntellectualProperty）。IP核就是一些可重复利用的、具有特定功能的集成电路模块。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，已经逐渐成为集成电路设计产业的核心产业要素和竞争力体现。当今时代，芯片设计公司如果没有IP，将难以完成芯片设计，可以说半导体IP的诞生是半导体行业发展的必然。从市场的角度来理解，IP行业是半导体行业分工精细化的结果，降低了芯片设计的难度与成本；从技术的角度来理解，IP是EDA发展和芯片复杂化的结果，没有电子化的芯片设计就没有可以复用的芯片IP。

市场视角：半导体行业分工精细化，IP降低设计成本

在如今这个时代，各个产业的发展都伴随着全球产业链的分工合作，以降低综合成本，半导体产业也是如此。半导体行业的发展伴随着不断的产业转移、技术升级与分工精细化。这三个过程是同步进行且高度相关的，技术的升级使得芯片产品和半导体产业不断复杂化，因而分工也不断细化，分工的细化使得半导体产业链环节更多，这也为不同环节的全球转移和降低成本提供了条件。从历史发展进程来看，自20世纪60年代半导体产业在美国发源以来，全球半导体产业因产业链进一步细化和应用市场需求变化，经历了两次产业转移，并正在进行第三次产业转移。

20世纪70年代起，美国将半导体系统装配、封装测试等利润含量较低的环节转移到日本等地区。日本半导体产业由此开始积累，并借助家用电子市场对半导体技术及产量的需求不断完善产业链，最终在家电领域实现突破，由此产生了半导体产业的第一次产业转移。该次转移成就了索尼、东芝、日立等知名企业。这期间，拥有芯片设计和生产能力的IDM（IntegratedDeviceManufacturer，设计、制造、封测一体化垂直整合型公司）得到快速发展。

20世纪80年代至90年代，因日本经济泡沫破灭、投资乏力等原因，日本的半导体产业开始没落。中国台湾的台积电和联电两家晶圆厂的诞生，推动美国、日本半导体产业由IDM模式逐渐转变为Fabless模式（Fabless是Fabrication（制造）和less（无）的组合，指没有制造业务，只专注于设计的模式）。在半导体应用从家电到个人计算机的转型过程中，中国台湾着重发展半导体制造技术，在半导体产业链中占据了关键地位，韩国则聚焦存储技术，由此产生了半导体产业的第二次转移。该次转移成就了中国台湾的台积电和联电，韩国的三星、海力士等企业。与此同时，芯片设计公司和晶圆厂之间的技术衔接与匹配的需求，首次催生了芯片设计服务行业的诞生。

21世纪起，随着个人计算机产业向手机产业迈进，终端产品更加复杂多样，芯片设计难度快速提升，研发资源和成本持续增加，促使全球半导体产业分工继续细化，芯片设计产业进一步拆分出半导体IP产业，而芯片设计服务产业的服务范围也进一步扩大。同时，中国大陆的半导体产业经历了低端组装和制造承接、长期的技术引进和消化吸收、高端人才培育等较长的时间周期，逐步完成了原始积累，并以国家战略及政策为驱动力，推动了全产业链的高速发展。

随着智慧物联网时代的到来，以及产业发展环境完善、人才回流、政策支持、资本青睐等众多因素，中国大陆的半导体产业得以在众多领域实现快速与全面布局，正逐步驱使全球半导体产业从韩国、中国台湾向中国大陆转移，即第三次转移。该次转移促进了以ARM、新思科技、铿腾电子、芯原、创意电子、智原等为代表的半导体IP供应商和芯片设计服务提供商的快速发展，也推动了中国大陆集成电路产业相关企业的成长，包括以中芯国际、长电科技等为代表的晶圆厂和封测厂，以及以华为海思、紫光展锐等为代表的芯片设计公司。

随着产业分工精细化与不断转移的过程，如今半导体产业的分工已经高度明确，上中下游明晰。如今，集成电路设计产业的参与者可以细分为集成电路设计公司，以及其上游的EDA工具供应商、半导体IP供应商和设计服务供应商等。本报告主要研究的IP行业就处在半导体产业链的上游。产业链上游主要包括EDA工具与IP、设计服务、半导体加工设备和材料等；中游是狭义上的半导体行业，即芯片设计、制造和封装测试环节；下游则是终端系统厂商，负责系统集成，利用芯片产品生产出电子设备。

根据半导体产业三次转移的趋势，芯片设计公司需要快速响应市场，并满足其芯片产品的低成本、低风险、敏捷设计的需求。目前集成电路产业正处于快速发展期，智慧物联网、人工智能、5G等新兴产业的涌现推动着先进工艺节点的快速发展，同时也驱使着芯片设计产业的快速升级。产业升级带来成本、风险和设计难度等的提升，促使产业链按专业来分工细化，推动了轻设计产业模式的发展。集成电路产业具有从Fabless模式向轻设计模式转移的基础。

轻设计（Design-Lite）是芯原通过观察全球半导体产业第三次转移以及集成电路产业技术升级的历程，总结出来的芯片设计公司的新运营趋势。与目前相对“重设计”的Fabless模式不同，在轻设计模式下，芯片设计公司将专注于芯片定义、芯片架构、软件/算法，以及市场营销等，将芯片前端和后端设计，量产管理等全部或部分外包给设计服务公司，以及更多地采用半导体IP，减少运营支出，实现轻量化运营。轻设计时代，半导体IP成为新的核心要素。

技术视角：EDA软件与硬件相互促进，电子化使IP复用成为可能

半导体IP是EDA发展到一定阶段的产物，没有电子化的芯片设计就没有可复用的IP。先进EDA工具辅助工程师设计更复杂、更强大的IC芯片，而更复杂的芯片又可以支持运行更先进的EDA软件，芯片设计行业就在这样的正向反馈中不断发展。而要设计足够复杂的芯片，就必须要有足够的IP储备，没有可利用的IP会让芯片设计任务难以完成。为了直观感受芯片设计的复杂度以及EDA和IP的重要性，并且了解EDA/IP与集成电路相互促进的发展关系，我们不妨选取集成电路发展史上几个典型案例来进行观察。

年，JackKilby发明了世界上第一个集成电路，这是一个基于锗的移相振荡器，其原理也十分简单，年获得了名为“MethodofMakingMiniaturizedElectronicCircuits”的美国专利，专利号US。这个集成电路大小只有5*1.8*2.5cm（来源：NationalMuseumofAmericanHistory：JackKilby’sIntegratedCircuit），利用当时贝尔实验室开发出的扩散技术和物理气相沉积（PVD）技术制作完成（手工涂上黑蜡作为掩模，从而形成电路图案）。此后一段时间内的集成电路不仅是手工设计，甚至制作也可以通过手工（借助非自动设备）完成，因为晶体管数量少，设计并不复杂。显而易见，此时并不存在也并不需要EDA和IP。

年，Intel发布了世界第一款商用微处理器。比稍早，Intel还发布了型DRAM、型ROM和型寄存器。、、再加上就可以组成一个初等的计算机系统。芯片最初是为Busi