IP廠商想要抬高“天花板”

作者：九林

Arm成功上市，上市當天股價飆升近25%。

業(yè)內人士對此判斷：Arm的此次操作,有望提高半導體IP企業(yè)在資本市場的定價權,抬高盈利預期,提高行業(yè)的天花板。作為全球第一的IP廠商，除去成功過會，Arm還有兩大新聞一直備受矚目。

第一，Arm與高通的官司。2022年底，Arm在美國特拉華州的地區(qū)法院起訴高通，指控高通公司未經許可使用Arm的知識產權。原因是高通曾在2021年收購一家名為NUVIA，從事Arm架構CPU開發(fā)的初創(chuàng)公司。收購完成后，Arm希望與高通針對NUVIA產品重新簽訂授權協(xié)議以增加收費。之后，高通反訴Arm，主張自己并未違反Arm的許可合同，NUVIA設計的CPU是收購案（高通收購NUVIA）的一部分。

第二，傳言Arm要改變授權模式。今年3月，業(yè)內有消息稱，Arm最近已通知了其幾家最大的客戶，稱其商業(yè)模式將發(fā)生根本性轉變。Arm計劃不再根據芯片的價值向芯片制造商收取使用費，而是根據設備的平均售價（ASP）向設備制造商收取使用費。這消息一出，業(yè)內都非常擔心，因為這就使得使用Arm架構的大廠成本大增，付給Arm的IP授權費用將比原先高出數(shù)倍。

不過，在Arm成功IPO后，官方出來給了“定心丸”。Arm資深副總裁暨車用事業(yè)部總經理DiptiVachani在與亞太地區(qū)媒體進行問答時，表示：“Arm商業(yè)模式沒有改變，該公司會持續(xù)擴展，并降低客戶進入門檻?！?/p>

這兩大新聞背后，實際上都是由于Arm不賺錢。

?01、IP廠商盈利“低”

作為全球第一大IP廠商，如果Arm賺的不多，實際上就是由于IP廠商的盈利模式決定的。

根據分析機構IPnest發(fā)布的半導體IP報告，2022年設計IP行業(yè)營收66.7億美元。要知道，使用Arm IP的廠商高通2022全年營收達到442.00億美元。一個行業(yè)打不過一家企業(yè)，如此看來，IP廠商的盈利模式確實受限。

自1990年，Arm探索出IP授權的商業(yè)模式，不以設計芯片而是以授權的方式將芯片設計方案轉讓其他公司，開啟了半導體IP授權的開端。當時，半導體的新晉設計公司，也都樂于采用這種方式。通過開放的IP授權模式，Arm在移動端處理器市場獲取了95%的市占率。在前期，Arm為了搶占市場和拓展生態(tài)，要的授權費并不高，是芯片最終售價的1%～3%。

目前在半導體IP行業(yè)中，有兩種賺錢的模式：第一種，前期授權費。這種屬于一次性收入，IP使用費發(fā)生在于其將IP交付給客戶進行芯片設計的環(huán)節(jié)。

第二種，版稅。版稅是在客戶利用該IP完成芯片設計并量產后，根據芯片的銷售情況，按照量產芯片銷售顆數(shù)收取。畢竟，芯片研發(fā)環(huán)節(jié)周期很長，能否進入量產環(huán)節(jié)是不確定的。所以，版稅占比越高，意味著下游芯片設計客戶較為成熟，能夠大規(guī)模量產。

按照芯原股份的說法，也就是說在客戶芯片設計階段，公司直接向客戶交付半導體IP或IP平臺及系統(tǒng)平臺，并獲取知識產權授權使用費收入。待客戶利用該IP或IP平臺及系統(tǒng)平臺完成芯片或系統(tǒng)設計并量產后，公司依照合同約定，根據客戶芯片及系統(tǒng)的銷售情況，按照量產芯片及系統(tǒng)銷售的單位數(shù)量獲取收入。

實際上，大多數(shù)半導體IP公司的主要盈利來源就是靠著版稅。據Arm招股書中顯示，版稅為Arm貢獻了超過一半的收入。

前文提到的Arm想要更改授權模式，其實就是想要更改版稅形式。也就是將從一顆芯片的售價抽成變?yōu)榘凑麄€終端的價格來提成，變相提價。

舉個例子，蘋果的A16處理器的供應鏈成本在110美元左右，Arm從中芯片售價中抽成3%，那么可以拿到3.3美元；但是搭載A16處理器的iPhone14，其售價可以達到1199美元，從中抽3%則可以拿到36美元，這幾乎是十倍的差距。但是，這種提價方式效果并不理想，風聲剛起就引起下游公司的恐慌，如果真的實施，會迫使芯片公司逃離得來不易的生態(tài)。

這種“幫人做嫁衣”的商業(yè)模式，使得IP服務本身的產值不高。半導體IP行業(yè)到底怎么提高天花板？

?02、IP廠商新路線

其實關于天花板的問題，IP廠商一直在探索。

依據IPnest發(fā)布2022年全球半導體設計IP市場排名前10的供應商依次為：Arm（英國）、Synopsys（美國）、Cadence（美國）、Imagination（美國）、Alphawave（加拿大）、Ceva（以色列）、Verisilicon（芯原微電子，中國大陸）、SST（美國）、eMemoryTechnology（力旺電子，中國臺灣）、Rambus（美國）。

前文所述，全球第一大IP公司Arm已經成功上市。今年三月至六月，報告期內Arm總營收達到6.75億美元，同比去年有2%的下滑。

目前Arm已經明確表明不會更改授權模式，那么在提高營收天花板方面，Arm認為更多公司自研芯片是它的機會。其CEO雷內·哈斯(ReneHaas）說：“開發(fā)一個與Arm不同或更好的CPU，同時兼容Arm，是非常困難的。這樣做的人并不多......一方面很難做到，另一方面是很難找到工程師來做這件事?！?/p>

不過，對于Arm來說挑戰(zhàn)也在逐步浮現(xiàn)，興起的RISC-V架構、部分廠商的自研架構都有可能在某一天圍困Arm。比如谷歌最新推出的第五代TPU，使用的就是自研架構；三星也宣布組建了自研CPU內核架構的團隊，準備于2027年在手機和筆記本電腦產品中將Arm芯片替換為自研的GalaxyChip。這么來看，Arm仍需要繼續(xù)加強對新IP的研發(fā)，提供競爭力更強的公版IP方案。

再來看排名第二、三的Synopsys（美國）、Cadence（美國）。這兩大企業(yè)雖然在IP行業(yè)占據前三位置，但主營業(yè)還是EDA為主。因為自半導體正式進入IP核授權時代后，隨著集成電路復雜度的提升，EDA軟件公司也逐漸進入IP核提供商的行列。

Synopsys和Cadence的IP核業(yè)務就是自2010年開始進入高速發(fā)展期。相對于Arm的單一IP核的盈利方式，EDA公司可以利用EDA業(yè)務綁定IP服務。目前這兩大公司的EDA工具都有一定的壟斷性，這時候IP的變現(xiàn)會更加容易。

2022財年，Synopsys收入為50.82億美元，首次突破了50億美元大關，同比增長約20.9%。其董事長兼CEOAartdeGeus在財報發(fā)布會上說到：“如果我必須根據重要性對Synopsys的這些細分市場進行排名，我會將IP業(yè)務排在第一位。其他EDA公司就是不明白這一點，IP就是一切?！盨ynopsys今年第二季度財報成績也不錯，營收為13.95億美元，上年同期為12.79億美元，同比增長9.07%，凈利潤為2.73億美元。

Synopsys目前在強化接口IP領域的布局，通過不斷地收購和推陳出新，使自身在該領域的市場份額達到了55.6%。2021年，新思科技收購了Morethan IP，使DesignWare以太網控制器IP產品組合得到了進一步擴充。

據IPnest發(fā)布的《2022年設計IP報告》顯示，有線接口IP類別的市場份額在總的IP市場中的占比越來越大，市場份額已從2017年的18%上升到了2022年的25%。

Cadence在2023年第二季度取得了出色的業(yè)績，在截止6月30日的第二季度財報中，Cadence實現(xiàn)營收為9.77億美元，而2022年同期收入為8.58億美元，凈利潤為2.21億美元。

Cadence也在開啟收購模式，今年7月成功收購了Rambus公司的SerDes和存儲器接口PHYIP業(yè)務。這一戰(zhàn)略性收購涉及到對AI、高性能計算、數(shù)據中心、超大規(guī)模集成電路和先進網絡設計中起到核心作用的SerDes和存儲器接口PHYIP。

此外，從今年的營收增長中，Alphawav也交出了比較出色的成績。AlphawaveIP是一家在英國上市的IP授權商，能夠提供5nm、4nm、3nm制程的服務，并支持Chiplet交付。2020年Alphawave在高端接口IP領域崛起，與Synopsys“一站式服務”模式不同，采用“Stop-for-Top”戰(zhàn)略獲得成。

目前來看，Alphawave在高端接口IP重點發(fā)力。IPnest預測，如果由高性能計算HPC推動的高端接口IP細分市場大幅增長，那么到2027年，Alphawave可能會在這個30億美元細分市場中占據25%份額，收入將為6億至8億美元。近兩年，Alphawave也收購了不少IP廠商，如以色列光學數(shù)字信號處理（“DSP”）芯片開發(fā)商BaniasLabs；SiFive子業(yè)務OpenFive。對于未來發(fā)展，Alphawave首席執(zhí)行官TonyPialis表示，重點是跨數(shù)據中心的連接，包括serdes、控制器、DDR和HBM等內存接口、Chiplet接口。

對于IP廠商來說，最近大火的Chiplet也是一種新路線。就Chiplet和半導體IP的聯(lián)系而言，Chiplet可以被看作是半導體IP經過設計和制程優(yōu)化后的硬件化產品，其業(yè)務形成也從半導體IP的軟件形式轉向到Chiplet的硬件形式。

隨著芯片產業(yè)的不斷發(fā)展，以Chiplet為底層技術生產IP模塊的企業(yè)數(shù)量將會明顯增多。比如本身就具備芯片設計能力EDA公司繼續(xù)積攢自己的IP產品，并向Chiplet產品供應持續(xù)發(fā)力。一些設計能力較強的IP供應商有可能演變?yōu)镃hiplet供應商。

另外，前文提到的營收低問題，Chiplet也可使得產品利潤率大幅提升。根據IBS數(shù)據顯示，以28nm工藝節(jié)點為例，單顆芯片中已可集成的IP數(shù)量為87個。當工藝節(jié)點演進至7nm時，可集成的IP數(shù)量達到178個，5nm制程下可集成數(shù)字IP數(shù)量與數(shù)?；旌螴P數(shù)量分別為126和92個，總計218個。

因此向Chiplet產品轉型的IP企業(yè)可受益于先進制程的不斷迭代而大幅提高毛利率，整個市場的增幅不容小覷。