中國集成電路IP技術(shù)及市場發(fā)展現(xiàn)狀解析
孫加興 衣豐濤 2009/09/09
日前，工業(yè)和信息化部軟件與集成電路促進(jìn)中心對(duì)外發(fā)布了《2008年集成電路IP核技術(shù)和市場調(diào)查報(bào)告》，全面總結(jié)了國際與國內(nèi)的IP核技術(shù)與市場的發(fā)展?fàn)顩r，針對(duì)我國IP核產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提出了對(duì)策與建議。
國內(nèi)IP市場規(guī)模和交易領(lǐng)域
中國是全球最大的半導(dǎo)體市場之一，但是相對(duì)應(yīng)的中國集成電路IP(知識(shí)產(chǎn)權(quán))市場只有5610萬美元，僅為全球市場的2.8%，仍屬于起步階段。根據(jù)Semico Research的分析，到2010年中國IP市場將增長到2.47億美元，占全球市場的6%，年均增長率高達(dá)44.9%，遠(yuǎn)超過全球IP市場的18.3%的增長率(見圖1)。
根據(jù)對(duì)國內(nèi)IC設(shè)計(jì)公司的調(diào)查，主要的IP應(yīng)用領(lǐng)域集中在以下幾個(gè)范圍：數(shù)字音視頻、移動(dòng)通信和無線通信、汽車電子、信息家電、信息安全和3C融合。根據(jù)CSIP的IP需求調(diào)查，IP交易領(lǐng)域主要集中在三個(gè)方面：一是開發(fā)難度較大和應(yīng)用復(fù)雜的高端CPU和DSP;二是標(biāo)準(zhǔn)的接口IP(例如USB接口、PCI
Express等);三是模擬IP(如PLL，ADC等)。這三類IP需求占到總需求的一半多。而其他的交易類型如標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)存模塊，以及一些面向特殊應(yīng)用的IP，則占據(jù)國內(nèi)需求的三分之一(見圖2)。
國內(nèi)IP主要商業(yè)模式
IP商業(yè)模式
目前國際IP市場最常用的商業(yè)模式是基本授權(quán)費(fèi)(License Fee)和基于版稅(Royalty)模式的結(jié)合：設(shè)計(jì)公司首先通過支付一筆價(jià)格不菲的IP技術(shù)授權(quán)費(fèi)來獲得在設(shè)計(jì)中集成該IP并在芯片設(shè)計(jì)完成后銷售含有該IP的芯片的權(quán)利，而一旦芯片設(shè)計(jì)完成并銷售后，設(shè)計(jì)公司還需根據(jù)芯片銷售平均價(jià)格(ASP)按一定比例(通常在1%~3%之間)支付版稅給IP廠商。通常IP廠商要求用戶支付的授權(quán)費(fèi)用用來支付一定的IP開發(fā)成本、公司商業(yè)運(yùn)作成本和人員成本，而從用戶處收取的版稅部分就是公司的贏利部分。
國內(nèi)IP交易主要模式
這里我們僅從基本授權(quán)費(fèi)用和版稅的支付方式來分析國內(nèi)IP主要交易模式，根據(jù)支付內(nèi)容和時(shí)間段可以劃分為以下四種：1、僅支付License費(fèi)用;2、一次支付License和Royalty費(fèi)用;3、分期支付License和Royalty費(fèi)用;4、僅僅支付Royalty費(fèi)用。
不同交易模式的發(fā)生情況見圖3，其中分期支付的交易方式發(fā)生次數(shù)是總交易方式的一半。
免費(fèi)IP設(shè)計(jì)套件
有些IP公司提供免費(fèi)的IP設(shè)計(jì)套件下載，使用戶完成前端設(shè)計(jì)，降低用戶前期投入風(fēng)險(xiǎn)和IP使用門檻，用戶可以到設(shè)計(jì)基本完成后再?zèng)Q定是否需要購買授權(quán)。
國內(nèi)的設(shè)計(jì)公司比較習(xí)慣于8位CPU系列IP核的免費(fèi)使用，目前32位CPU IP廠商中也開始提供一種以可以免費(fèi)下載32位CPU IP部分設(shè)計(jì)套件的新商業(yè)模式。
設(shè)計(jì)授權(quán)和制造授權(quán)分離
設(shè)計(jì)公司要獲得一個(gè)成熟的IP完成設(shè)計(jì)并最終生產(chǎn)出合格的芯片，必須既獲得設(shè)計(jì)部分的授權(quán)完成設(shè)計(jì)，又獲得制造部分的授權(quán)完成芯片的制造，最終才能銷售芯片成品。隨著半導(dǎo)體行業(yè)生態(tài)從IDM(集成設(shè)備制造商)為主向以Foundry(代工)形態(tài)為主的轉(zhuǎn)變，越來越多的專注芯片設(shè)計(jì)的所謂Fabless(無芯片生產(chǎn)線)設(shè)計(jì)公司應(yīng)運(yùn)而生，IP廠商針對(duì)分別以設(shè)計(jì)和制造為主的兩大群體—Fabless設(shè)計(jì)公司和Foundry廠商也進(jìn)行了商業(yè)模式的革新以減輕設(shè)計(jì)公司的授權(quán)成本，將由一些設(shè)計(jì)用仿真模型組成的設(shè)計(jì)套件部分授權(quán)給設(shè)計(jì)公司，將GDSII部分(所謂的硬核)授權(quán)給Foundry廠商，在制造環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)部分和制造部分的合并(Merge)完成芯片的制造。這一模式使設(shè)計(jì)公司的32 bit CPU IP授權(quán)成本從原來的百萬美元級(jí)降到幾十萬美元級(jí)，盡管這一授權(quán)費(fèi)用對(duì)大多數(shù)創(chuàng)業(yè)不久的IP設(shè)計(jì)公司而言依然很高，但比原先難以逾越的高門檻變得可以接受。
IP定制化
IP模塊面對(duì)的是廣泛的IC設(shè)計(jì)公司，每個(gè)用戶都有差異化需求，這就要求IP產(chǎn)品方便不同的客戶使用。IP公司可以通過預(yù)先根據(jù)客戶的需求設(shè)置參數(shù)，提供整合多個(gè)IP的集成方案、統(tǒng)一產(chǎn)品說明和用戶手冊(cè)等方式改善產(chǎn)品的易用性。
售后服務(wù)
IP 公司成功的訣竅不僅在于采用適當(dāng)?shù)纳虡I(yè)模式將IP授權(quán)給用戶，以及開發(fā)出具有性能滿足需求的產(chǎn)品，提供配套的開發(fā)工具和本地化的技術(shù)支持，使用戶能較快而方便地完成從獲得IP到完成芯片的設(shè)計(jì)也是競爭能力的體現(xiàn)。用戶的IP服務(wù)需求比對(duì)配套的開發(fā)工具的要求還高，需要提供無時(shí)區(qū)差別的在線支持，以及用本土工程師提供咨詢和服務(wù)來提高售后服務(wù)質(zhì)量。
交易渠道與交易障礙
國內(nèi)IP主要交易渠道
根據(jù)我們對(duì)92家國內(nèi)芯片設(shè)計(jì)企業(yè)的調(diào)查，國內(nèi)IP交易的主要渠道可以大致劃分為：從Foundry廠購買和從IP的Vendor(供應(yīng)商)處購買兩類。其中從Foundry廠購買IP是主要的交易渠道之一，因?yàn)閺男酒腇oundry處購買IP，具備了質(zhì)量可靠和集成方便等優(yōu)勢(shì)。因此大部分的IP供應(yīng)商也會(huì)將自己的IP核綁定到多個(gè)Foundry廠的工藝線上，來擴(kuò)大IP銷售渠道。
而境外的IP Vendor因?yàn)槟軌蛱峁┚邆滟|(zhì)量優(yōu)勢(shì)和技術(shù)優(yōu)勢(shì)的IP核，也成為主要的IP交易渠道之一。具體的數(shù)據(jù)參見圖4。
IP核交易的最大障礙
根據(jù)我們對(duì)92家芯片設(shè)計(jì)企業(yè)的問卷調(diào)查，IP質(zhì)量、IP保護(hù)和IP費(fèi)用是目前國內(nèi)IP核交易中的主要障礙。(見圖5)
而IP質(zhì)量和IP保護(hù)問題會(huì)進(jìn)一步推動(dòng)芯片設(shè)計(jì)廠商從Foundry廠處來尋找經(jīng)過流片的硬IP核來使用，促使Foundry廠成為高質(zhì)量IP的主要交易渠道。其他一些交易障礙還包括難以找到符合應(yīng)用需求的IP核，以及非標(biāo)準(zhǔn)化的IP集成到系統(tǒng)中的問題。
關(guān)于發(fā)展中國IP核產(chǎn)業(yè)的政策建議
我國的集成電路設(shè)計(jì)業(yè)，特別是SoC產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開IP核產(chǎn)業(yè)的支撐。基于集成電路IP核產(chǎn)業(yè)對(duì)發(fā)展我國集成電路設(shè)計(jì)業(yè)的重要性，結(jié)合目前我國集成電路IP核產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀和遇到的問題，根據(jù)對(duì)集成電路IP核產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律性的認(rèn)識(shí)，做以下三項(xiàng)政策任務(wù)建議：1.建設(shè)IP核評(píng)測(cè)與認(rèn)證系統(tǒng)，切實(shí)貫徹執(zhí)行IP核標(biāo)準(zhǔn);2.組織IP核開發(fā)，建設(shè)國家級(jí)IP核庫;3.建設(shè)適合國內(nèi)IP商業(yè)模式的交易體系和保護(hù)體系。
作者單位： 工業(yè)和信息化部軟件與集成電路促進(jìn)中心
電子產(chǎn)品世界
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