GPU堪稱全球最大的半導體IP產業(yè)鏈,你了解多少?
GPU(graphics processing unit):圖形處理器,又稱顯示核心、視覺處理器、顯示芯片,是一種在個人電腦、工作站、游戲機和一些移動設備(如平板電腦、智能手機等)上做圖像和圖形相關運算工作的微處理器。
1999年 ,NVIDIA公司在發(fā)布其標志性產品GeForce256 時,首次提出了 GPU 的概念,但具有GPU功能的處理器在80年代就已經出現(xiàn)了。GPU的誕生及此后不斷革新的技術演進,是為了應對日益復雜的圖形計算需求,達成更加逼真、更加生動的實時感官體驗。隨著GPU融入硬件T&L功能,Shader的出現(xiàn)和統(tǒng)一渲染架構的發(fā)展,再到目前GPU光線追蹤技術以及向通用計算領域的拓展,GPU行業(yè)經歷了一次又一次的變革。
EDA是電子設計自動化,是一種在計算機輔助下,完成芯片設計方案輸入、處理、模擬、驗證的軟件工具。EDA領域三大巨頭,Synopsys、Cadence 和西門子旗下的 Mentor Graphics ,占了全球65%左右的份額,而在國內這三家的份額更是占到了95%以上。在中國本土專注于芯片設計EDA工具的企業(yè)中,比較有代表性的有華大九天、廣立微、芯禾科技等。
半導體 IP 核可應用于芯片中多個功能部件。IP 核可應用于芯片中多個組件,當前的 IP 供應商可提供芯片中絕大部分 部件的 IP,如處理器、外圍接口、模擬部件、RAM / ROM、安全模塊等,不同組件對應于不同的 IP 需求。通過將不 同組件的 IP 組合起來構成一塊完整的芯片設計版圖。按產品類型分,半導體 IP 常見分類為處理器 IP、接口 IP、物理 IP 與數(shù)字 IP,往下細分又可分為處理器、接口、模擬、基礎、安全 IP 以及 SoC 架構和 IP 加速。
ICInsights數(shù)據(jù)顯示,全球IC設計行業(yè)銷售規(guī)模從2008年的438億美元增至2018年的1139億美元,年均復合增速達10.03%。通常留給設計者完成熱門IC設計的周期一般只有3個月,但IC的復雜度以每年55%的速率遞增,設計能力每年僅提高21%,而IP的復用可以大大縮短設計周期。此外,獨立IP可有效降低芯片設計公司的運營成本、使其專注于核心優(yōu)勢領域,同時專業(yè)化分工背景下規(guī)模效應更顯著。根據(jù)IPnest數(shù)據(jù),2021年全球半導體IP市場規(guī)模達到54.5億美元,年增長率為19.4%;預計2026年市場規(guī)模將達到110億美元,年復合增長率超過15%。半導體IP行業(yè)分為一站式芯片定制與半導體IP授權兩種運營模式。
在AI加速計算、國產半導體自主創(chuàng)新和風投資本的多重驅動下,原本風平浪靜的國產GPU突然風生水起,在本就躁動不安的中國半導體業(yè)界掀起一股風浪。
未來,中國本土IP企業(yè)需要進一步沉下心來,不甘寂寞地專注于高端,特別是高速接口IP的研發(fā)。另外,國內該領域沒有起色的一個重要原因,就是相關產品和專利被國際大廠壟斷了(中國市場90%的高端IP把持在國外大廠手中),在這種情況下,中國半導體IP人還不站出來的話,中國高端IP產品缺乏迭代機會的局面就會永遠保持下去,那樣的話,這個產業(yè)很難發(fā)展起來。
近些年,國際貿易限制激發(fā)了中國本土半導體IP企業(yè)的發(fā)展動力,同時,一批新勢力也涌現(xiàn)出來。在接口IP領域,中國本土代表企業(yè)主要包括芯耀輝、芯動科技、銳成芯微、納能微、牛芯、和芯微、芯思原、燦芯等。
半導體IP公司的營收來自于設計與授權后每一顆IC的分潤,這也讓IP公司在2021年的營收與獲利受到壓抑,隨著ABF與晶圓代工的產能松動,就有相當大的產能與配合度來服務IP公司的新案子,IP公司這種在半導體中極少數(shù)不用擔負庫存壓力的產業(yè)將在2022-2023年大放異彩。當大部分電子產業(yè)都陷入庫存風暴的泥沼之中時,半導體IP產業(yè)卻成為這一波低迷中最閃亮的亮點,尤其是半導體IP沒有庫存的問題,卻擁有高EPS與市盈率的特質,半導體IP將成為2023年電子業(yè)最具成長動能的產業(yè)。