2023中国半导体IP行业研究报告

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◆ 摩尔定律：由 Gordon Moore 在1965年提出，指集成电路特征尺寸随时间按照指数规律缩小的法则。具体可归纳为：集成电路芯片上所集成的电路数目，大约每隔18 -24个月就翻一番。在半导体行业发展的前 50 年，真实晶体管的密度发展规律基本遵循摩尔定律。

◆ IDM：半导体垂直整合型公司（Integrated Device Manufacture，IDM），指从设计、制造、封装测试到销售自有品牌IC都一手包办的半导体垂直整合型公司。

◆ Foundry：晶圆代工厂，在集成电路领域是指专门负责生产、制造芯片的厂家。

◆ Fabless： Fabrication（制造）和less（无、没有）的组合，是指“没有制造业务、只专注于设计”的集成电路设计的一种运作模式，也用来指代未拥有芯片制造工厂的IC设计公司。

◆ OSAT：外包半导体（产品）封装和测试（Outsourced Semiconductor Assembly and Testing，OSAT）。为一些Foundry公司做芯片产品封装和测试的产业链环节。

◆ EDA：电子设计自动化（Electronic design automation，EDA），是指利用计算机辅助设计（CAD）软件，来完成超大规模集成电路芯片的功能设计、综合、验证、物理设计（包括布局、布线、版图、设计规则检查等）等流程的设计方式。

◆ chiplet：芯粒，是一种功能电路块，Chiplet技术就是将一个功能丰富且面积较大的芯片裸片（die）拆分成多个芯粒（chiplet），并将这些具有特定功能的芯粒通过先进封装的形式组合在一起，最终形成一个系统芯片。

◆ RISC-V：基于精简指令集计算（Reduced Instruction Set Computer，RISC）原理建立的开放指令集架构(ISA)，RISC-V是在指令集不断发展和成熟的基础上建立的全新指令。

◆ PPA：Performance(性能)、Power(功耗)、Area(尺寸)的缩写，是芯片设计中最重要的三大要素。

◆ 异构计算：Heterogeneous Computing，指使用不同类型指令集和体系架构的计算单元组成系统的计算方式。

◆ MCM：多芯片组件，将多块半导体裸芯片组装在一块布线基板上的一种IC封装技术。

◆ Interposer：硅中介层，指在高速运行的高性能芯片和低速运行的PCB板之间插入的微电路板。

◆ TSMC CoWos：台积电（TSMC）的CoWoS（Chip-on-Wafer-on-Substrate），是一项2.5D封装技术，可以将多个小芯片封装到一个基板上。

◆ FOWLP：扇出型晶圆级封装（ Fan-out Wafer Level Packaging，FOWLP），无需使用中介层或硅通孔，即可实现外形尺寸更小芯片的封装异构集成。

◆ TSMC InFO WLP：台积电的集成扇出型晶圆级封装（Integrated Fan-Out Wafer Level Packaging ），在单一封装中具有更好的电气特性，保证电气元件更高的集成度。

◆ Samsung FOPLP：三星的面板级扇出型封装（Fan-Out Panel Level Packaging，FOPLP）技术，将晶圆上的芯片切割好后，再置于方型载板中进行封装。

01 中国半导体IP行业发展概况

1.1 行业定义

1.2 行业定位

1.3 行业驱力

1.4 行业格局

1.5 行业图谱

02 中国半导体IP行业细分领域分析

2.1 半导体IP应用评估模型
2.2 半导体IP业务模式
2.3 处理器IP
2.4 接口IP
2.5 其他物理IP
2.6 一站式芯片定制服务

03 中国半导体IP优秀企业案例

3.1 芯耀辉

3.2 中茵微电子

3.3 赛昉科技

3.4 芯原

04 中国半导体IP行业未来发展趋势

4.1 后摩尔时代未来趋势

4.2 延续摩尔

4.3 扩展摩尔

4.4 超越摩尔

中国半导体IP行业发展概况01

1.1 行业定义
1.2 行业定位
1.3 行业驱力
1.4 行业格局
1.5 行业图谱

02 中国半导体IP行业细分领域分析

2.1 半导体IP应用评估模型
2.2 半导体IP业务模式
2.3 处理器IP
2.4 接口IP
2.5 其他物理IP
2.6 一站式芯片定制服务

03 中国半导体IP优秀企业案例

3.1 芯耀辉

3.2 中茵微电子

3.3 赛昉科技

3.4 芯原

04 中国半导体IP行业未来发展趋势

4.1 后摩尔时代未来趋势

4.2 延续摩尔

4.3 扩展摩尔

4.4 超越摩尔

◆ 半导体IP （Intellectual Property，知识产权）：通常也称作IP核（IP core），指芯片设计中预先设计、验证好的功能模块，处于半导体产业链最上游，为芯片设计厂商提供设计模块。

◆ 半导体IP按交付方式可分为软核、硬核和固核；按产品类型可分为处理器IP、接口IP、其他物理IP及其他数字IP。由于其他数字IP无专门厂商，本报告主要对前三类半导体IP进行细分分析。

◆ 随着半导体行业高度垂直分化发展，半导体IP的用户可分为IDM、晶圆代工厂、Fabless及OSAT四大类型，并广泛落地应用于消费、通信、汽车、工业、军工航天及数据中心等细分领域。

亿欧智库：半导体IP分类、下游用户与应用领域

半导体IP分类

数据来源： IPnest、亿欧智库

◆ 半导体IP处于半导体上游供应环节，由于性能高、设计复杂、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，已经逐渐成为芯片设计的核心产业要素和竞争力体现。

◆ IP行业是半导体产业分工精细化的结果。轻设计时代，设计公司通过购买成熟可靠的IP方案，就可以实现某个特定功能。这不仅大大降低了芯片设计的难度与成本，还以可复用的模式形成风险共担、利益共享的生态圈，使得用户能专注自身优势价值的创新性，令低成本创新成为可能。

亿欧智库：半导体产业分化及IP的作用

以设计一款处理器为例：

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。

	传统设计模式	采用IP授权
设计周期	3-4年	1.5-2年
平均成本 @亿	1-2亿美元欧智库	0.1-0.5亿美元

数据来源： ARM、亿欧智库

◆ 摩尔定律下，随着先进制程不断演进及线宽的缩小，芯片中晶体管数量大幅提升，以解决更复杂的功能应用，而复杂的功能应用对IP的数量和性能需求不断快速提升。

◆ 先进工艺节点在提高芯片单位面积性能、降低单位成本的同时，也大幅提升了芯片的设计成本和设计风险。为此，芯片设计公司出于降低成本、平摊风险与加速产品上市的考量，更多地使用经过验证的半导体IP。

亿欧智库：不同工艺节点芯片集成IP数量走势与芯片设计成本

数据来源： IBS、亿欧智库

亿欧智库：IP对芯片设计的作用

使芯片设计化繁为简，缩短芯片设计周期，提高复杂芯片设计的成功率

IP开发和IP复用技术使小公司设计大芯片成为可能

使系统整机企业可以设计自己的芯片，提升自主创新能力和整机系统的自主知识产权含量

使芯片设计行业摆脱传统IDM模式，成为产业链上独立的行业，促进了芯片设计业迅猛发展

◆ 虽然当前半导体产业处于下行周期，但产业本身已进入了继个人电脑和智能手机后的下一个发展周期。下游市场中，在消费终端市场疲软、消费电子类芯片库存堆积的同时，数据中心、汽车、 AI、工业等领域的芯片供不应求。

◆ 其中，受新基建、数字化转型与数字中国远景目标等国家政策促进及企业将本增效需求驱动，我国数据中心业务持续高速增长，近三年年均复合增长率达到30.69%，而这需要各式芯片来处理庞大数据；汽车作为IP下游主要应用领域之一，中国汽车智能化趋势将为半导体IP行业在内的汽车产业链各环节带来增量；此外，人工智能的拓展应用也不断催生AI芯片的需求，而AI芯片市场的快速发展也离不开新的相关AI IP核的支撑。

亿欧智库：2017-2022中国数据中心市场规模

亿欧智库：2019-2025中国车规级芯片市场规模

亿欧智库：2019-2025 AI芯片市场规模

数据来源： IC Insight、中国信息通信研究院、比亚迪半导体招股书、亿欧智库

◆ IP行业于90年代开始快速发展，行业主要玩家几经更迭，现格局市场竞争格局渐稳，行业高度集中，CR3与CR10分别高达66.2%和79.3%。但由于IP核的定制化特性，规模小的公司获得部分细分市场的核心知识产权及应用后，快马加鞭也能在市场占得一席之地，保证其正常的运营能力和持续的盈利能力。

◆ 因此，亿欧智库从IP完备度、生态能力及差异化特性三大指标来评估IP厂商。其中，IP完备度越高、生态能力越强，则厂商竞争能力越强；但后发者可以通过聚焦某一细分领域来抓住差异化特性，从而获得竞争优势，后来居上。

数据来源： IBS、芯原股份招股书、亿欧智库

亿欧智库：2021全球前十半导体IP厂商竞争力分析

IP完备度

IP完备度是构建自身技术护城河的关键环节，产品过硬、产品种类越丰富，专利授权越有优势；既需要技术自研能力，也需要并购方式快速获取技术。

生态能力

IP和Fabless的研发体系深度耦合，后者技术积累几乎全基于所采用的IP，因此迁移成本较高。建立上下游生态网络可增强客户粘性；拓展多种客户群体也可增强经营韧性。

差异化

IP作为高技术壁垒行业，后发者聚焦某一细分领域，掌握独特技术优势，快马加鞭也能在市场占据一席之地。

◆ 根据亿欧智库调研，半导体IP与以芯片设计为主的下游客户的撬动比值为1：100。经测算2022年中国半导体IP市场规模达119亿元，至2025年预计达198.8亿元，2018-2025年预计年复合增长率为20%，增速超过全球半导体IP市场规模。

◆ 虽2022年后半导体产业进入下行周期，但并未对上游IP产生过大波动。一方面因为IP本身的营收模式使得已授权的盈利空间仍然存在，另一方面诸如汽车、AI、大数据等新兴市场的需求涌现继续抬升IP价值。尤其对于中国市场而言，背靠广阔下游市场以及国产化的自主可控的要求下，中国半导体IP的市场空间广阔。

亿欧智库：2018-2025中国半导体IP市场规模

数据来源：专家访谈、亿欧智库测算

本报告将半导体IP厂商分为处理器IP、接口IP及其他物理IP。以下为部分企业示例：

来源：亿欧智库

01 中国半导体IP行业发展概况

1.1 行业定义

1.2 行业定位

1.3 行业驱力

1.4 行业格局

1.5 行业图谱

中国半导体IP行业细分领域分析02

2.1 半导体IP应用评估模型

2.2 半导体IP业务模式

2.3 处理器IP

2.4 接口IP

2.5 其他物理IP

2.6 一站式芯片定制服务

03 中国半导体IP优秀企业案例

3.1 芯耀辉

3.2 中茵微电子

3.3 赛昉科技

3.4 芯原

04 中国半导体IP行业未来发展趋势

4.1 后摩尔时代未来趋势

4.2 延续摩尔

4.3 扩展摩尔

4.4 超越摩尔

◆ 除去衡量IP厂商的IP完备度、生态能力及差异化特性外，半导体IP衡量要素还涉及四大分析维度：技术能力、量产能力、服务能力及抗风险能力；以及PPA、协议、自研、工艺、产品组合、验证、专业团队、产品生命周期管理、定制化、风险等12个细分指标。

◆ 由于国产IP产品品类较少且分布不均，竞争格局尚不明朗，难以进行细化指标评估。总体而言，当前国产IP在自主可控、技术水平、工艺节点覆盖能力、行业标准等方面与国际厂商相比较弱，随着国产化需求推动、背靠本土广阔市场等优势，以及人才水平、技术水平提升，国产IP的发展仍有广阔空间。

亿欧智库：半导体IP衡量要素

数据来源：专家访谈、亿欧智库

◆ IP营收模式为前期授权（License）与后期版税（Royalty），前者是将集成电路设计时所需用到的经过验证、可重复使用且具备特定功能的模块（即半导体IP）授权给客户使用，并提供相应的配套软件与技术支持。后者为向客户交付IP时进行一次性收费，为客户完成芯片量产和销售后按费率产生收入，版税收入将依赖于客户搭载IP产品的销量。海外龙头公司均采用收取IP授权费与版税的营收模式，国内半导体IP公司除了采取类似的收入模式外，还基于独立设计IP提供芯片定制服务。

◆ 海外龙头公司业务模式成熟、客户稳定，其业务收入主要来源于版税；而国内IP厂商尤其是新兴厂商，进入市场晚，业务收入仍以授权费为主。

亿欧智库：半导体IP厂商营收模式及海内外部分企业营收结构对比

IP授权服务

自主研发

CPU

GPU

USB

DSP

PCIe

技术支持

DDR

射频

客户芯片设计

数模混合

授权IP

客户芯片量产

自有IP

License

Royalty

一站式芯片定制服务

客户需求

芯片设计服务

规格定义

设计、验证及实现

样片生产测试

芯片量产服务（委外）

晶圆生产

封装服务

测试服务

亿欧智库：2022半导体IP海内外部分企业营收结构对比

数据来源：公开资料、专家访谈、亿欧智库

◆ 处理器IP指应用于程序控制、语音处理、图形处理、图像信号处理、视频编解码、计算机视觉和神经网络等微处理器的数字IP，主要包括CPU IP、GPU IP、NPU IP、VPU IP、DSP IP、ISP IP六大类。

◆ 处理器 IP 在半导体IP中占据最大市场份额，广泛应用于消费电子、汽车等行业。在其细分子类中CPU IP市场规模最大，同时也具有极高的技术壁垒与生态壁垒，当前CPU IP市场基本由ARM垄断，其余处理器IP为专用型处理器IP。

亿欧智库：2020全球半导体 IP 细分产品占比

数据来源：芯原、亿欧智库

亿欧智库：处理器IP产品特征、应用及厂商

类型	特点	应用	厂商
CPU	通用型计算机核心计算与控制单元；市场规模最大，市占率超过40%，同时行业壁垒最高，需要形成IP核-芯片-应用的一体化生态，国内在这方面几乎空白。	PC、平板电脑、智能手机、高性能计算、AI	·海外：ARM、Synopsys·国内：平头哥、赛昉
	专用于绘图运算、图形加速和通用计算工作的数字 IP。GPU是用户在CPU之外，定位一款智能手机或电脑的重要标志。	物联网、汽车电子、PC、高性能计算、AI	·海外：ARM、Imagination·国内：芯原股份
NPU	专用于加速神经网络运算、机器视觉和机器学习等人工智能应用的数字 IP。	智能监控、智慧家庭、汽车辅助驾驶	·海外：ARM、Cadence、Synopsys·国内：芯原股份、寒武纪
VPU	专用于进行视频编解码，并结合视频增强处理和压缩技术的数字IP。	智能家居、智慧城市、云服务器视频转码	·海外：ARM、Chips&Media·国内：芯原股份
DSP	专用于将数字信号进行高速实时处理的数字 IP。	无线通讯、高清电视、可穿戴设备	·海外：Cadence、Synopsys、 CEVA·国内：芯原股份
ISP	专用于对图像传感器的原始数据进行处理以获得优质视觉图像的数字 IP。	AR/VR、智能家居、智能汽车	·海外：ARM、Imagination·国内：芯原股份

◆ 过去十年中，智能手机/移动手机的井喷式普及使得处理器IP份额得到迅速增长。未来预计处理器IP将继续占据最大市场份额，但占比将逐渐下降。

◆ 究其原因，一方面汽车智能化趋势，以及未来对各垂直领域的MPU、MCU、DSP和图形处理单元需求的增加，将持续推动处理器IP稳健增长；另一方面，物联网、数据中心的发展也拉动接口IP等其他IP的增长，使得处理器IP市场集中度下降，高、中、低端结构变化逐渐拉平处理器IP增长曲线。

亿欧智库：2015-2021全球处理器IP市场规模
亿欧智库：2015-2021全球半导体IP各类产品市场份额占比（%）
亿欧智库：未来架构发展趋势

➢ 许可证持有者正在转向架构授权，以生量最大限度地降低许可费用

中端

中间地带，机器学习和其他来源提供的其他专业架构越来越受欢迎

➢ RISC-V开源处理器许可正在中低端应用获得吸引力

数据来源： IPnest、亿欧智库

◆ 当前处理器IP垄断于以ARM为主的海外龙头中，尤其在CPU IP、GPU IP上国产IP占比极小。究其原因，国产IP主要面临技术壁垒、生态壁垒、产品壁垒三大发展痛点。

◆ 进入后摩尔时代，异构计算、以整体解决方案为目标有望成为处理器IP发展突破点，此外RISC-V的出现有望部分替代垄断的ARM处理器体系结构。

亿欧智库：国产处理器IP发展痛点及机会

10技术壁垒

底层技术投入有限：长期以来，我国集成电路产业普遍注重应用层面SoC的开发

设计复杂、研发投入大：保证芯片自主可控，对通用计算处理能力等性能指标有较高的要求，需要一批从业经验丰富的高素质工程人员长期持续的研发投入和持续迭代演进

自主可控低：目前我国绝大部分的芯片都建立在国外公司的 IP 授权或架构授权基础上

生态壁垒

软硬件生态差：产品需要如 BIOS、编译系统、操作系统、虚拟机等的配套软件支持，国产IP厂商尚未形成良好的上下游协同生态体系

产品模式单一：单一产品模式难以满足未来SoC客户在产品和技术形态的发展需求，从而错过SoC产品对更多异构IP内核不断增长的市场机会

产品壁垒

. 产品代差：海外市场的软件和应用领先优势，使同类型IP可以更早在海外市场进行磨合迭代，最终输出优质产品。产品代差持续存在，边际效应低、市场持平的情况下，国产化替代难度高。

数据来源：公开资料、专家访谈、亿欧智库

异构计算

• 在异构计算中，计算工作负载可以分配给最适合执行该任务或部分任务的处理器。而处理单元的核心三要素是GPU、CPU和特定任务处理器以整体解决方案为目标，用户可以调整所有处理器之间的协作和效率机制，以提供最佳的处理解决方案。

• 如GPU和神经网络（NN）单元一起工作的例子很多（比如基于AI的图形图像后处理，包括降噪或抗锯齿等），但是如果没有高效CPU来实现整体控制流程，GPU和NN单元都无法工作。

RISC-V

• RISC-V可以部分替代垄断的Arm处理器体系结构，其优势在于：

• 免费、开源且不受出口限制以外，基于其优势特性的市场需求正在起量。

• RISC-V架构出色的灵活性、可扩展性和功耗优化已得到业内公认。

• 选择RISC-V架构以减少对海外供应商的依赖。数据统计显示，大约三分之一的RISC-V组织成员来自中国，多家中国大公司已经发布了RISC-V芯片。

◆ 接口IP是基于标准接口协议，实现芯片与内外部设备进行通信、传输数据的电路模块，分为有线接口IP与无线接口IP，主要用于数字信号处理和嵌入式系统中的接口设计。接口 IP 中主要均为有线接口 IP，包括USB IP、PCIe IP、DDR IP、MIPI IP、D2D IP等；无线接口 IP 主要包括蓝牙、Zigbee、Thread IP 等。其中应用较多的为USB、DDR、PCIe、MIPI 、HDMI、SerDes IP等。

亿欧智库：2020接口IP产品结构占比

数据来源：公开资料、亿欧智库

亿欧智库：接口IP产品简介、应用及厂商

类型	简介	应用	厂商
USB	一类串行接口标准，用于计算机与外部设备的通讯接口，针对USB 2.0、USB3.0、USB4等不同协议版本具有不同 IP种类	计算机、智能手机、智能电视、平板电脑、语音/音频、汽车等	·海外：Synopsys、Cadence·国内：芯耀辉、纳能
PCle	高速串行计算机扩展总线标准，用于外部总线，同样具有多个协议版本，PCle4、PCle 5等对应不同IP品类	计算机、AI、云计算、存储、汽车、数据中心、服务器等	·海外：Synopsys、Cadence·国内：芯耀辉、牛芯、纳能
DDR	内存的一种，在计算机中主要承担主存功能，DDR IP 为DDR 内存接口IP，包含DDR5、DDR4、LPDDR、LPDDR2、LPDDR3、LPDDR4,和 LPDDR5 SDRAM 等多种类 IP	计算机、传感器、存储器、数据中心、服务器等	·海外：Synopsys、Cadence、Rambus·国内：芯耀辉、奎芯
MIPI	移动行业处理器接口，目的是把移动设备，如手机、车载设备中的如摄像头、显示屏、存储等接口标准化，从而降低系统设计的复杂程度和增加设计灵活性。	5G移动设备，互联汽车和物联网 (IoT)	·海外：Synopsys、Mixel、Arasan·国内：芯耀辉
HDMI	用于HDMI接口的IP核，能够实现高清视频和音频的传输和控制	计算机、存储器、数据中心、服务器等	·海外：Synopsys、Cadence·国内：芯耀辉
SerDes与D2D	主要包括以太网PHY等IP；D2D是指两个对等的芯粒(CHIP）与芯粒间直接进行通信的一种通信方式	5G、计算机、存储、服务器等	·海外：Synopsys、Cadence·国内：芯耀辉

◆ 接口IP现已成为市占率第二的IP种类。据IPnest预测，2025年接口IP市占率有望超过CPU成为增速最快IP品类，其中主要增量来源于数据中心关联度较高的PCIe IP、DDR IP以及以太网／D2D。

◆ 一方面，随着大规模数据处理和计算需求激增，接口IP技术对于高性能计算的重要性不断抬升其市场规模；另一方面，接口IP本身因数量多、需求规模大、需求种类最多，在以ARM为主的处理器IP垄断地位削弱的趋势下，随着协议发展速度加快、产品形态发展多样化将实现高速增长。

亿欧智库：接口IP市场规模及增速亿欧智库：2015-2025全球接口IP市场规模

亿欧智库：2020-2025接口IP细分市场CAGRs

亿欧智库：接口IP增长动力

数据来源： IPnest、专家访谈、亿欧智库

随着数字时代的不断深入发展，下游市场的数据及对数据处理的需求呈爆发式增长，需要各种各样的芯片来处理这些数据，芯片内外数据传输所依赖的接口IP显得尤为重要。

高速增长的数据需求也推动着标准协议的快速演进和半导体制造工艺的持续更新迭代，使得接口IP的种类和适配范围快速增加，推动着接口IP的高速增长。

越来越复杂的芯片电路、标准协议和制造工艺使得无论是芯片设计还是接口IP设计的技术门槛越来越高，客户将有限的资源专注于自有模块的设计并寻求专业标准接口IP厂商的采购授权成为客户利益最大化的选择。

◆ 当前国产IP中接口IP布局企业多、产品类型较为丰富，且部分企业全球市占率能位列前三。但由于布局晚、技术壁垒高、生态链不成熟等一系列原因，国产接口IP发展面临者标准化协议、工艺制程移植能力以及验证量产落地等困境。

◆ 但在产品高速增长以及巨大本土市场的支撑下，国产接口IP曙光已现。在向国际厂商全面追赶的同时，细分品类DDR IP 产业可以作为突破口，可以进一步发挥技术支持与定制化服务优势，Chiplet、开源指令集等新浪潮的出现，国内企业可以从中找到新的发力点。

亿欧智库：国产接口IP发展痛点及机会

标

准协议

快速升级的各种接口IP标准化协议，跟着主流的国际协议演进，需要相当的人力、资金、时间投入，但目前国内人才缺乏、设计经验不足。且设计接口的IP，是一个多学科的综合考量点，需要较强的经营积累。此外，仅做标准跟随者也难在标准进行创新。

工

艺制程

➢ IP研发需要持续跟踪各芯片制造公司的工艺演进，必须具备工艺制程的快速移植能力。随着Fab越来越多，IP对不同Fab适配性不同需要更多的资源、精力，去适配不同的Fab，从主流做起。

量

产落地

➢ 把协议标准集成到IP，并针对各家工艺制程做定制化后，还必须与下游芯片设计公司共同进行芯片验证并大规模量产才能保证IP产品的市场化落地。

数据来源：公开资料、专家访谈、亿欧智库

发挥技术支持与定制化服务的优势

• 国内IP厂商背靠巨大的本土市场，也应进一步发挥技术支持与定制化服务的优势。

• 以DDR IP为例，根据芯片的方向、形状以及摆放位置的不同，客户选择的封装类型也可能不尽相同，这些都要求IP厂商可以对产品规格做出灵活调整，但国外IP供应商一般不会、也不愿意提供个性化的定制设计，这对崛起中的国产DDR IP产业而言无疑是一个好的突破口。

IP 非消费级领域对后来者的优势

• 一方面，国内企业正在向国际领先IP厂商全面追赶，另一方面也在寻求突破，向世界先进厂商并跑迈进。

• 虽然IP消费级领域受软硬件生态系统的影响大，但IP非消费级领域对于后来者优势明显。比如，目前正在高速发展的智能驾驶、安防监控、物联网等单一应用场景对软硬件生态的依赖性就大为减弱。随着人工智能、5G通讯、物联网的发展和Chiplet、开源指令集等新浪潮的出现，国内企业可以从中找到新的发力点。

物理IP主要用于处理表征光、温度、速度、电压、电流等自然界信息的连续性模拟信号，除有线接口IP外，物理IP主要包括数模混合IP、射频IP和存储器IP等。

◆ 物理IP既是连接自然世界与数字世界的桥梁，也是物联网设备与外界交互的基础。芯片在借助物理IP完成对自然信号的接收、传输、转换、存储后，由数字IP进行后续数字化处理与运算；同时，物联网终端感知的自然世界信息，需通过物理IP才能被处理器核所理解与处理，且处理器核的指令和运算结果也需要物理IP才能够与人实现智能交互。

亿欧智库：典型物联网芯片架构中的物理IP示意图

数据来源：公开资料、专家访谈、亿欧智库

亿欧智库：接口IP产品简介、应用及厂商

类型	简介	优势与应用	厂商
数模混合	基于晶圆厂工艺的，用于处理由光、声音、速度、温度等自然模拟信号所转化成的连续性模拟电信号的IP;细分类型主要有SoC基础IP、数据接口IP、人机界面IP、电源管理IP、单元库与存储IP等	满足物联网对设备小型化、移动化、降低维护频次的需求，快速、便捷地实现芯片的低功耗设计；应用于电子、通信、计算机、汽车、医疗等领域	·海外：Vervesemi、Archband·国内：芯耀辉、芯思原、芯动科技
射频	用于处理由天线发送接收的一定频率射频信号，实现无线通信、数据传输、音视频收发等功能地的IP;细分类型有蓝牙射频（短距离）、GPS射频（远距离）等类型	无需线缆连接，可灵活移动、连接或组网；广泛应用于物联网、可穿戴设备、智能交通等领域	·海外：Avago、Skyworks、Qorvo·国内：芯原、旋极星源
存储器	以嵌入式存储IP为主，是一种集成于芯片内部、产品断电后数据不丢失、主要用于满足较长时间程序或数据保存需求的存储IP。分为易失性存储和非易失性存储。	更适用于数据传输速度快、芯片面积小、加密性高、抗干扰性强、中小型存储容量的场景。应用于电源管理、快充、汽车电子、工业控制等领域	·海外：Synopsys、eMemory、SST·国内：芯耀辉、锐成芯微、华大九天

◆ 物理IP重要性日渐凸显，越来越多的物理IP被集成进芯片中，其性能、成熟度也随着在芯片产品的大规模量产中得到反复验证和优化而不断提高，商业价值愈加凸显。据IPnest数据，2021年其他物理IP市场规模达8.93亿美元，同比增长24.17%

◆ 一方面，随着芯片功能愈加复杂，系统级芯片中物理IP数量和类型不断增加；另一方面，物联网时代的到来，物联网芯片的集成度日益提升。此外，物理IP也得到越来越多的芯片设计公司、系统级厂商等用户重视。

亿欧智库：物理IP市场规模及增速亿欧智库：2015-2021全球其他物理IP市场规模

亿欧智库：其他物理IP增长动力

由于芯片的功能越发复杂、应用场景越发广泛，芯片与芯片间、芯片与外部环境的交互更为密切多样。作为实现该等交互的必要模块，系统级芯片中的物理IP数量和类型不断增加。

随着物联网时代的到来，以智能移动设备、可穿戴设备等为代表的终端产品要求体积更小、功耗更低，物联网芯片的集成度日益提升。在进行数据采集、存储、通信、电源管理、时钟等功能的电路设计时，传统的多颗芯片或分立器件组合的方式，已逐渐转变为以多个物理IP集成于单颗芯片内的方式。

物理IP得到越来越多芯片设计公司、系统级厂商等用户重视及依赖的原因还包括物理IP类别、功能、性能、工艺的多样性强和灵活度高，可在用户设计芯片时提供更多差异化的物理IP组合选择，满足物联网碎片化和个性化的应用场景需求。

数据来源： IPnest、专家访谈、亿欧智库

◆ 国内芯片设计行业高速发展对IP行业形成推力的同时，不少国内半导体IP厂商也在向下游业务延伸，基于自身自研IP或部分外购IP，向客户提供芯片定制服务。

◆ 一站式芯片定制服务是指向客户提供平台化的芯片定制方案，并可以接受委托完成从芯片设计到晶圆制造、封装和测试的全部或部分服务环节。具体可分为两个主要环节：芯片设计业务和芯片量产业务。

亿欧智库：一站式芯片定制服务流程及客户画像

客户画像

新兴芯片设计公司：规模较小，为建立自身竞争优势，往往集中自身优势资源并投入到先进算法、产品定义等，通过采购一站式芯片定制服务进行集成开发，补充在设计资源、IP架构等方面的短板。

2 成熟芯片设计公司/IDM：拥有较强的品牌实力、市占率和设计能力，其产品种类较多，产品线较长，难以对各产品线都投入足够人员进行芯片设计和生产管理，会采购技术成熟稳定的IP，并把更多设计环节交给设计服务公司以缩短其产品上市迭代周期。

3 系统厂商：面向终端应用提供硬件设备或软硬一体解决方案，其直接触达终端市场需求，具有较强的系统集成、制造与销售能力。标准化芯片产品难以满足差异化竞争和供应链稳定的诉求，从而采用设计服务公司定制自有芯片来获得产品竞争力和供货保障。

数据来源：锐成芯微、亿欧智库

芯片设计服务

客户需求

规格定义

设计、验证及实现

样片生产测试

晶圆生产

封装服务

测试服务

根据客户对芯片在功能、性能、功耗、尺寸及成本等方面的要求进行芯片规格定义和IP选型，通过设计、实现及验证，逐步转化为能用于芯片制造的版图，并委托晶圆厂根据版图生产工程晶圆，封装厂及测试厂进行工程样片封装测试，从而完成芯片样片生产，最终将经过公司技术人员验证过的样片交付给客户的全部过程。

自有IP

• 根据客户需求委托晶圆厂进行晶圆制造、委托封装厂及测试厂进行封装和测试，并提供以上过程中的生产管理服务，最终交付给客户晶圆片或者芯片的全部过程。

◆ 芯片设计公司为半导体IP厂商的直接客户。中国芯片设计公司数量增长及盈利能力的增加将直接带动上游IP业务需求。

◆ 代工厂的发展与竞争力的构建离不开与IP供应商的合作。近年来国内代工厂的快速发展将对上游半导体IP形成推力，带动国产行业生态链的构建；代工厂与IP供应商合作关系愈加紧密，为客户搭建开放设计平台，也推动IP行业的协同发展。

亿欧智库：2018-2022中国芯片设计销售额与企业数量

亿欧智库：2018-2026中国大陆晶圆代工厂市场份额

亿欧智库：国内晶圆代工厂崛起对芯片设计服务企业的推力

国内代工厂处于逐步开始崛起，涌现出如中芯国际、华虹集团等逐步具备国际竞争水平的企业。将对上游半导体IP产业形成推力，带动国产行业生态链的构建。

晶圆厂直接对接芯片设计厂商，开放易用的芯片设计平台是代工厂的核心竞争力之一。为减少设计障碍、提高首次成功率，缩短设计、量产与上市时间，代工厂与 EDA / IP 等上游厂商紧密合作，在工艺平台上提供了全面的IP与设计工具支持。

数据来源：中国半导体行业协会、IC Insights、专家访谈、亿欧智库

◆ 一站式芯片定制服务成为国产IP厂商营收的重要组成部分。IP厂商一方面可以充分利用半导体IP资源和研发能力，无需第三方授权费用，降低设计成本，另一方面可以满足不同客户的芯片定制需求，帮助客户降低设计风险，缩短设计周期。此外基于自研IP对芯片设计理解更深，具有较强的耦合深度、可控性和可塑性，可以提高流片效率。

亿欧智库：一站式芯片定制服务优势

高质量IP资源

IP厂商

➢ 对于IP厂商而言，作为芯片设计服务公司，并不通过销售自有品牌芯片产品实现收入，而是依托自身IP及 SoC 定制开发能力为芯片设计公司及系统厂商等客户提供一站式芯片定制服务开展业务，市场风险和库存风险较小。

全面设计服务

快速交付时间

芯

片设计公司

➢ 对于芯片设计公司而言，一方面，主流芯片设计服务公司具有半导体IP设计开发与定制能力，能够为其在设计之初提供生产工艺及半导体IP选型的完整方案；另一方面，随着晶圆代工厂在先进工艺上的设计规则越来越复杂，其与晶圆代工厂之间的技术衔接与匹配也变得越来越困难，而芯片设计服务公司基于自身核心技术及对晶圆代工厂多工艺节点的丰富设计经验，能够帮助芯片设计公司提高设计效率及流片成功率，使其能够专注于自身优势领域的拓展。

无需三方授权

耦合可控可塑

系

统厂商

➢ 对于系统厂商而言，其往往基于芯片设计公司提供的标准化芯片产品进行系统集成、制造与销售。系统厂商虽然对于终端场景需求、产品功能有着较为深刻的理解，但由于其在芯片设计、验证、测试等方面欠缺相关技术能力与设计经验，往往无法独立开发芯片。拥有完整芯片设计能力的芯片设计服务公司能够依据其需求提供一站式芯片定制方案，助力其快速实现产品开发与迭代。

数据来源：公开资料、专家访谈、亿欧智库

01 中国半导体IP行业发展概况

1.1 行业定义
1.2 行业定位
1.3 行业驱力
1.4 行业格局
1.5 行业图谱

02 中国半导体IP行业细分领域分析

2.1 半导体IP应用评估模型
2.2 半导体IP业务模式
2.3 处理器IP
2.4 接口IP
2.5 其他物理IP
2.6 一站式芯片定制服务

中国半导体IP优秀企业案例03

3.1 芯耀辉

3.2 中茵微电子

3.3 赛昉科技

3.4 芯原

04 中国半导体IP行业未来发展趋势

4.1 后摩尔时代未来趋势

4.2 延续摩尔

4.3 扩展摩尔

4.4 超越摩尔

◆ 芯耀辉作为中国领先的专注先进工艺的IP企业，致力于先进工艺国产半导体IP的研发和服务，突破“卡脖子”技术，完善先进半导体工艺国产IP生态链。凭借IP产品质量好、稳定性高、兼容性强、跨工艺、可移植等独特的价值和技术优势，以及强大的本地化支持服务，服务于包括高性能计算、数据中心、智能汽车、5G、物联网、人工智能、消费电子等数字社会的各个重要领域。

亿欧智库：芯耀辉的多重优势

产品优势

国产先进工艺接口IP完整解决方案

国内唯一全套车规级IP国产化解决方案

并口和串口D2D完整解决方案

行业最高速率的DDR5/4 PHY IP

技术优势

全线技术满足国内需求

理解客户在IP应用和集成过程中的痛
点，在debug/bring-up等诸多环节提供专业的团队及技术支持，助力客户一次量产成功

提供IP增值服务，解决以下痛点

• 子系统集成难度高

• 集成验证专业性强

• 量产调试挑战大

洞察中国市场和客户的特定需求提供差异化的增值和升级服务经市场验证的自主研发创新能力

技术创新：国际领先的模拟和混合IP研发，兼具兼容性、可靠性、可量产性等创新技术，完整覆盖全线高速接口IP产品

流程验证创新：业界完整IP产业全链条研发能力，覆盖底层制程设计自动化，赋能系统验证及客户集成和技术支持等

先进工艺研发创新：量产经验覆盖产业内先进工艺制程

团队经验：总量超过数十亿套的量产技术及经验并被众多国内外主流及顶级客户广泛使用

人才优势

核心研发成员由国际顶尖人才组成，曾与国内外具备量产能力的顶尖和主流客户一同打造全球领先产品，并长期共同迭代，积累了二十年以上的经验和能力。

研发人员 300

研发中心数 7

核心骨干平均从业经验 20年

硕士及以上学历 80%

核心骨干来自国际国内行业龙头企业 100%

数据来源：芯耀辉

◆ 团队已汇聚300多位业界顶尖的IP/芯片公司的精英人才，其中研发人员超过八成，有国内技术实力最强、人数最多的半导体IP研销团队、最高的人才密度、最雄厚的资金储备，获得顶级机构投资超20亿元。高质量的人才队伍经过潜心研发出来的IP产品在可靠性、适配性、性能方面都极具竞争优势。

◆ 公司的产品架构已经过长期的市场验证，核心团队有二十余年国际领先产品研发与迭代的丰富经验，产品可靠性强；实现了先进工艺平台最全的IP覆盖，适配性高，并完成了硅验证；产品性能优越，例如自研的DDR5在相关工艺上成功快速商用并超越了全行业最高速率；高质量及可靠性的产品，例如公司的全套接口IP解决方案符合车规应用严格的验证要求。

亿欧智库：芯耀辉完整IP解决方案

• PCIe3.0

• PCIe4.0

• PCIe5.0

• 10G Multi-Protocol Serdes

• 20G Multi-Protocol Serdes

• 32G Multi-Protocol Serdes

• 112G D2D SerDes

• D2D UCIe

• USB2.0

• USB3.2 G1

• USB3.2 G2/DP V1.4 Type-C combo

• DDR4/3

• DDR5/4

• LPDDR4X/LPDDR4/DDR4

• LPDDR5X/5/4X/4

• MIPI CPHY V1.2/DPHY V2.1 RX

• MIPI CPHY V1.2/DPHY V2.1 TX

• MIPI DPHY V2.1 RX

• MIPI DPHY V2.1 TX

• MIPI MPHY G4/3

• HDMI 2.1/2.0

• SATA3.0

• SD3.0/eMMC5.1

数据来源：芯耀辉

◆ 公司团队提供配套的差异化增值服务，包含IP子系统、IP硬化、系统设计与性能分析、芯片调试等，来帮助客户降低集成IP难度以及设计风险、加速芯片上市时间，让客户可以聚焦于产品的差异化，减少研发人员投入提高芯片量产的效率。

亿欧智库：芯耀辉IP增值服务

配套以基本的代码质量检查、CDC检查、基本功能验证等服务，最后将IP 子系统集成到客户的SoC里

IP 子系统服务通过精心管理的协作流程，释放客户SoC团队致力于产品差异化的工作，节约人力成本同时加速产品上市时间

基于对IP专业理解，做出最优化且符合客户芯片需求的子系统实现服务

• 从RTL到GDS的硬化服务，用专业的团队做专业的事，同样可以降低项目风险，快速可靠的实现IP的硬化

根据客户的项目功能需求和性能指标，在项目前期帮助客户制定或者改进架构，分析和优化架构以提升性能

指导客户选择适合的、具有竞争力的IP，制定软硬件方案等。

. 芯片调试服务确保客户量产质量，提供从RTL到量产的测试指导

附带一系列的检视工作以确保质量，例如测试和实现方案，集成，时序，版图，PCB和封装等。

数据来源：芯耀辉

3.2 中茵微电子：提供高门槛IP、高端ASIC设计服务及Chiplet异质集成，形成具备全方位竞争优势的企业级技术平台

◆ 中茵微电子（南京）有限公司是一家专注于做先进制程工艺IC设计，致力于IP自主研发和服务、赋能芯片设计和SoC定制解决方案的技术平台公司，主要面向高性能计算、数据中心、5G通信、人工智能、汽车电子等企业级领域。

◆ 中茵微电子拥有顶尖的全球资深技术专家团队并积累了优秀的产业资源，致力于利用全球领先的集成电路设计平台，为客户提供先进制程IP、一站式的高端SoC定制以及Chiplet&先进封装产品。

亿欧智库：中茵微电子一站式业务方案

与一流客户共同定义IP，充分满足芯片级，封装级，系统级需求。具备32-112G Sedes, D2D，LPDDR5，HBM2e，ONFI5等IP设计能力和经验。

高端ASIC设计服务，具备高算力、高可靠芯片领域知识，28nm-4nm先进工艺节点的设计能力、丰富的供应链资源，强大的量产支持团队，满足企业级与车规级客户的需求。

具备Chiplet发展的核心要素，高速互联的全栈IP设计能力，多die协同的后端和DFT设计技术，先进封装与测试体系及良率提升，完善的供应链体系，丰富的合作伙伴和die资源。已量产MCM FCBGA和2.5D HBM等多种先进封装产品。

亿欧智库：中茵微电子核心竞争优势

完善的芯片设计能力

强大的供应链体系

企业级及车规级领域的长期沉淀

成熟的高端IP研发团队保障低风险

可控的质量管理体系

高端IP量产经验，支持IP定制

完全自主知识产权IP

团队具备20+年成功运营经验

团队具备丰富的设计流片经验

Foundry：TSMC， Samsung，SMIC，GF

先进封装：TF·AMD

在高性能计算芯片、5G通信和网络芯片、人工智能等异构计算、汽车电子等领域长期与头部客户合作

数据来源：中茵微电子

◆ 赛昉科技(StarFive) 成立于2018年，是一家具有独立自主知识产权的本士高科技企业，提供全球领先的基于RISC-V 指令集的CPU IP、SoC平台、开发板等系列产品和解决方案，是中国RISC-V 软硬件生态的领导者。

◆ 赛昉科技是全球唯一一家可以同时提供高性能RISC-V内核IP及一致性互联总线IP的厂商。

◆ 赛昉科技是国内唯一掌握三大核心技术的计算平台提供商：高性能RISC-V内核、高拓展众核片内互联系统、高性能同构或异构Chiplet技术。

亿欧智库：赛昉科技高性能RISC-V CPU/SoC产品与解决方案

高性能RISC-V CPU IP：昉·天枢（Dubhe）

昉·天枢是全球已交付性能最高的64位RISC-VCPU Core IP，采用11+级流水线、超标量、深度乱序执行等设计，支持RISC-V RV64GCBH扩展，同时还针对性能和频率做了深度的优化，SPECint2006可达9.2/GHz。经过Core Complex预集成及验证，昉·天枢提供具备内存一致性的Cluster内单核、双核或四核的配置选择，简化SoC 开发工作。

应用场景

边缘/云数据中心

边缘/云计算，智能网卡及数据处理单元，企业级计算存储

网络/通信

5G架构和基站，无线访问接入点，工业计算机，车联网（V2X）通讯

人工智能/机器学习

自动驾驶/高级辅助驾驶，车载信息娱乐/集群抬头显示器，机器人/无人机/工业控制，计算机视觉/AR/VR/MR

数据来源：赛昉科技

高能效RISC-V CPU IP：昉·天璇（Merak）

昉·天璇采用了10+级流水线、三发射、乱序执行的设计，支持丰富的RV64GCBVHRISC-V 指令集， SPECint2006 可达7.0/GHz，专为高能效的计算场景而设。经过Core Complex预集成及验证，昉·天璇提供具备内存一致性的Cluster内单核、双核或四核的配置选择，简化SoC开发工作。

应用场景

移动

平板电脑，智能穿戴，游戏设备

工业

工业网关，工业防火墙，交换机，远端桌面，人机交互，基板管理控制器

人工智能

机器人，计算机视觉，智能家居，推理加速卡

致性的片上互联IP：StarLink 1.0

StarLink 1.0是一款具有一致性的片上网络（Coherent Network on Chip, CNoC）

IP，支撑构建多核CPU和SoC。

提供缓存一致性 NoC ：连接多个 CPUCluster、IO设备和DDR，并在SoC范围内维护缓存的一致性；

高性能：提供最后一级缓存，提供Snoopfilter,提高一致性维护模块效率和Memoryhierarchy 性能；

高效的数据交换：支持CPU和IO设备共享最后一级缓存，简化CPU和IO数据交换并提高性能；

低功耗：支持缓存Way shutdown，Cacheretention等低功耗技术；

高可靠性：Snoop filter和缓存支持SEC-DED(Single Error Correction Double ErrorDetection)；

控制接口支持：CPU配置IO设备和读取片上SRAM; IO设备访问和配置一致性片上互联。

RISC-V众核系统解决方案

• 基于赛昉科技RISC-V CPU IP和片上互联IP，构建高性能、高带宽、低延迟的系统解决方案平台。

解决方案包括：高性能内核、高能效内核、功耗管理、安全性、虚拟化、高速的一致性NoC、RISC-V Trace/Debug调试接口、RISC-V中断控制器(PLIC,CLINT)、IO一致性（IO Coherency）和内存子系统。

应用场景

边缘/云数据中心边缘/云服务器，DPU，计算存储，存储阵列

通信

5G 内核与接入，手机应用，路由器，交换机

客户端计算/机器学习LinuxPC/MiniPC/笔记本，工业控制，机器人，KIOS

芯原微电子是一家依托自主半导体IP，为客户提供平台化、全方位、一站式芯片定制服务和半导体IP授权服务的企业。

◆ 在芯原独有的芯片设计平台即服务（Silicon Platform as a Service, SiPaaS）经营模式下，通过基于公司自主半导体IP搭建的技术平台，芯原可在短时间内打造出从定义到测试封装完成的半导体产品，为包含芯片设计公司、半导体垂直整合制造商 (IDM)、系统厂商、大型互联网公司和云服务提供商在内的各种客户提供高效经济的半导体产品替代解决方案。业务范围覆盖消费电子、汽车电子、计算机及周边、工业、数据处理、物联网等行业应用领域。

亿欧智库：芯原一站式芯片定制服务

平台化全方位一站式

芯原为客户提供从芯片定义到设计流片的全流程设计服务，还提供经过验证的平台化芯片解决方案以帮助客户快速完成芯片设计。此外，芯原还可帮助客户委外完成晶圆制造、封装和测试等，并提供优质的生产管理服务。

缩短设计周期降低设计风险

芯原的一站式芯片定制服务能够在短时间内打造出从定义到测试封装完成的半导体产品，为成熟的芯片设计公司和IDM、新兴的芯片设计公司、系统厂商和大型互联网公司在内的各种客户提供高效经济的半导体产品替代解决方案，其终端应用可覆盖消费电子、汽车电子、计算机及周边、工业、数据处理和物联网等行业应用领域。

亿欧智库：芯原丰富的IP组合

芯原保持高研发投入以打造丰富的IP组合：

自主可控的图形处理器IP、神经网络处理器IP、显示处理器IP、视频处理器IP、数字信号处理器IP和图像信号处理器IP

• 模拟半导体IP产品涵盖了从180纳米到7纳米工艺的多种模拟IP，同时提供超低功耗模拟IP解决方案

• 从250纳米到5纳米工艺的多种数模混合接口IP核，包括MIPI, USB, PCIE等

• 多款超低功耗的射频IP，含低功耗蓝牙（BLE）IP和窄带物联网（NB-IoT）IP

• 面向代工厂工艺的定制化的标准单元库

数据来源：芯原

IP组合产品

Vivante®图形处理器IP

ZSP®数字信号处理器IP

Vivante® 显示处理器IP Vivante® 图像信号处理器IP

Vivante®神经网络处理器IP

数模混合IP

Hantro®视频处理器IP

射频IP

01 中国半导体IP行业发展概况

1.1 行业定义
1.2 行业定位
1.3 行业驱力
1.4 行业格局
1.5 行业图谱

02 中国半导体IP行业细分领域分析

2.1 半导体IP应用评估模型
2.2 半导体IP业务模式
2.3 处理器IP
2.4 接口IP
2.5 其他物理IP
2.6 一站式芯片定制服务

03 中国半导体IP优秀企业案例

3.1 芯耀辉

3.2 中茵微电子

3.3 赛昉科技

3.4 芯原

中国半导体IP行业未来发展趋势04

4.1 后摩尔时代未来趋势

4.2 延续摩尔

4.3 扩展摩尔

4.4 超越摩尔

◆ 后摩尔时代，IP发展趋势将分为三个阶段：延续摩尔、扩展摩尔和超越摩尔。

◆ 延续摩尔主要是根据客户需求解决问题，加速SoC开发；扩展摩尔将采用Chiplet技术实现性能、功耗和成本的平衡，并加速开放指令集革新；超越摩尔将结合先进工艺、先进封装、智能协同自动设计等技术作为撬动整个芯片产业需求的支点，打破常规，从顶层系统抽象到底层物理实现方法论的革新

亿欧智库：延续摩尔-扩展摩尔-超越摩尔的演进

延续摩尔（More Moore）先进制程IP及子系统升级

➢ 围绕不同5G、汽车电子、IoT、AI、云计算等领域客户的需求解决问题，在先进工艺建立IP库及IP子系统，通过全方位验证，加速SoC开发，助力SoC量产，为客户赋能。

扩展摩尔（More than Moore）高速异构集成IP系统

Chiplet将成为扩展摩尔IP的发展主要技术，实际是先进封装技术+接口IP技术的结合，其中SoC的成本最高。Chiplet将完成在性能、die功耗和成本的平衡，带来开放指令集的革新。

RISC-V可以部分替代垄断的Arm处理器体系结构，基于其优势特性的市场需求正在起量；其免费、开源且不受出口限制，架构出色的灵活性、可扩展性和功耗优化已得到业内公认

超越摩尔（Beyond Moore）高智能协同系统设计平台

➢ 新一代EDA＋IP+AI协同自动设计，将打破常规，从顶层系统抽象到底层物理实现方法论的革新，来满足未来复杂系统的智能化应用、高度异构集成芯片高速实现的需求、打破系统芯片的设计和验证工作量巨大，复杂性高及周期耗时不断增长的瓶颈。这也将是IP发展超越摩尔打破常规的方向。

数据来源：公开资料、专家访谈、亿欧智库

◆ 晶体管尺寸缩小时，短沟道效应显著，栅极对晶体管开关状态的控制力不足，漏电流难以控制。晶体管微缩受到进一步障碍，传统的平面晶体管结构与体硅工艺技术无法进一步突破，持续数十年的摩尔定律有失效的可能性。

◆ 为继续延续摩尔定律的演进，集成电路新工艺节点技术FinFET、GAA和FD-SOI的诞生，打破了技术瓶颈。

亿欧智库： FinFET、GAA和FD-SOI的结构介绍与技术比较

定义

FinFET

结构

Fin Field-Effect Transistor 鳍式场效应晶体管

外观凸起，类似鱼类的背鳍
栅极从三面把导电沟道包围起来，如同有三
个栅极同步控制沟道
大大增强了栅极对沟道的控制力，已成为如
今先进数字电路的首选设计

技术

具有更高的集成度和较快的速度适合高性能以及大规模计算的产品

GAA

Gate-All-Around环绕式栅极技术晶体管

3D FinFET 的改良版。该项技术下晶体管结构发生改变，栅极和漏极不再类似鳍片，而是变成了一根根 “小棍子”，垂直穿过栅极，使得栅极实现对源极、漏极的四面包裹

栅极对电流的控制力进一步提高适用于当前已经纳入规划的所有先进工艺节点

FD-SOI

Fully Depleted Silicon On Insulator 全耗尽型绝缘体上硅

导电沟道极薄，下层为绝缘体，能够抑制漏电流

具有更好的模拟和射频性能，更低的软错误率，更优的能耗比
适合高性能射频芯片、物联网以及可穿戴设备等对功耗要求较高的产品

FinFET、GAA和FD-SOI都是晶体管进一步缩小所需要发展的核心手段

数据来源：公开资料、专家访谈、亿欧智库

◆ Chiplet是一种新型的芯片组成方式，将不同的功能单元以芯粒的形式进行集成，或使用多个同样功能单元达到性能扩充效果，从而提高了芯片的效率和灵活性。 Chiplet是先进封装技术和接口IP技术的集成：先进封装技术通过将多个芯片集成在一个封装中，提高了系统的密度和性能，并实现了多个芯片之间的高速互联。

◆ 尽管Chiplet技术在理论上具有很大的潜力和应用前景，但是在实际应用中仍然面临着许多挑战和难点。其中，最主要的问题包括芯片设计和验证工具的更新、封装技术的升级以及互联协议标准的统一。

亿欧智库： Chiplet的技术集成

数据来源： Omdia、专家访谈、亿欧智库

落地挑战

芯片设计和验证工具更新

• 要考虑不同制程工艺、架构的芯粒集成，加入高速互联总线、各类接口等，设计和验证工具需要更新以适应这种多芯片集成的需求，同时还需要考虑如何提高设计和验证的效率，以应对芯片数量的增加和复杂度的提高。

封装技术升级

需要2.5D或3D无需焊接的先进封装，以实现多芯片的集成和互联。需要封装技术在制造和装配过程中具备更高的精度和可靠性，更好地解决散热和功耗管理等问题。

互联协议标准统一

• 为了实现芯片集成的互通性，需要通过UCIe联盟等组织，推动互联协议标准的统一，以便芯片集成时能够更加方便、快捷和可靠地实现互联。

◆ RISC-V是基于精简指令集（RISC）原则的开源指令集架构，其存储在CPU内部，引导CPU 进行运算，并帮助CPU更高效运行，是介于软件和底层硬件之间的一套程序指令合集。虽已诞生10多年，但近年来在5G、物联网与云计算大趋势的驱动下，RISC-V增长势头强盛。

◆ RISC-V的开源特性使得国内企业可以规避国际垄断风险，其模块化的设计降低了使用门槛。 RISC-V对比其他架构存在较大的优势，国内企业提前布局，或可成为国产IP弯道超车机会。然而，当前RISC-V面临软件生态、产业化、人才等困难。

亿欧智库：2022-2025年采用RISC-V架构的处理器 (颗)

亿欧智库：RISC-V同主流芯片架构对比

指标	X86或ARM架构	RISC-V
架构篇幅	数干页	少于三百页
指令数	繁多且不同分支不兼容	基本指令数40余条
模块化	不支持	支持
可拓展性	不支持	支持
硬件实现	复杂性偏高	硬件设计与编译实现简单
商业运作	X86封闭，ARM授权昂贵	开源、免费
生态环境	成熟	发展迅速 2039
应用市场	X86:服务器与PCARM：移动和嵌入式	物联网切入，覆盖MCU到超级计算的全计算领域
应用风险	不可控，缺乏应用弹性，成本较高	生态不足、碎片化、专利问题

建立成熟的软件生态

• 目前量产的芯片，大多是用在相对封闭的应用场景，软件需求相对简单和固定。到了开放应用场景，软件需求会呈指数级增长，例如各种操作系统的移植，中间件和库函数的优化，以及各种开发框架的适配等，每一个技术点都是巨大的工程，必须联合芯片原厂、第三方软件公司、开源社区一起合作全力投入。

产业化难，没有找到明确的市场切入点和应用场景

• RISC-V要实现可靠和高质量的商业化解决方案，一方面需要不断完善RISC-V指令集的标准规范，另一方面还需要找到明确应用场景，产生可以进行技术迭代的机会。

处理器性能需加强，软件适配待提高

• 只有处理器性能得到提升，才能适配各种各样的软件;处理器的稳定性也非常重要，稳定性是复杂应用场景中软件移植的基础。国内企业做了大量RISC-V基础软件适配工作，但依然有很多核心基础软件无法在RISC-V平台上流畅运行，因为还存在指令集规范不成熟的问题。

数据来源： RISC-V基金会、专家访谈、亿欧智库

◆ 随着技术的不断发展，芯片的设计和制造变得越来越复杂，要求IP必须具备更高的适配性和达成智能化与自动化。

◆ 新一代EDA＋IP+AI协同自动设计，将打破常规从顶层系统抽象到底层物理实现方法论的革新、满足高度异构集成芯片实现需求、突破芯片设计、验证工作瓶颈。未来IP将结合先进工艺、先进封装、智能协同自动设计作为撬动整个芯片产业需求的支点。

亿欧智库：2018-2025中国AI市场规模（亿美元）

人工智能是人类历史上第四次里程碑式的科技革命

AIGC领域的竞争焦点主要有两个，

一个是参数量巨大、规模超大的AI模型，另一个就是提供超强算力的AI芯片。

未来将是新一代EDA＋IP+AI协同自动设计的新时代

亿欧智库：超越摩尔发展趋势

回回回 1

• IP必须涵盖更加复杂的功能子系统、拥有更高的适配性、智能化自动化以及高抽象层次和高精度的系统级模型和自适应界面。

• 要最终创造出超越人类能力的人工智能，需要比今天更强的计算性能。因此，关键点便在超越当前GPU的下一代人工智能半导体中。

• 打破常规从顶层系统抽象到底层物理实现方法论的革新，来满足未来复杂系统的智能化应用、高度异构集成芯片高速实现的需求

• 为了模拟人脑，需要约85万亿至850万亿的突触权重，和一个大型存储设备来存储这些数值。这种规模的计算结构超出了目前半导体制造的能力，需要未来AI芯片的支撑。

数据来源： IDC，SK hynix，亿欧智库

• 打破系统芯片的设计和验证工作量巨大，复杂性高及周期耗时不断

王洪鹏中茵微电子创始人&CEO

企业级芯片在产生大量IP需求。以 AI 为代表，从端级的边缘计算，到中间的网络通信和传输，再到数据中心、云计算，甚至到现在的ChatGPT需要大规模的高性能芯片，均带来了大量的IP需求。整个IP市场，尤其是在企业级领域，受半导体下行周期影响较小。市场分析机构IPnest的数据表示，企业级接口IP的成长数据非常好，CAGR整体达到10%以上，高端达到30%。企业级需求和应用的增长，会快速带领行业重新回到高速上行周期。我们对国产IP的前景乐观，国产IP经过5到10年左右的发展和投入，可能从目前不到10%的市场占有率达到在国内市场50%左右的渗透率。

邹铮贤四川和芯微董事长&CEO

IP授权，为国内IC设计企业注入新活力。在芯片国产化加速演进的大背景下，第三方IP的授权使用变尤为重要。虽然国内IC设计企业已经接近3000家，但我国使用的芯片超过90%仍然需要进口，国内芯片厂商任重道远；IP授权可以极大帮助国内IC设计公司增强产品自主定义能力，加快产品设计进度，降低产品市场风险，尽早在风云变幻的全球市场竞争中争取更大份额。

周杰赛昉科技资深销售总监

在未来全球芯片架构格局中，RISC-V必占据一席之地。据权威机构预测，2025年全球RISC-V内核的出货量累计将达到约800亿颗。随着RISC-V基础指令集的完备、RISC-V IP核的性能突破、高性能RISC-V芯片的相继推出以及软件生态的日趋完善，RISC-V将被越来越多地应用于高性能计算领域。目前，RISC-V正处于生态爆发的前夜，一些新的应用崭露头角。2023年RISC-V将全面向高性能应用领域渗透，并有机会从专业应用场景逐步拓展到通用计算场景。

施佳怡亿欧智库助理分析师Email：shijiayi@iyiou.com

团队介绍：

亿欧智库（EO Intelligence）是亿欧旗下的研究与咨询机构。为全球企业和政府决策者提供行业研究、投资分析和创新咨询服务。亿欧智库对前沿领域保持着敏锐的洞察，具有独创的方法论和模型，服务能力和质量获得客户的广泛认可。

亿欧智库长期深耕新科技、消费、大健康、汽车出行、产业/工业、金融、碳中和等领域，旗下近100名分析师均毕业于名校，绝大多数具有丰富的从业经验；亿欧智库是中国极少数能同时生产中英文深度分析和专业报告的机构，分析师的研究成果和洞察经常被全球顶级媒体采访和引用。

以专业为本，借助亿欧网和亿欧国际网站的传播优势，亿欧智库的研究成果在影响力上往往数倍于同行。同时，亿欧内部拥有一个由数万名科技和产业高端专家构成的资源库，使亿欧智库的研究和咨询有强大支撑，更具洞察性和落地性。

◆ 报告作者：

冷倩倩
亿欧智库分析师
Email：lengqianqian@iyiou.com

报告审核：

孙毅颂
亿欧智库研究总监
Email：sunyisong@iyiou.com

创业公司

亿欧旗下的亿欧网和亿欧国际站是创业创新领域的知名信息平台，是各类VC机构、产业基金、创业者和政府产业部门重点关注的平台。创业公司被亿欧网和亿欧国际站报道后，能获得巨大的品牌曝光，有利于降低融资过程中的解释成本；同时，对于吸引上下游合作伙伴及招募人才有积极作用。对于优质的创业公司，还可以作为案例纳入亿欧智库的相关报告，树立权威的行业地位。

大型企业

凭借对科技+产业+投资的深刻理解，亿欧除了为一些大型企业提供品牌服务外，更多地基于自身的研究能力和第三方视角，为大型企业提供行业研究、用户研究、投资分析和创新咨询等服务。同时，亿欧有实时更新的产业数据库和广泛的链接能力，能为大型企业进行产品落地和布局生态提供支持。

政府机构

针对政府类客户，亿欧提供四类服务：一是针对政府重点关注的领域提供产业情报，梳理特定产业在国内外的动态和前沿趋势，为相关政府领导提供智库外脑。二是根据政府的要求，组织相关产业的代表性企业和政府机构沟通交流，探讨合作机会；三是针对政府机构和旗下的产业园区，提供有针对性的产业培训，提升行业认知、提高招商和服务域内企业的水平；四是辅助政府机构做产业规划。

机构投资者

亿欧除了有强大的分析师团队外，另外有一个超过15000名专家的资源库；能为机构投资者提供专家咨询、和标的调研服务，减少投资过程中的信息不对称，做出正确的投资决策。

关于芯榜

芯榜成立于2015年，致力于成为半导体为基础的硬科技产业数字化服务平台，旗下拥有芯榜+、半导体联盟、半导体圈、深科技、半导体封测等近十家账号矩阵；全网已覆盖100万垂直半导体行业用户。芯榜服务包含：原创内容访谈、半导体产业报告、榜单发布、活动峰会、研究咨询、定制化商务合作等。目前已合作触达半导体生态企业近千家，与数百家基金公司及数十家产业媒体长期保持友好联系。

亿欧智库

网址：https://www.iyiou.com/research

邮箱：hezuo@iyiou.com

电话：010-57293241

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