GPU堪稱全球最大的半導(dǎo)體IP產(chǎn)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(gè)人電腦、工作站、游戲機(jī)和一些移動(dòng)設(shè)備(如平板電腦、智能手機(jī)等)上做圖像和圖形相關(guān)運(yùn)算工作的微處理器。

1999年 ，NVIDIA公司在發(fā)布其標(biāo)志性產(chǎn)品GeForce256 時(shí)，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(jīng)出現(xiàn)了。GPU的誕生及此后不斷革新的技術(shù)演進(jìn)，是為了應(yīng)對(duì)日益復(fù)雜的圖形計(jì)算需求，達(dá)成更加逼真、更加生動(dòng)的實(shí)時(shí)感官體驗(yàn)。隨著GPU融入硬件T&L功能，Shader的出現(xiàn)和統(tǒng)一渲染架構(gòu)的發(fā)展，再到目前GPU光線追蹤技術(shù)以及向通用計(jì)算領(lǐng)域的拓展，GPU行業(yè)經(jīng)歷了一次又一次的變革。

EDA是電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化，是一種在計(jì)算機(jī)輔助下，完成芯片設(shè)計(jì)方案輸入、處理、模擬、驗(yàn)證的軟件工具。EDA領(lǐng)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(guó)內(nèi)這三家的份額更是占到了95%以上。在中國(guó)本土專注于芯片設(shè)計(jì)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(dǎo)體 IP 核可應(yīng)用于芯片中多個(gè)功能部件。IP 核可應(yīng)用于芯片中多個(gè)組件，當(dāng)前的 IP 供應(yīng)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(duì)應(yīng)于不同的 IP 需求。通過將不 同組件的 IP 組合起來構(gòu)成一塊完整的芯片設(shè)計(jì)版圖。按產(chǎn)品類型分，半導(dǎo)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(xì)分又可分為處理器、接口、模擬、基礎(chǔ)、安全 IP 以及 SoC 架構(gòu)和 IP 加速。

ICInsights數(shù)據(jù)顯示，全球IC設(shè)計(jì)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(fù)合增速達(dá)10.03%。通常留給設(shè)計(jì)者完成熱門IC設(shè)計(jì)的周期一般只有3個(gè)月，但I(xiàn)C的復(fù)雜度以每年55%的速率遞增，設(shè)計(jì)能力每年僅提高21%，而IP的復(fù)用可以大大縮短設(shè)計(jì)周期。此外，獨(dú)立IP可有效降低芯片設(shè)計(jì)公司的運(yùn)營(yíng)成本、使其專注于核心優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域，同時(shí)專業(yè)化分工背景下規(guī)模效應(yīng)更顯著。根據(jù)IPnest數(shù)據(jù)，2021年全球半導(dǎo)體IP市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到54.5億美元，年增長(zhǎng)率為19.4%;預(yù)計(jì)2026年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到110億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率超過15%。半導(dǎo)體IP行業(yè)分為一站式芯片定制與半導(dǎo)體IP授權(quán)兩種運(yùn)營(yíng)模式。

在AI加速計(jì)算、國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體自主創(chuàng)新和風(fēng)投資本的多重驅(qū)動(dòng)下，原本風(fēng)平浪靜的國(guó)產(chǎn)GPU突然風(fēng)生水起，在本就躁動(dòng)不安的中國(guó)半導(dǎo)體業(yè)界掀起一股風(fēng)浪。

未來，中國(guó)本土IP企業(yè)需要進(jìn)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(guó)內(nèi)該領(lǐng)域沒有起色的一個(gè)重要原因，就是相關(guān)產(chǎn)品和專利被國(guó)際大廠壟斷了(中國(guó)市場(chǎng)90%的高端IP把持在國(guó)外大廠手中)，在這種情況下，中國(guó)半導(dǎo)體IP人還不站出來的話，中國(guó)高端IP產(chǎn)品缺乏迭代機(jī)會(huì)的局面就會(huì)永遠(yuǎn)保持下去，那樣的話，這個(gè)產(chǎn)業(yè)很難發(fā)展起來。

近些年，國(guó)際貿(mào)易限制激發(fā)了中國(guó)本土半導(dǎo)體IP企業(yè)的發(fā)展動(dòng)力，同時(shí)，一批新勢(shì)力也涌現(xiàn)出來。在接口IP領(lǐng)域，中國(guó)本土代表企業(yè)主要包括芯耀輝、芯動(dòng)科技、銳成芯微、納能微、牛芯、和芯微、芯思原、燦芯等。

半導(dǎo)體IP公司的營(yíng)收來自于設(shè)計(jì)與授權(quán)后每一顆IC的分潤(rùn)，這也讓IP公司在2021年的營(yíng)收與獲利受到壓抑，隨著ABF與晶圓代工的產(chǎn)能松動(dòng)，就有相當(dāng)大的產(chǎn)能與配合度來服務(wù)IP公司的新案子，IP公司這種在半導(dǎo)體中極少數(shù)不用擔(dān)負(fù)庫(kù)存壓力的產(chǎn)業(yè)將在2022-2023年大放異彩。當(dāng)大部分電子產(chǎn)業(yè)都陷入庫(kù)存風(fēng)暴的泥沼之中時(shí)，半導(dǎo)體IP產(chǎn)業(yè)卻成為這一波低迷中最閃亮的亮點(diǎn)，尤其是半導(dǎo)體IP沒有庫(kù)存的問題，卻擁有高EPS與市盈率的特質(zhì)，半導(dǎo)體IP將成為2023年電子業(yè)最具成長(zhǎng)動(dòng)能的產(chǎn)業(yè)。