思考一:谈历史,半导体IP 行业发展情况如何?半导体行业经历了三次全球性的转移,从美国转移到日本,从日本到韩国和中国台湾,最后转移到中国大陆。三次转移中,主要产品类型变得愈发复杂精密,产业链分工也更加细化,从原先的IDM 到设计+代工+封测,而设计行业又进一步分化,上游产生了IP 行业,促进了以ARM、新思科技、铿腾电子、芯原、创意电子、智原等为代表的半导体IP 供应商和芯片设计服务提供商的快速发展。从技术上来讲,芯片复杂度指数级提升,从1971 年Intel 4004 的2250 个晶体管到如今Ice lake 4 核处理器的46 亿晶体管。
思考二:析壁垒,半导体IP 行业的产业链壁垒到底在哪?半导体IP 是芯片设计中经过验证可以直接使用的模块,如同建筑行业的砖瓦,可以大大降低芯片设计的难度,加快芯片设计的速度,也是降低设计成本的有效手段。IP行业的壁垒可以分To B 和To C 行业来看,To C 行业中,由于存在广大消费者群体以及大量直接面对消费者的应用软件,软硬件兼容问题至关重要,庞大的软硬件生态体系构成了难以逾越的竞争壁垒,如手机处理器领域的ARM就依靠着两大操作系统及庞大的用户生态形成了垄断地位;而To B 行业相对分散,不同行业应用区别较大,软硬件生态作用不如To C 行业明显,因此IP本身的性能、可靠性、易用性以及服务质量等就成为了关键因素。
思考三:看空间,半导体IP 行业的市场空间怎么看?全球IC 市场规模于2017 年突破3000 亿美元,同年芯片设计行业市场规模突破1000 亿美元,2008年到2018 年复合增长率10.03%。而IP 行业作为芯片设计行业的直接上游,目前行业营收占芯片设计行业的4%左右,与之具有强相关性,IBS 数据显示,2027 年半导体IP 市场预计将达到101 亿美元。随着芯片制程缩小,复杂度提升,设计难度加大,单芯片IP 使用量也随之提升,目前7nm 单芯片IP 使用量达到178 个,预计5nm 将突破200 个,IP 占设计行业营收比例有望提升。
此外全球半导体行业向中国转移,中国市场增速远超国外。2019 年中国半导体市场规模占全球52.93%,近十年复合增长率超10%,IC 设计行业复合增长率更是高达25.5%。近年来,对IP 行业影响最大的三个技术趋势分别是新晶体管结构(FinFET/FD-SOI)、Chiplet 和开放指令集。FinFET 和FD-SOI 齐头并进,Chiplet 和开放指令集促进革新,其中Chiplet 技术可使多核处理器成本降低50%,开放指令集中的RISC-V 支持者众多,MIPS/PowerPC 积淀深厚。
思考四:判格局,半导体IP 行业的国内外竞争格局情况如何?最近十余年,IP 行业格局大体稳定,ARM 占据第一,拥有超过四成市场份额,在移动设备处理器领域几乎垄断;Synopsys凭借EDA工具以及较全面的产品线占据第二,在接口芯片领域份额第一。其余前十常客CEVA、Cadence 等也各有优势。国内仅有芯原股份进入全球前十,2019 年,公司营收13.4 亿元,其中半导体IP营收4.38 亿元,同比增长40.49%,占据全球1.8%的市场份额。目前出现专用IP 替代通用IP 的趋势,国产化进程加快,或利好国内半导体IP 公司。
风险提示:国产替代不及预期,国际贸易摩擦风险等。
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