IP核的概念源于產品設計的專利證書和源代碼的版權等,。這種類似搭積木的開發(fā)模式,，縮短了芯片開發(fā)的時間，提升了芯片的性能,。
IP在年均600多億美元的環(huán)球芯片研發(fā)開銷中,，IP只占不到40億美元，固然惟有5％,，但其代價和影響力卻遠遠勝過用款項掂量的份額,。
全球半導體IP市場分析
半導體IP因技術密集度高、知識產權集中,、商業(yè)價值昂貴,，處于產業(yè)鏈頂端。隨著集成電路技術不斷升級,，芯片設計復雜程度提升，行業(yè)分工趨于細化,，IP產業(yè)應用而生,，誕生于1990年的ARM成為先行者。
越來越多的采用多核技術,，再加上半導體IC和片上系統(tǒng)（SoC）的設計復雜性不斷提高,，推動半導體IP市場發(fā)展。市場參與者積極外包不是產品差異化核心的IP設計和開發(fā)活動,，IP對于提高高級設計流程的設計生產率至關重要,，因此在半導體市場上具有巨大的潛力。
2019年全球半導體IP市場總價值約為39.4億美元,，比2018年的37.4億美元增長了5.2％,。考慮到半導體市場在2019年下降了約15％,，且IP特許權使用費（royalties）通常與芯片銷售價格掛鉤,，這份榜單所顯示出的成績對于IP供應商來說，已經是個不錯的結果了,，這說明IP在半導體市場的滲透率進一步提高了,。
從圖中可以看出，2019年,，排名前10廠商營收總額占全球總銷售額的78.1%,，大者恒大的局面依然穩(wěn)固。另外,，從這兩年的榜單來看,，只有一家公司異軍突起，那就是SST，從2018年的10名開外,，一舉沖到了2019年的第四,，而其它9家廠商排名沒有明顯變化。
圖：2019年排名前10的IP公司
ARM在全球半導體IP市場中處于技術領先地位,，其設計了一系列相互關聯(lián)的IP,，包括微處理器、物理IP以及支持軟件和工具,。新思科技（Synopsys）和鏗騰電子（Cadence）分別排名第二和第三,，這兩家EDA供應商都是定位為“一站式” IP供應商，通過收購各自細分市場中的中小型供應商領導者來創(chuàng)建自己的IP產品的,。新思科技始于2000年代初期,，而鏗騰電子在IP中的定位則從2010年收購Denali開始。
Arm在IP總收入方面繼續(xù)保持市場領先地位,，因為其專利使用費每年超過數(shù)十億,，大大超過了競爭對手。Arm曾經控制著IP市場50％的份額,，但是在市場競爭不斷加強的情況下,，最近兩年市占率有所下降，從2018年的44.7％下降到了2019年的40.8％,，這類似于2018年和2017年發(fā)生的情況,。
不過，雖然全球半導體IP市場由巨頭壟斷,，但若縱向來看還是有些喜人的變化,。從集中度來看，2017前十大供應商份額合計達到84.6%,，2018年略降至80.1,。這說明市場參與者在增多，且競爭力也在逐步加強,，特別是新鮮血液的加入,，是有利于整個產業(yè)健康發(fā)展的。
半導體IP新的增長點
半導體IP市場主要可分為消費電子,、電信,、工業(yè)、汽車,、商業(yè)和其他（醫(yī)療,、航空航天和國防）六大領域。消費電子行業(yè)多核技術的進步,、連接設備需求的不斷增加以及對現(xiàn)代SoC設計的需求增加驅動全球半導體IP市場不斷增長的主要因素,。據(jù)MarketsandMarkets展望，到2024年半導體IP環(huán)境趨勢將從今年年的47億美元增進到65億美元，在展望時代的復合年增進率為4.8％,。
按照設計IP的不同可分為處理器IP,、接口IP、存儲器IP,，就增長和市場份額而言,，接口IP市場是最大的贏家，2019年的市場份額為8.7億美元,。
在未來幾年中,，IP收入的增長來源將是高性能計算和數(shù)據(jù)中心，有線和無線網絡,。另外,，物聯(lián)網也將影響市場，但影響程度有限,。而在這些高性能的應用當中,，接口IP的重要性正在增長，而且其在整個IP市場的占比正在蠶食處理器IP的,，成為了最具發(fā)展?jié)摿Φ腎P品類,。
處理器IP在預測期內將占據(jù)半導體IP市場的最大份額，它們將被廣泛應用于消費電子,、汽車等行業(yè)。預計汽車半導體IP市場將在預測期內以最高復合年增長率增長,，因為汽車行業(yè)正在經歷數(shù)字化轉型,，逐步走向數(shù)字化。每輛高端汽車大約將大約將采用100個處理器,，這也使汽車行業(yè)成為半導體IP市場中較為廣泛的應用領域,。而且，隨著城市,、樓宇,、家居的智能化和網絡化以及可穿戴市場的發(fā)展，亦催生了對藍牙,、NB-IoT等一系列射頻類協(xié)議IP需求,。
IP在向更專業(yè)化的垂直細分領域發(fā)展例如存儲器IP面向不同的市場和應用，客戶會選擇不同技術類型的存儲器,。我們在2018年就看到,，市場正在從通用IP（例如CPU、DSP,、基礎IP）向更多特定應用的IP轉變,，對于CPU或DSP尤其如此。IP幾大巨頭廠商正在這些領域展開競爭，且愈加激烈,。同樣值得注意的是,，處理器和物理IP收入在總收入中所占的比例在下降，而其他數(shù)字IP和互連IP卻在增長,。
有報告顯示,，亞太地區(qū)在2018年半導體IP市場最大份額，預計在預測期間繼續(xù)保持這一領先優(yōu)勢,，并有望成為該市場增長最快的地區(qū),。半導體IP的參與者投資增加、制造企業(yè)的增加是亞太地區(qū)半導體IP市場不斷增長的主要原因,。截止目前,，亞太地區(qū)已經擁有超過150家小型IP供應商和IP公司。
國內半導體IP怎樣破局
從市場情況來看,，目前半導體IP市場是個贏家通吃的賽道,，呈現(xiàn)出高度集中趨勢，美國和英國企業(yè)處于主導地位,。2019年全球其中前十大供應商合計占比78.1%,，7家為美國和英國企業(yè)。實際上國內先前對IP的討論一直不多,，在去年ARM斷供華為的消息爆出后,，IP才受到更大關注，加劇了IP國產化的急迫性,。
在中興,、華為事件之后，半導體國產化聲浪高涌,，IP的重要性也愈發(fā)凸顯,。中國半導體IP市場起步較晚，創(chuàng)立于2001年的芯原股份依靠30人團隊,，以為中芯國際研發(fā)的標準單元庫為起點,，首開國內IP授權先河。
但略顯尷尬的是,，芯原股份在全球半導體IP市場的份額占比尚不足2%,，同時其所積累的IP多是依靠并購而來，在關鍵的中央處理器（CPU）IP方面則完全喪失話語權,。缺乏自主可控的IP,，同樣也是中國“缺芯”現(xiàn)狀中同樣非常薄弱的環(huán)節(jié)。
不過,，研發(fā)并不是決定實力的唯一因素,。IP公司之間的競爭,，除了各家技術上的獨特性，更多還要看建立生態(tài)的能力,，ARM能夠成為移動時代王者的核心因素,，除了CPU和GPU架構等核心IP，還在于聯(lián)合合作伙伴建立了IP核-芯片-應用的一體化生態(tài),，從而形成了高壁壘,。
但生態(tài)搭建需要時間，這離不開客戶的積累,。截至去年底,，芯原股份累計向250多家客戶進行IP授權，去年授權次數(shù)僅有65次,。反觀ARM,，僅是去年簽署的授權許可協(xié)議就達到1767份，近五年客戶累計超過450個,，包括IBM,、高通、英偉達,、微軟,、蘋果等全球知名公司。這為ARM搭建完善的生態(tài)系統(tǒng)供應鏈提供了基礎,，這也是國內IP企業(yè)同樣存在的差距,。
國產IP要彎道超車，或者說打破ARM壟斷,，具備開源生態(tài)的指令集RISC-V是目前最大的機會,，中國乃至全球很多大公司都在嘗試。RISC-V可能會是中國芯片產業(yè)的全新際遇,，因為物聯(lián)網應用的碎片化特性適合打游擊戰(zhàn)，中國芯片產業(yè)在物聯(lián)網領域RISC-V確實有很好的機會,。
RISC-V是加州大學伯克利分校研發(fā)的第五代基于RISC（精簡指令集計算機）的CPU指令集架構,，因具備自由開放、成本低,、功耗低等方面的優(yōu)勢,，受到全球廣泛關注。
與Arm這些商用處理器的專有ISA不同,，任何人都可以免費使用開源RISC-V ISA,。他們可以將其用作自己的處理器實現(xiàn)基礎，而不必為商用處理器付費,。換句話說,，任何人都可以使用RISC-V ISA來制作處理器,，以作為現(xiàn)成的物理設備出售，也可以作為IP內核獲得許可,，在其他人的SoC設計中使用,。
有數(shù)據(jù)稱國內已有上百家企業(yè)正在開發(fā)或使用RISC-V架構的產品，如阿里旗下的平頭哥和中天微,，以及兆易創(chuàng)新,、華米科技、嘉楠科技,、北京君正等企業(yè),。
雖然開放式體系結構會吸引許多客戶。不過,，雖然RISC-V在過去的幾年中發(fā)展迅猛,，但目前國內外尚處在初期，若想形成成熟和可信賴的IP還需時間充分驗證,。此外,，RISC-V具備的碎片化特征在某種程度上也是劣勢，如何確定統(tǒng)一標準保證兼容性等亦是需要解決的問題,；主力競爭對手ARM也非等閑之輩,，此前其已明確要在物聯(lián)網時代同樣獲得統(tǒng)治地位，并采取了諸多措施,，導致很多人擔心RISC-V僅僅是曇花一現(xiàn),。
雖然存在貶褒，但對于有著國產替代緊迫性的中國來說,，RISC-V仍不失為一次難得的機遇,，這需要政策、資金,、人才等多方面的合力,。中國能否借此擺脫海外依賴，實現(xiàn)IP自主可控,，時間會給出答案,。
國內IP廠商這些年在技術上已經有了長足的進步，隨著各路英豪的進入,，IP的業(yè)務模式也在分化,。
一類是像華為海思有多年開發(fā)芯片的經驗，有自己的IP甚至指令集開發(fā)實力,，但不對外,；二是互聯(lián)網巨頭類似阿里，通過收購打造IP平臺,，因為資金雄厚,，一方面可吸引頂尖人才,，另一方面沒有包袱可放手去做；三是國內獨立的第三方IP廠商,，立足于各類IP的積累,。
IP是一項難做的生意，因為它巨大的成本投入方面,。雖然一朝研發(fā)成功了,，這個IP授權費用會不菲，如果成功了無疑會給企業(yè)帶來巨大的利好,，從而促進他們持續(xù)投入研發(fā),。
在IP的發(fā)展上，除了IP技術本身,，對盈利模式的思考,、芯片制造環(huán)節(jié)的支持，還有在編譯器,、仿真器和soc驗證平臺等連接IP核到芯片設計的開發(fā)鏈的成熟度,，都是影響IP產業(yè)發(fā)展的關鍵要素。再加上IP是一個一旦建立了壁壘,，就很難打破的行業(yè),。也就是說，對于本土的IP從業(yè)者來說,，這是一個好時代,，這也是一個壞時代。