集成電路產(chǎn)業(yè)鏈情況
集成電路產(chǎn)業(yè)鏈由上、中、下游三部分組成。集成電路產(chǎn)業(yè)鏈的上游包括EDA、IP、材料和設(shè)備等供應(yīng)商;產(chǎn)業(yè)鏈中游主要包括芯片設(shè)計(jì)、晶圓制造和封裝測試等企業(yè);下游主要包括終端系統(tǒng)廠商。
集成電路產(chǎn)業(yè)鏈圖例如下:
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集成電路設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)是根據(jù)芯片規(guī)格要求,通過架構(gòu)設(shè)計(jì)、前端設(shè)計(jì)和驗(yàn)證、模擬電路設(shè)計(jì)、物理設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)校驗(yàn)、流片方案設(shè)計(jì)等一系列設(shè)計(jì)流程,最終將設(shè)計(jì)成果轉(zhuǎn)換為可交付的光罩?jǐn)?shù)據(jù)。
晶圓制造環(huán)節(jié)是根據(jù)光罩?jǐn)?shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行光罩制造并將光罩上的電路圖形信息蝕刻至硅片上,以構(gòu)建完整的半導(dǎo)體電路芯片的過程,包含光罩制作、光刻、刻蝕清洗、離子注入等多項(xiàng)工藝或流程。晶圓制造環(huán)節(jié)結(jié)束后進(jìn)入芯片封裝測試環(huán)節(jié)。
芯片封裝環(huán)節(jié)是指將晶圓上的晶粒加工成可使用的成品芯片的過程,起著安放、密封、保護(hù)芯片和增強(qiáng)電熱性能的作用,包含晶圓切割、貼片、引線鍵合、包塑等多項(xiàng)工藝;芯片測試環(huán)節(jié)指的是對封裝后的芯片進(jìn)行檢測,通過測試的芯片即為成品。
其中,集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)是典型的技術(shù)密集型行業(yè),是集成電路產(chǎn)業(yè)各環(huán)節(jié)中對科研水平、研發(fā)實(shí)力要求較高的部分。芯片設(shè)計(jì)水平及芯片設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化效率直接影響著產(chǎn)品最終上市時(shí)間及產(chǎn)品核心競爭力,因此芯片設(shè)計(jì)的能力是一個(gè)國家或地區(qū)在芯片領(lǐng)域能力、地位的集中體現(xiàn)之一。
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全球集成電路行業(yè)的發(fā)展情況
集成電路自出現(xiàn)以來,促進(jìn)了全球信息、電子等產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。近年來,伴隨著物聯(lián)網(wǎng)、可穿戴設(shè)備、人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)等新技術(shù)和新興應(yīng)用領(lǐng)域的出現(xiàn)和發(fā)展,全球集成電路市場不斷擴(kuò)大。根據(jù)世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計(jì)機(jī)構(gòu)(WSTS)發(fā)布的數(shù)據(jù),2021年全球集成電路市場規(guī)模為4,630億美元,同比增長約28%。預(yù)計(jì)2023年全球集成電路市場將持續(xù)增長,市場規(guī)模將達(dá)到5,768億美元。
中國集成電路行業(yè)的發(fā)展情況
從全球范圍來看,歷史上集成電路產(chǎn)業(yè)從美國、歐洲等發(fā)達(dá)國家向中國大陸、東南亞等發(fā)展中國家和地區(qū)逐漸轉(zhuǎn)移。我國集成電路行業(yè)雖起步較晚在技術(shù)積累與產(chǎn)業(yè)鏈成熟度上與歐美發(fā)達(dá)國家存在一定差距,但受益于我國有利的產(chǎn)業(yè)政策環(huán)境、國內(nèi)市場的強(qiáng)勁需求以及全球集成電路產(chǎn)能轉(zhuǎn)移等趨勢,中國集成電路產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)了快速發(fā)展。根據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會的統(tǒng)計(jì),我國集成電路市場規(guī)模從2010年的1,440億元快速增長至2021年的10,458億元,年均復(fù)合增長率為19.8%,遠(yuǎn)高于全球集成電路市場規(guī)模增速。
未來,隨著物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、智能硬件、5G、汽車電子等領(lǐng)域的興起,高端芯片需求將持續(xù)增長,將進(jìn)一步刺激我國集成電路產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展與全球集成電路產(chǎn)業(yè)鏈遷移。
對比行業(yè)巨大的市場需求,現(xiàn)階段我國集成電路產(chǎn)業(yè)自給率依舊較低,尤其在中高端芯片領(lǐng)域仍然存在依賴進(jìn)口的現(xiàn)象。隨著我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展,一大批在算法、架構(gòu)設(shè)計(jì)具有核心技術(shù)優(yōu)勢的芯片設(shè)計(jì)企業(yè)與擁有高工藝水平的本土晶圓代工廠商和封裝測試廠商也在逐漸崛起。根據(jù)ICCAD統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2021年中國集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)達(dá)到2,810家,較2015年的736家增長281.8%。同時(shí),隨著我國晶圓代工廠產(chǎn)業(yè)和封測產(chǎn)業(yè)自給率的不斷提高,本土晶圓代工廠商和封裝測試廠商在技術(shù)、產(chǎn)能等方面的快速發(fā)展亦為我國集成電路行業(yè)的自主、可控發(fā)展提供了重要保障。
在龐大的市場需求與國產(chǎn)替代需求的牽引下,我國本土集成電路企業(yè)迎來了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。同時(shí),本土企業(yè)在芯片設(shè)計(jì)、晶圓制造、封裝測試等專業(yè)技術(shù)水平的不斷提高,更進(jìn)一步推動了中國集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)概況
集成電路設(shè)計(jì)主要根據(jù)終端市場的需求設(shè)計(jì)開發(fā)各類集成電路芯片產(chǎn)品,其在很大程度上決定了終端芯片的功能、性能、成本和復(fù)用性等屬性。隨著集成電路行業(yè)的迅速發(fā)展,集成電路產(chǎn)品的加工面積成倍縮小,復(fù)雜程度與日俱增,集成電路設(shè)計(jì)的重要性愈發(fā)突出。
(1)全球集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況
近年來,隨著全球集成電路行業(yè)整體景氣度的提升,集成電路設(shè)計(jì)市場也呈增長趨勢。根據(jù)ICInsights統(tǒng)計(jì),全球集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)銷售額從2010年的635億美元增長至2021年的1,777億美元,年均復(fù)合增長率約為9.8%。
從全球地域分布分析,集成電路設(shè)計(jì)市場供應(yīng)集中度非常高。根據(jù)ICInsights的報(bào)告顯示,2021年美國集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)銷售額占全球集成電路設(shè)計(jì)業(yè)的68%,排名全球第一;中國臺灣、中國大陸的集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)的銷售額占比分別為21%和9%,分列二、三位。
(2)中國大陸集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況
中國大陸集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展起點(diǎn)較低,但隨著人們對智能化、低能耗的需求不斷催生了新的電子產(chǎn)品及功能應(yīng)用,我國集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)獲得了大量的市場機(jī)會。同時(shí)我國集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)憑借有利的扶持政策與本地化服務(wù)優(yōu)勢,能夠緊貼國內(nèi)市場更快地響應(yīng)客戶需求,品牌認(rèn)可度及市場影響力不斷提升。
從產(chǎn)業(yè)規(guī)模來看,根據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計(jì),我國集成電路設(shè)計(jì)行業(yè)銷售規(guī)模從2010年的383億元增長至2021年的4,519億元,年均復(fù)合增長率約為25.2%,遠(yuǎn)高于全球集成電路設(shè)計(jì)行業(yè)同期增速。
從產(chǎn)業(yè)鏈分工角度分析,隨著集成電路產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,芯片設(shè)計(jì)、制造和封測三個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中游環(huán)節(jié)的結(jié)構(gòu)也在不斷變化。2015年以前,芯片封測環(huán)節(jié)一直是產(chǎn)業(yè)鏈中規(guī)模占比最高的子行業(yè),從2016年起,我國集成電路設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)規(guī)模占比超過芯片封測環(huán)節(jié),成為三大環(huán)節(jié)中占比最高的子行業(yè)。
集成電路設(shè)計(jì)服務(wù)產(chǎn)業(yè)概況
隨著芯片產(chǎn)業(yè)在制程工藝方面的發(fā)展、芯片生命周期的縮短與設(shè)計(jì)企業(yè)數(shù)量的增加,芯片設(shè)計(jì)企業(yè)在市場競爭、開發(fā)成本、設(shè)計(jì)難度與流片風(fēng)險(xiǎn)等方面面臨的挑戰(zhàn)大幅加劇,芯片設(shè)計(jì)效率與一次流片成功率成為芯片設(shè)計(jì)公司在激烈的市場競爭中保持競爭優(yōu)勢的關(guān)鍵因素。同時(shí)隨著芯片產(chǎn)業(yè)升級,產(chǎn)業(yè)鏈分工日益精細(xì),F(xiàn)abless模式下芯片設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)中進(jìn)一步催生了芯片設(shè)計(jì)服務(wù)產(chǎn)業(yè)的誕生。
對于芯片設(shè)計(jì)公司而言,一方面,主流芯片設(shè)計(jì)服務(wù)公司具有半導(dǎo)體IP設(shè)計(jì)開發(fā)與定制能力,能夠?yàn)槠湓谠O(shè)計(jì)之初提供生產(chǎn)工藝及半導(dǎo)體IP選型的完整方案;另一方面,隨著晶圓代工廠在先進(jìn)工藝上的設(shè)計(jì)規(guī)則越來越復(fù)雜,其與晶圓代工廠之間的技術(shù)銜接與匹配也變得越來越困難,而芯片設(shè)計(jì)服務(wù)公司基于自身核心技術(shù)及對晶圓代工廠多工藝節(jié)點(diǎn)的豐富設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),能夠幫助芯片設(shè)計(jì)公司提高設(shè)計(jì)效率及流片成功率,使其能夠?qū)W⒂谧陨韮?yōu)勢領(lǐng)域的拓展。
對于系統(tǒng)廠商而言,其往往基于芯片設(shè)計(jì)公司提供的標(biāo)準(zhǔn)化芯片產(chǎn)品進(jìn)行系統(tǒng)集成、制造與銷售。系統(tǒng)廠商雖然對于終端場景需求、產(chǎn)品功能有著較為深刻的理解,但由于其在芯片設(shè)計(jì)、驗(yàn)證、測試等方面欠缺相關(guān)技術(shù)能力與設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),往往無法獨(dú)立開發(fā)芯片。擁有完整芯片設(shè)計(jì)能力的芯片設(shè)計(jì)服務(wù)公司能夠依據(jù)其需求提供一站式芯片定制方案,助力其快速實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)與迭代。
根據(jù)上海市集成電路行業(yè)協(xié)會研究顯示,隨著全球數(shù)據(jù)中心、智能物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等領(lǐng)域蓬勃發(fā)展的情況下,芯片設(shè)計(jì)公司、系統(tǒng)廠商等對設(shè)計(jì)服務(wù)的需求有望不斷上升。2021年全球集成電路設(shè)計(jì)服務(wù)市場規(guī)模約為193億元,自2016年以來的年均復(fù)合增長率約為10.6%。隨著設(shè)計(jì)服務(wù)的需求不斷增大,預(yù)計(jì)到2026年全球集成電路設(shè)計(jì)服務(wù)市場規(guī)模將達(dá)到283億元。
經(jīng)過多年發(fā)展,中國大陸已是全球最大的電子設(shè)備生產(chǎn)基地,也是全球最大的集成電路市場。隨著5G、自動駕駛、數(shù)據(jù)中心、物聯(lián)網(wǎng)等下游市場需求的涌現(xiàn)與政府良好的產(chǎn)業(yè)政策,中國大陸集成電路設(shè)計(jì)服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。2021年中國大陸集成電路設(shè)計(jì)服務(wù)市場規(guī)模約為61億元,自2016年以來的年均復(fù)合增長率約為26.8%,增速顯著高于全球市場。隨著本土芯片設(shè)計(jì)公司的快速發(fā)展與系統(tǒng)廠商芯片定制需求的增長,預(yù)計(jì)到2026年中國大陸集成電路設(shè)計(jì)服務(wù)市場規(guī)模將達(dá)到130億元。
未來發(fā)展趁勢
邏輯工藝與特色工藝推陳出新,集成電路器件線寬不斷縮小
隨著摩爾定律的不斷演進(jìn),制造工藝及器件微觀結(jié)構(gòu)對芯片的速度、可靠性、功耗、面積等關(guān)鍵指標(biāo)的影響越來越大。近年來,下游新興應(yīng)用的不斷涌現(xiàn)及用戶對于產(chǎn)品性能要求的不斷提高,均對邏輯電路及其他集成電路和半導(dǎo)體器件類型都提出了更高的要求。在邏輯工藝方面,已由本世紀(jì)初的0.35微米的CMOS工藝發(fā)展至納米級FinFET工藝并應(yīng)用于高性能計(jì)算、安全加密、消費(fèi)電子等領(lǐng)域。在特色工藝方面,隨著更多的應(yīng)用需求轉(zhuǎn)為通過半導(dǎo)體技術(shù)實(shí)現(xiàn),出現(xiàn)了如BCD、EFlash、LCOS、SOI等特色工藝平臺,并被應(yīng)用于電源管理、高速非易失性存儲、顯示器件等領(lǐng)域。
隨著集成電路工藝制程的不斷演進(jìn)與特色工藝的不斷創(chuàng)新,集成電路設(shè)計(jì)服務(wù)企業(yè)在不同工藝、不同制程上的工藝分析能力、全流程設(shè)計(jì)能力及項(xiàng)目流片經(jīng)驗(yàn)將成為其重要競爭優(yōu)勢。
下游需求的多樣性催生了SoC芯片技術(shù)的發(fā)展
隨著下游應(yīng)用場景的增多及對芯片產(chǎn)品差異化需求的涌現(xiàn),集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)被要求在不斷提升產(chǎn)品性價(jià)比、縮短上市周期的同時(shí)快速滿足差異化需求,SoC芯片技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。
SoC芯片技術(shù)是從設(shè)計(jì)的角度出發(fā),將系統(tǒng)所需的組件進(jìn)行高度集成,將原本不同功能的集成電路以功能模塊的形式整合在一顆芯片中,以縮小芯片面積、提升芯片的計(jì)算速度并加快開發(fā)周期。相比傳統(tǒng)芯片產(chǎn)品對每個(gè)關(guān)鍵模塊從頭設(shè)計(jì)進(jìn)而進(jìn)行系統(tǒng)整合及驗(yàn)證的開發(fā)方式,SoC芯片設(shè)計(jì)及驗(yàn)證技術(shù)旨在提高模塊復(fù)用性,通過重復(fù)使用預(yù)先設(shè)計(jì)并驗(yàn)證過的集成電路子模塊以降低設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)、降低設(shè)計(jì)成本并提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。同時(shí),大型SoC的設(shè)計(jì)開發(fā)對于產(chǎn)品架構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)、半導(dǎo)體IP庫標(biāo)準(zhǔn)化及完整性、大規(guī)模物理設(shè)計(jì)及驗(yàn)證技術(shù)提出了極高的要求,部分行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)已有相關(guān)技術(shù)布局。
集成電路產(chǎn)業(yè)技術(shù)難度的提高促進(jìn)了行業(yè)分工的不斷細(xì)化
伴隨技術(shù)進(jìn)步、行業(yè)競爭和市場需求的不斷變化,集成電路產(chǎn)業(yè)在經(jīng)歷了多次結(jié)構(gòu)調(diào)整后,已逐漸由集成電路設(shè)計(jì)、制造以及封裝測試只能在企業(yè)內(nèi)部一體化完成的垂直整合元件制造模式演變?yōu)榇怪狈止さ亩鄠€(gè)專業(yè)細(xì)分產(chǎn)業(yè),并逐漸形成由EDA工具及半導(dǎo)體IP、設(shè)計(jì)服務(wù)、材料和設(shè)備提供廠商組成的產(chǎn)業(yè)鏈上游,由采用Fabless模式的芯片設(shè)計(jì)公司、從事晶圓制造、封裝測試的廠商組成的產(chǎn)業(yè)鏈中游與由系統(tǒng)廠商組成的產(chǎn)業(yè)鏈下游。
在芯片設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)方面,隨著集成電路工藝種類的豐富與先進(jìn)工藝的持續(xù)演進(jìn),芯片工藝及IP選型難度、設(shè)計(jì)難度及流片風(fēng)險(xiǎn)不斷提升,導(dǎo)致產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)間及開發(fā)成本顯著增加。同時(shí)隨著下游場景需求波動對芯片生命周期的影響,芯片設(shè)計(jì)效率與一次流片成功率成為企業(yè)在激烈的市場競爭中保持競爭優(yōu)勢的關(guān)鍵因素。越來越多的芯片設(shè)計(jì)公司及系統(tǒng)廠商集中研發(fā)力量在自身核心優(yōu)勢上,并選擇將前端設(shè)計(jì)、物理設(shè)計(jì)、流片、晶圓生產(chǎn)、封裝與測試等產(chǎn)品開發(fā)過程中的部分或全部環(huán)節(jié)交由設(shè)計(jì)服務(wù)公司完成,以求實(shí)現(xiàn)更短的設(shè)計(jì)周期、更少的流片迭代次數(shù)與更高的產(chǎn)品性能提升。
半導(dǎo)體IP產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展,國產(chǎn)化程度不斷提高
半導(dǎo)體IP授權(quán)的出現(xiàn)源自半導(dǎo)體設(shè)計(jì)行業(yè)的分工,即設(shè)計(jì)公司無需再對芯片每個(gè)細(xì)節(jié)進(jìn)行設(shè)計(jì),只需通過購買成熟可靠的半導(dǎo)體IP方案即可實(shí)現(xiàn)某個(gè)特定功能。當(dāng)前國際上絕大部分SoC都是基于多種不同IP組合進(jìn)行設(shè)計(jì)的,IP在集成電路設(shè)計(jì)與開發(fā)工作中已是不可或缺的要素。半導(dǎo)體IP行業(yè)的發(fā)展與成熟,有助于設(shè)計(jì)公司降低設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)與開發(fā)成本,從而更專注于自身核心技術(shù)以促進(jìn)行業(yè)技術(shù)迭代。未來,隨著工藝節(jié)點(diǎn)不斷升級并演進(jìn),單顆芯片可集成的IP數(shù)量亦將隨之不斷增多,從而進(jìn)一步推動半導(dǎo)體IP市場的發(fā)展。現(xiàn)階段,我國集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)在產(chǎn)品研發(fā)過程中大多采用的是國外芯片巨頭企業(yè)的IP。一方面,國外企業(yè)具有的優(yōu)勢地位使得授權(quán)費(fèi)用較高,增加了我國芯片設(shè)計(jì)企業(yè)的設(shè)計(jì)成本;另一方面,半導(dǎo)體核心技術(shù)和知識產(chǎn)權(quán)長期受制于人將對于我國***的自主和安全產(chǎn)生潛在的風(fēng)險(xiǎn)。因此,推進(jìn)關(guān)鍵IP國產(chǎn)化是市場的選擇也是國家戰(zhàn)略的需求。
終端應(yīng)用市場快速發(fā)展,芯片定制需求持續(xù)增長
集成電路行業(yè)是現(xiàn)代信息化社會的基礎(chǔ)行業(yè)之一,幾乎涉及國民經(jīng)濟(jì)各大領(lǐng)域,而集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向、繁榮程度與其下游產(chǎn)業(yè)需求緊密相關(guān)。隨著新興應(yīng)用場景的不斷涌現(xiàn)與場景需求的差異化、個(gè)性化發(fā)展趨勢,定制芯片因其高性能、低功耗、低成本等優(yōu)勢逐漸受到市場青睞。
在上述趨勢下,標(biāo)準(zhǔn)化通用芯片產(chǎn)品難以滿足場景差異化需求,故越來越多的系統(tǒng)廠商開始通過自建芯片設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)或采購一站式芯片定制服務(wù)的方式以實(shí)現(xiàn)差異化競爭,這種趨勢為集成電路設(shè)計(jì)服務(wù)企業(yè)的發(fā)展擴(kuò)展了市場空間。
芯片設(shè)計(jì)難度及流片風(fēng)險(xiǎn)不斷增大
隨著集成電路器件線寬不斷縮小、工藝推陳出新,超大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)復(fù)雜度與日俱增,設(shè)計(jì)難度與流片風(fēng)險(xiǎn)也成倍提高。根據(jù)新思科技發(fā)布的《2020中國創(chuàng)芯者圖鑒》調(diào)研結(jié)果顯示,目前中國芯片項(xiàng)目流片成功率超過90%以上的集成電路開發(fā)者僅約30%。
此外,隨著我國集成電路行業(yè)不斷發(fā)展,芯片產(chǎn)品競爭愈發(fā)激烈,設(shè)計(jì)周期、成本、質(zhì)量都將成為芯片產(chǎn)品公司能否持續(xù)經(jīng)營并發(fā)展的重要因素。而在多工藝節(jié)點(diǎn)擁有豐富設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)及技術(shù)儲備的設(shè)計(jì)服務(wù)公司,將成為芯片設(shè)計(jì)公司、系統(tǒng)廠商降低設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)、加速產(chǎn)品上市時(shí)間的優(yōu)先選擇。
國內(nèi)芯片設(shè)計(jì)企業(yè)不斷增多,芯片設(shè)計(jì)服務(wù)需求進(jìn)一步涌現(xiàn)
近年來,在下游需求維持高景氣度、產(chǎn)業(yè)政策大力支持、產(chǎn)業(yè)資本投入持續(xù)增加等因素的作用下,中國成為全球集成電路市場規(guī)模增速最快的地區(qū)之一。產(chǎn)業(yè)資金和政策的支持以及人才的回流,促使國內(nèi)的芯片設(shè)計(jì)公司數(shù)量快速增加。
根據(jù)ICCAD公布的數(shù)據(jù)顯示,自2016年以來,我國芯片設(shè)計(jì)公司數(shù)量大幅提升,由2015年的736家增長至2021年的2,810家,年均復(fù)合增長率約為25.0%。芯片設(shè)計(jì)公司數(shù)量的增長及市場競爭的加劇使得市場對設(shè)計(jì)服務(wù)的需求不斷提升。
同時(shí),隨著工藝制程的逐步演進(jìn),芯片設(shè)計(jì)難度加大、樣片流片費(fèi)用上升、設(shè)計(jì)周期變長等因素導(dǎo)致芯片開發(fā)成本不斷提升,使得芯片設(shè)計(jì)公司的設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)及成本大幅增加。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)過程中,芯片設(shè)計(jì)公司需在保障產(chǎn)品功能完整性、交付時(shí)間、性能要求等條件下不斷提高產(chǎn)品流片成功率,這對其芯片設(shè)計(jì)能力、產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)能力、系統(tǒng)評估及優(yōu)化能力、設(shè)計(jì)與制造工藝協(xié)同能力等提出了更高的要求。由于具備上述完備能力的企業(yè)較少,為了應(yīng)對激烈的市場競爭與較高的設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn),越來越多的芯片設(shè)計(jì)公司尋求專業(yè)的一站式芯片定制服務(wù)。
系統(tǒng)廠商芯片定制需求明顯,為設(shè)計(jì)服務(wù)企業(yè)提供增量市場
隨著市場競爭的加劇,同時(shí)面對使用者個(gè)性化需求的興起,電子模組及設(shè)備廠商開始面對功能多樣化挑戰(zhàn)及成本壓力。標(biāo)準(zhǔn)化的芯片產(chǎn)品難以滿足上述系統(tǒng)廠商對產(chǎn)品差異化競爭與供應(yīng)鏈安全的訴求,因此系統(tǒng)廠商對于芯片定制服務(wù)的需求日漸迫切。越來越多的系統(tǒng)廠商加入了定制芯片的行業(yè),以應(yīng)對產(chǎn)業(yè)升級、競爭加劇及核心技術(shù)國產(chǎn)化的挑戰(zhàn),這種趨勢為集成電路設(shè)計(jì)服務(wù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展擴(kuò)展了市場空間。
貿(mào)易摩擦背景下,對于“自主、安全、可控”芯片需求進(jìn)一步涌現(xiàn)
國際貿(mào)易摩擦令境內(nèi)市場對芯片的“自主、安全、可控”提出了迫切需求,系統(tǒng)廠商與芯片設(shè)計(jì)公司對于國產(chǎn)替代的需求愈發(fā)高漲,為行業(yè)實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代提供了良好的市場機(jī)遇。在當(dāng)前半導(dǎo)體相關(guān)產(chǎn)業(yè)國產(chǎn)化替代的大背景下,擁有針對境內(nèi)主流晶圓代工廠不同工藝節(jié)點(diǎn)豐富設(shè)計(jì)服務(wù)經(jīng)驗(yàn)的本土設(shè)計(jì)服務(wù)公司,將在產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)程中脫穎而出并成為芯片自主化的堅(jiān)強(qiáng)后盾,并對我國集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要商業(yè)價(jià)值與戰(zhàn)略意義。
行業(yè)競爭格局
根據(jù)上海市集成電路行業(yè)協(xié)會的研究報(bào)告,全球集成電路設(shè)計(jì)服務(wù)市場集中度較高,前五大廠商占據(jù)了全球超50%的市場份額。同時(shí),由于終端應(yīng)用市場的定制需求較為多元,存在較大的長尾市場,因此市場中存在著較多規(guī)模較小的設(shè)計(jì)服務(wù)企業(yè)。隨著制程工藝的不斷發(fā)展,芯片設(shè)計(jì)難度及設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)不斷提升,小型芯片設(shè)計(jì)服務(wù)企業(yè)技術(shù)能力難以滿足市場需求,頭部廠商市場份額有望進(jìn)一步擴(kuò)大。
行業(yè)內(nèi)主要企業(yè)情況
(1)創(chuàng)意電子
創(chuàng)意電子成立于1998年,總部位于中國臺灣,系臺灣證券交易所上市公司(股票代碼:3443.TW),是全球領(lǐng)先的集成電路設(shè)計(jì)服務(wù)公司,其與全球領(lǐng)先晶圓代工廠臺積電建立了戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系,主要向客戶提供定制芯片設(shè)計(jì)服務(wù)及IP解決方案。
(2)智原科技
智原科技成立于1993年,總部位于中國臺灣,系臺灣證券交易所上市公司(股票代碼:3035.TW),其為客戶提供定制芯片設(shè)計(jì)服務(wù)與IP授權(quán)服務(wù)。
(3)世芯電子
世芯電子成立于2003年,總部位于中國臺灣,系臺灣證券交易所上市公司(股票代碼:3661.TW),專門提供高復(fù)雜度、高產(chǎn)量的ASIC與SoC設(shè)計(jì)及制造服務(wù)。
(4)芯原股份
芯原股份成立于2001年,系上海證券交易所科創(chuàng)板上市公司(股票代碼:688521),是一家依托自主半導(dǎo)體IP,為客戶提供平臺化、全方位、一站式芯片定制服務(wù)和半導(dǎo)體IP授權(quán)服務(wù)的企業(yè)。
(5)銳成芯微
銳成芯微成立于2011年,主營業(yè)務(wù)為提供集成電路產(chǎn)品所需的半導(dǎo)體IP設(shè)計(jì)、授權(quán)及相關(guān)服務(wù)。
(6)燦芯股份
擁有覆蓋主流邏輯工藝節(jié)點(diǎn)與包括BCD、EFLASH、HV、SOI、LCOS、EEPROM等特色工藝節(jié)點(diǎn)的完整芯片定制能力。多年來,公司結(jié)合不同工藝節(jié)點(diǎn)、IP特性與客戶差異化需求,為客戶挑選與其應(yīng)用場景和特定需求更為契合的工藝及IP組合并為客戶提供一站式芯片定制服務(wù)。擁有完整的芯片定制能力,自研形成了由高清音視頻DSP平臺、物聯(lián)網(wǎng)微控制器平臺、高性能異構(gòu)計(jì)算平臺等組成的可復(fù)用行業(yè)應(yīng)用解決方案與一系列高性能半導(dǎo)體IP,以“標(biāo)準(zhǔn)化方案+差異化設(shè)計(jì)”的模式快速滿足客戶在物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)控制、高性能計(jì)算等眾多領(lǐng)域的芯片定制需求。公司新一代高速接口IP、模擬IP及系統(tǒng)級芯片方案已在先進(jìn)工藝節(jié)點(diǎn)成功流片。
編輯:黃飛
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