近期，市場(chǎng)分析公司IPnest發(fā)布了2019年全球半導(dǎo)體IP廠商的營(yíng)收排名，該榜單中重點(diǎn)介紹了10大IP廠商的營(yíng)收、同比增長(zhǎng)和市占率情況。

總體來(lái)看，2019年全球半導(dǎo)體IP市場(chǎng)總價(jià)值約為39.4億美元，比2018年的37.4億美元增長(zhǎng)了5.2％?？紤]到半導(dǎo)體市場(chǎng)在2019年下降了約15％，且IP特許權(quán)使用費(fèi)（royalties）通常與芯片銷售價(jià)格掛鉤，這份榜單所顯示出的成績(jī)對(duì)于IP供應(yīng)商來(lái)說(shuō)，已經(jīng)是個(gè)不錯(cuò)的結(jié)果了，這說(shuō)明IP在半導(dǎo)體市場(chǎng)的滲透率進(jìn)一步提高了。

圖1：2019年排名前10的IP公司及收入（百萬(wàn)美元），資料來(lái)源：IPnest

從圖1中可以看出，2019年，排名前10廠商營(yíng)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。且同比增長(zhǎng)了4.2%（2018年，前10營(yíng)收同比增長(zhǎng)了4.1%），在半導(dǎo)體市場(chǎng)整體低迷的情況下，能夠取得正增長(zhǎng)，確實(shí)是一個(gè)不錯(cuò)的局面，表明IP市場(chǎng)的活力正在加強(qiáng)，且具備很好的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

雖說(shuō)營(yíng)收的集中度依然很高，但與2018年相比，前10廠商的營(yíng)收占比還是略有下降的，具體如下圖所示。

圖2：2018年排名前10的IP公司及收入（百萬(wàn)美元），資料來(lái)源：IPnest

從圖2可以看出，2018年前10廠商的營(yíng)收占比為80.1%，略高于2019年的，而2017年的占比為84.6%。可見，這一數(shù)字是逐年小幅遞減的，這是一個(gè)可喜的狀態(tài)，說(shuō)明市場(chǎng)參與者在增多，且競(jìng)爭(zhēng)力也在逐步加強(qiáng)，特別是新鮮血液的加入，是有利于整個(gè)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的。

另外，從這兩年的榜單來(lái)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(méi)有明顯變化。

傳統(tǒng)強(qiáng)手

多年來(lái)，Arm和Synopsys一直排在全球IP市場(chǎng)的前兩位，地位很穩(wěn)固。

IPnest的數(shù)據(jù)顯示，Arm曾經(jīng)控制著IP市場(chǎng)50％的份額，一直處于市場(chǎng)領(lǐng)先地位，但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％。排名第二的Synopsys的收入增長(zhǎng)了13.8％，贏得了18.2％的市場(chǎng)份額。排在第三位的Cadence的IP收入增長(zhǎng)了22.9％，為該公司帶來(lái)了5.9％的市場(chǎng)份額。

Arm在IP總收入方面繼續(xù)保持市場(chǎng)領(lǐng)先地位，因?yàn)槠鋵＠褂觅M(fèi)每年超過(guò)數(shù)十億，大大超過(guò)了競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。但是，在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)不斷加強(qiáng)的情況下，Arm的IP總收入在2019年略有下降，這類似于2018年和2017年發(fā)生的情況。

IPnest負(fù)責(zé)人埃里克·埃斯特維（Eric Esteve）稱，Arm銷量下降的原因不是RISC-V替代產(chǎn)品的到來(lái)，而是非處理器形式IP重要性的增長(zhǎng)，為此，他還撰寫了一份有關(guān)半導(dǎo)體IP市場(chǎng)狀況的2019年度報(bào)告。

Esteve表示：“在2019年低迷的半導(dǎo)體市場(chǎng)氛圍中，Synopsys保持著穩(wěn)定的增長(zhǎng)。去除存儲(chǔ)器并僅考慮邏輯，模擬和SoC之后，該市場(chǎng)下降了大約6％。因此，我的結(jié)論是IP業(yè)務(wù)總體上是健康的”。Esteve還指出，在IP內(nèi)核的前期許可（licensing）方面，Synopsys超過(guò)了Arm。

最近幾年，Synopsys比較看重IP資產(chǎn)并購(gòu)，以充實(shí)自身的實(shí)力。例如，該公司于2016年收購(gòu)了Gold Standard Simulations Ltd（GSS），該公司是格拉斯哥大學(xué)的衍生公司，專門從事用于納米級(jí)電子設(shè)備的TCAD軟件研發(fā)。今年1月，Synopsys還收購(gòu)了Invecas的某些基礎(chǔ)和模擬IP資產(chǎn)，Synopsys表示，此次收購(gòu)將擴(kuò)大其DesignWare邏輯庫(kù)，通用I / O，嵌入式存儲(chǔ)器，接口和模擬IP產(chǎn)品組合。該交易預(yù)計(jì)將在2020財(cái)年上半年完成。

此外，Synopsys還收購(gòu)了DINI Group、QTronicGmbH和eSilicon的一些資產(chǎn)。

盡管基數(shù)較低，但Cadence設(shè)法將其IP總收入同比提高了22.9％。Esteve說(shuō)，部分原因是該公司擁有4~5個(gè)IP產(chǎn)品線，另外，因?yàn)門ensilica處理器/ DSP產(chǎn)品線取得了成功。Cadence還在2017年底收購(gòu)了NuSemi Inc.。

新增長(zhǎng)點(diǎn)

在過(guò)去10年的大部分時(shí)間里，IP業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)主要依靠智能手機(jī)，因此，Arm，Imagination和Ceva等公司的表現(xiàn)非常出色。但是，智能手機(jī)行業(yè)最近給元器件供應(yīng)商帶來(lái)了下行壓力，利潤(rùn)下降了，這反過(guò)來(lái)又影響到了上游的IP供應(yīng)商。

Esteve說(shuō)：“在未來(lái)幾年中，IP收入的增長(zhǎng)來(lái)源將是高性能計(jì)算和數(shù)據(jù)中心，有線和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。另外，物聯(lián)網(wǎng)也將影響市場(chǎng)，但影響程度有限?！倍谶@些高性能的應(yīng)用當(dāng)中，接口IP的重要性正在增長(zhǎng)，而且其在整個(gè)IP市場(chǎng)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。具體如下圖所示。

處理器之后，物理IP、有線接口IP、SRAM存儲(chǔ)器編譯器、其他存儲(chǔ)器編譯器、物理庫(kù)，模擬和混合信號(hào)以及無(wú)線接口IP，都是新的增長(zhǎng)點(diǎn)。在有線接口類別中，Synopsys是明顯的領(lǐng)導(dǎo)者，2018年，該公司擁有約45％的市場(chǎng)份額，在物理IP市場(chǎng)則占有約35％的市場(chǎng)份額。

2019年4月，Esteve就曾表示：“我們?cè)?018年就看到，市場(chǎng)正在從通用IP（例如CPU、DSP、基礎(chǔ)IP）向更多特定應(yīng)用的IP轉(zhuǎn)變，對(duì)于CPU或DSP尤其如此。Synopsys、Cadence、Arm和Andes正在這些領(lǐng)域展開競(jìng)爭(zhēng)，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(zhǎng)。”

擋不住的RISC-V

在這份IPnest的榜單中，并沒(méi)有看到開源指令集體系結(jié)構(gòu)（ISA）RISC-V的身影。

每個(gè)處理器都有自己的ISA，可能來(lái)自Arm，Intel，AMD，nVidia等。但是，與這些商用處理器的專有ISA不同，任何人都可以免費(fèi)使用開源RISC-V ISA。他們可以將其用作自己的處理器實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)，而不必為商用處理器付費(fèi)。換句話說(shuō)，任何人都可以使用RISC-V ISA來(lái)制作處理器，以作為現(xiàn)成的物理設(shè)備出售，也可以作為IP內(nèi)核獲得許可，在其他人的SoC設(shè)計(jì)中使用。

RISC-V的魅力就在于無(wú)需支付前期費(fèi)用即可開發(fā)自己的專用SoC，這意味著入門費(fèi)用較低，但不為零。用戶仍然需要支付工具、測(cè)試和驗(yàn)證的費(fèi)用，以將處理器IP添加到他們的設(shè)計(jì)中，但是ISA本身無(wú)需支付許可費(fèi)用。

近幾年，RISC-V發(fā)展迅速，已經(jīng)有多家公司開始圍繞它提供芯片和IP產(chǎn)品。

Esteve表示：“許多廠商都在提供基于RISC-V的MCU，但這些都不屬于IP市場(chǎng)的一部分。不過(guò)，RISC-V還是有IP產(chǎn)品的。盡管RISC-V具有巨大的潛力，但對(duì)他們而言，要找到一個(gè)好的商業(yè)模式并不容易?！?/p>

對(duì)于RISC-V與Arm的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，Esteve表示：“RISC-V的代表企業(yè)Si-Five所提供的100多個(gè)設(shè)計(jì)還無(wú)法與每年交付的數(shù)十億個(gè)基于Arm的芯片相提并論?！盇rm也曾公開稱，2017年有1600多個(gè)被授權(quán)的合作伙伴，每年增長(zhǎng)100多個(gè)，且內(nèi)部含有Arm IP的芯片出貨量超過(guò)210億個(gè)。

雖然開放式體系結(jié)構(gòu)會(huì)吸引許多客戶。不過(guò)，Arm提醒用戶，RISC-V的最大問(wèn)題是驗(yàn)證和實(shí)現(xiàn)指令集和處理器體系結(jié)構(gòu)的隱藏開源成本。Arm指出，他們有一個(gè)非常穩(wěn)定和成熟的生態(tài)系統(tǒng)來(lái)支持其處理器開發(fā)，而開放源代碼則沒(méi)有（至少現(xiàn)在還不成熟）。

不過(guò)，Esteve也承認(rèn)，未來(lái)幾年，RISC-V將成為Arm的強(qiáng)勁競(jìng)爭(zhēng)者。

像RISC-V這樣的開放式指令集體系結(jié)構(gòu)IP的出現(xiàn)，激勵(lì)了開源硬件處理器開發(fā)的勢(shì)頭，例如，新成立的OpenHW的目標(biāo)是提高對(duì)開源處理器實(shí)現(xiàn)的認(rèn)識(shí)、了解和可用性。

OpenHW是一個(gè)非營(yíng)利性全球組織，它希望通過(guò)“提供協(xié)作平臺(tái)，為生態(tài)系統(tǒng)開發(fā)創(chuàng)建焦點(diǎn)并為處理器提供開源IP”來(lái)幫助采用開源處理器。OpenHW的首批贊助商包括阿里巴巴，Bluespec，CMC Microsystems，Embecosm，蘇黎世聯(lián)邦理工大學(xué)，GreenWaves，Imperas，Metrics，Mythic，NXP，Onespin，Silicon Labs和Thales。

去年12月，OpenHW宣布了CORE-V機(jī)箱SoC項(xiàng)目，其中包括CORE-V系列開源RISC-V內(nèi)核。這些IP內(nèi)核和相關(guān)工具由具有Linux功能的64位處理器和32位協(xié)處理器組成，旨在加速設(shè)計(jì)過(guò)程并確保大批量芯片生產(chǎn)的可制造性。

OpenHW計(jì)劃在2020年下半年推出能夠運(yùn)行Linux操作系統(tǒng)的多核處理器評(píng)估片上系統(tǒng)（SoC）。如上所述，CORE-V機(jī)箱將使用一個(gè)CV64A 64位內(nèi)核與一個(gè)CV32E 32位協(xié)處理器內(nèi)核一起運(yùn)行。64位CV64A內(nèi)核基于ETH Zurich的RV64GC RISC-V內(nèi)核IP的Ariane實(shí)現(xiàn)。RV64GC還被許多其他RISC-V項(xiàng)目使用，包括SiFive的U54。

本文是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)觀察翻譯eenew文章，本文轉(zhuǎn)載分享。