半導(dǎo)體芯片設(shè)計(jì)行業(yè)研究報(bào)告.docx

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1、電子元件行業(yè)模塊化芯片設(shè)計(jì)，稀缺性價(jià)值賽道半導(dǎo)體芯片設(shè)計(jì)行業(yè)研究報(bào)告要點(diǎn)半導(dǎo)體設(shè)計(jì)專業(yè)化的未來一一IP核IP(IntellectualProperty)核是芯片設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中逐步分離出來的、經(jīng)過驗(yàn)證的、可重復(fù)使用的設(shè)計(jì)模塊，其作用是在芯片設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中降低冗余設(shè)計(jì)成本，降低錯(cuò)誤發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)，提高芯片設(shè)計(jì)效率。IP核本身是產(chǎn)業(yè)鏈不斷專業(yè)化的產(chǎn)物，是芯片設(shè)計(jì)知識產(chǎn)權(quán)的重要體現(xiàn)，也是半導(dǎo)體設(shè)計(jì)行業(yè)下一步升級的重要方向。供需合力孕育IP核產(chǎn)業(yè)，未來需求打開新增通道芯片用量增長和品類的持續(xù)擴(kuò)張對芯片設(shè)計(jì)效率和成本的要求不斷提升，同時(shí)制程工藝的改進(jìn)也增加了芯片設(shè)計(jì)的難度，經(jīng)過反

2、復(fù)驗(yàn)證的、可重復(fù)使用的IP核逐漸受到系統(tǒng)廠商、IDM、芯片設(shè)計(jì)公司的歡迎。同時(shí)，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)專業(yè)化孕育了IP核供應(yīng)，IDM、芯片設(shè)計(jì)公司自身在多年芯片設(shè)計(jì)過程中通過設(shè)計(jì)復(fù)用以降低冗余研發(fā)所產(chǎn)生的一些經(jīng)過驗(yàn)證的、可重復(fù)利用的指令集、代碼、功能描述和具體物理模塊，最終逐步形成IP核。ARM公司在這個(gè)浪潮中逐步成長為全球龍頭，牢牢占據(jù)著超40%的IP核行業(yè)份額。同時(shí)，由于IP核的特殊性，行業(yè)形成了較為獨(dú)特的以“授權(quán)+版稅”為主的商業(yè)模式。在供需兩端共振下，IP核行業(yè)逐步誕生并不斷發(fā)展。隨著5G+物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來，芯片用量、品類和迭代速度將上升到新的高度，IP核將會

3、越來越多地得到芯片設(shè)計(jì)公司、IDM公司、系統(tǒng)廠商和互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的使用，前景可期。高度集中行業(yè)格局內(nèi)含追趕機(jī)會，技術(shù)+生態(tài)+平臺將成護(hù)城河核心當(dāng)前全球核心IP主要由ARM、Synopsys、Cadence提供，合計(jì)占比近65%，以ARMCortex、SynopsysARC、CadenceTensilica為首的IP核生態(tài)覆蓋全球芯片設(shè)計(jì)行業(yè)。一方面ARM份額遠(yuǎn)超其余玩家，另一方面后進(jìn)競爭玩家也在奮力追趕。未來，IP核的技術(shù)、生態(tài)、平臺化建設(shè)將是企業(yè)護(hù)城河的核心構(gòu)成。半導(dǎo)體國產(chǎn)化持續(xù)演進(jìn)，國內(nèi)IP供應(yīng)商將占據(jù)稀缺性價(jià)值高地半導(dǎo)體國產(chǎn)化浪潮持續(xù)演進(jìn)，IP核長期受制

4、于人的情況也將得到改善，同時(shí)隨著國內(nèi)芯片設(shè)計(jì)需求不斷擴(kuò)容，具備IP核核心技術(shù)的國內(nèi)企業(yè)將有望在稀缺性的驅(qū)動下?lián)屨及雽?dǎo)體價(jià)值高地。目錄本文框架5IP：供需合力下的下一個(gè)產(chǎn)業(yè)升級方向7半導(dǎo)體知識產(chǎn)權(quán)的集中體現(xiàn)——IP核.7產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)一步專業(yè)化的未來9需求視角下的必然性9供給視角下的充分性11供需共振打開IP行業(yè)快速上行通道14從行業(yè)主要玩家探尋未來發(fā)展趨勢16行業(yè)格局：高度集中，后進(jìn)追趕16ARM：全球IP絕對龍頭，生態(tài)化深筑護(hù)城河.17Synopsys：EDA龍頭加速并購，IP業(yè)務(wù)地位持續(xù)提升21Cadence：全球前三IP供應(yīng)商，平臺化打造競爭力25總結(jié)：行

5、業(yè)競爭高度集中，生態(tài)化+平臺化成競爭核心26國內(nèi)IP迎國產(chǎn)替代浪潮，建議關(guān)注相關(guān)企業(yè)27圖表目錄圖1：報(bào)告邏輯5圖2：IP核的特征與優(yōu)勢7圖3：以ARM的IP應(yīng)用設(shè)計(jì)為例，芯片可視作多個(gè)IP模塊搭建而成的8圖4：軟/固/硬核的內(nèi)容區(qū)別8圖5：軟/固/硬核的范例示意圖8圖6：全球半導(dǎo)體市場（單位：億美元）10圖7：ARM經(jīng)營的三個(gè)階段（單位：百萬美金）10圖8：全球半導(dǎo)體市場（單位：億美元）10圖9：芯片出貨量（單位：十億片）10圖10：芯片設(shè)計(jì)成本（單位：百萬美元）11圖11：IP核行業(yè)的發(fā)展符合半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢11圖12：ARM的商業(yè)模式12圖13：

6、ARM各級授權(quán)級別13圖14：數(shù)字、數(shù)模混合IP數(shù)量（單位：個(gè)）14圖15：全球IP應(yīng)用結(jié)構(gòu)14圖16：2018年IP核品類結(jié)構(gòu)14圖17：全球IP核市場格局16圖18：全球IP集中度呈現(xiàn)下降趨勢16圖19：全球IP授權(quán)市場格局17圖20：全球IP版權(quán)收費(fèi)格局17圖21：ARM預(yù)計(jì)2021年實(shí)現(xiàn)公司第二個(gè)千億出貨量計(jì)劃17圖22：ARM主要產(chǎn)品18圖23：ARM應(yīng)用領(lǐng)域18圖24：ARM的營收及利潤增速（單位：億美金）19圖25：ARM業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)19圖26：ARM的IP授權(quán)類業(yè)務(wù)收入占比超90%19圖27：ARM的毛利率長期高于90%，凈利率也在逐步提升至超

7、30%20圖28：ARM的研發(fā)費(fèi)用比例約為30%20圖29：ARM打造了IP核生態(tài)系統(tǒng)20圖30：芯片設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中的成本構(gòu)成21圖31：ARM生態(tài)可降低芯片設(shè)計(jì)成本21圖32：SynopsysIP業(yè)務(wù)占比近年來持續(xù)提升21圖33：Synopsys圍繞EDA構(gòu)建芯片設(shè)計(jì)綜合服務(wù)能力22圖34：SynopsysIP品類覆蓋面廣22圖35：Synopsys自2010年來IP業(yè)務(wù)占比持續(xù)提升，已成為EDA軟件以外的重要業(yè)務(wù)支柱22圖36：Synopsys營收持續(xù)提升（單位：億美金）23圖37：Synopsys凈利潤在2018、2019大幅提升（單位：億美金）23圖3

8、8：Synopsys毛利率長期高于75%23圖39：Synopsy