随着集成电路工艺技术的不断进步，芯片的设计难度及其复杂度也在不断提升。为有效降低芯片开发成本、缩短开发周期、提升产品竞争力，以IP/EDA为基础的芯片设计支撑产业迎来重大的发展机遇。
最近，芯八哥“走进产业链”栏目记者采访了国内IP/EDA的新锐企业隼瞻科技的CEO曾轶，探讨在中美贸易摩擦的大背景下，IP/EDA企业穿越周期业绩实现快速增长的发展之道。
据了解，隼瞻科技成立于2022年，是一家提供专用处理器IP和EDA处理器设计平台的创新型高科技公司。虽然成立仅1年，但公司凭借处理器核、EDA处理器设计平台、跨平台软件生态移植解决方案等优势，已向市场推出多种模式结合的IP定制开发解决方案，可广泛应用于物联网、可穿戴设备、工业控制、汽车等领域。
已形成低中高档完善的IP产品矩阵，多款产品可用于车规领域 半导体IP是指集成电路设计中预先设计、验证好的功能模块，是构建芯片底层架构的核心要素，具有较高的技术难度和价值含量。与此同时，单颗芯片可集成 IP 数量的增多为更多 IP 在 SoC 中实现可复用提供了新的空间，从而推动了半导体了IP市场的进一步发展。 在IP方面，为满足低中高端不同应用场景下对控制、算力、DSA、安全等不同维度的客户需求，隼瞻科技已向市场推出了Wing-M050、Wing-M100、Wing-M100A、Wing-M130、Wing-M500等多个档位的系列化RISC-V处理器IP产品。 具体来看，Wing-M050是基于RISC-V架构的32位、单发射、2级流水的处理器，适用于极低功耗和极小面积的嵌入式应用，可替代8051或16位MCU内核；Wing-M100A采用双核锁步机制，可适用于工业控制及汽车等对可靠性要求较高的领域；Wing-M130则是一款通用高性能嵌入式RISC-V微控制器IP，具备业界领先的同级别处理器性能，并拥有全面的可配置性和可扩展性，能满足车规ASIL-D等级要求；而Wing-M500是一款基于RISC-V架构面向高可靠性和高性能应用的32位处理器IP，对标ARM Cortex M7/R5/R52。 隼瞻科技RISC-V 处理器IP路线图 资料来源：隼瞻科技 我们第一个IP产品是Wing-M100，然后在M100的基础上，我们也做了一个性能及功能全面的Wing-M100A产品，对标的是Arm Cortex-M0/M0+/M3系列，去打主流市场。此外，我们还做了一颗业内三级流水里面性能最高的Wing-M130产品，对标的是Arm Cortex-M3/M4/M33系列，现在已经有好几个客户在用。针对电子烟等小CPU需求的物联网市场，我们也做了一个超级小的低功耗wing-M050产品，在使用年限上可以长达六七年。 曾轶介绍道，上述这几款产品中，Wing-M100A、 Wing-M130、Wing-M500都能够满足车规ASIL-D功能安全等级要求，可以用在汽车域控制器等上面。未来，我们也即将会推出Wing-A500MC（对标ARM Cortex-A53/A55）、Wing-A700MC（对标ARM Cortex-A72/A76）两款基于RISC-V架构的64位的高阶CPU IP产品，分别具有5-10TOPS、50-100 TOPS的AI算力，可以广泛应用在安防、人工智能、自动驾驶、服务器等对性能要求较高的领域。 通过EDA+IP，能帮客户实现差异化的产品定制需求 EDA，即电子设计自动化，是指利用计算机辅助设计软件，完成超大规模集成电路芯片的功能设计、综合、验证、物理设计等流程的设计方式。对于如今上亿乃至上百亿晶体管规模的芯片设计，EDA 工具不仅保证了各阶段、各层次设计过程的准确性，而且降低了设计成本、缩短了设计周期、提高了设计效率，是集成电路产业性能的源头。 在EDA方面，WingStudio是隼瞻自研的智能EDA平台，通过高度智能化的架构探索引擎、“超级中间件”编译器、以及先进的Wing-Bridge引擎，用户能够轻松实现设计输入、架构和指令集提取、建模、全局形式验证等设计工作。 隼瞻科技自研的智能EDA平台WingStudio 资料来源：隼瞻科技 曾轶指出：IP+EDA，我们叫双翼齐飞。虽然现在市场上有很多公司都在做RISC-V的IP，但是国内做ASIP的公司却非常稀缺，因为这个定制的过程其实它很复杂，我们需要用一个EDA工具来做，所以我们IP和EDA这两条产品线其实是相辅相成的。通过我们自主研发的WingStudio敏捷开发平台，大大降低了专用处理器的设计门槛，使设计人员针可以对垂直领域需求，能够高效智能地探索领域应用最佳架构，进而设计出符合其特定应用需求的新处理器。 随着市场竞争的加剧，终端电子产品如手机、相机及平板电脑等生产厂商开始面对功能多样化挑战及成本压力，进而需要定制符合其特定应用环境下的高性能及低功耗的芯片，以应对产业升级、竞争加剧及核心技术国产化的挑战。 除了IP和EDA业务外，面对与日俱增巨大的市场需求，隼瞻科技充分利用自身丰富的半导体IP资源和强大的EDA设计工具，能够向客户提供基于DSA专用处理器子系统的芯片定制设计服务，以帮助其实现功能、性能、功耗、尺寸及成本等方面的差异化的要求。 隼瞻科技基于DSA专用处理器子系统的芯片定制设计服务 资料来源：隼瞻科技 半导体下游应用场景众多，不同细分应用场景的客户，对芯片的需求都不一样。针对客户的需求和痛点，我们结合IP+EDA工具的组合优势，能为客户提供软件工具链、处理器子系统等多种定制服务。 比如说,我们现在有个客户在做这种安防的芯片，其实它现在用的瑞芯微RK3568，但是这个客户认为RK3568目前CPU和 NPU在性能上和现在人工智能实际场景的需求不太匹配，并且在老架构里面，CPU和NPU之间还存在严重的存算墙问题。所以他找我们要定制，希望能把NPU、CPU、内存能做在一个大的子系统里面，并且要求定制出来的产品，第一，性能更高。你在安防机器视觉这个领域，芯片设计出来它的性能(包括吞吐率、AI的处理能力及对大模型的兼容度等)要比RK3568要高；第二，成本更低。做出来的成本需拉低到原来的1/7左右，这样一来就帮客户节省了一大笔成本，这就是垂直领域芯片定制的优势。 曾轶说。 以百亿美元规模撬动数千亿美元生意，差异化的产品/服务是脱颖而出的关键 近年来，随着AI、物联网、5G、智能汽车等新兴产业的发展，芯片的性能、规模和复杂度也在不断提升，极大的推动了EDA/IP行业的发展。 根据ESDA数据，2021年全球EDA/IP市场规模为132亿美元，同比增长14.78%，预计2026年全球EDA/IP市场将达到183.34亿美元；中国市场方面，据SEMI统计，2022年中国EDA/IP市场规模达到115亿元，预计2026年中国EDA/IP市场规模预计将达到 221.88亿元。 从上述数据可以看到，虽然目前 EDA/IP行业的市场规模较小，但是其作为撬动整个集成电路行业的杠杆，以一百多亿美元左右的全球市场规模支撑和影响着数千亿美元的集成电路行业，其重要性不言而喻。 竞争格局方面，目前全球EDA/IP市场依旧呈现着寡头垄断的特点。其中，在EDA领域，新思科技（Synopsys）铿腾电子（Cadence）、西门子EDA（Siemens EDA）三家占据了近八成的市场份额, 国内华大九天通过十余年的发展，已经获得一定的市场突破，但与三巨头相比仍存在明显的差距；而在IP领域，市场格局也高度集中，Arm、新思科技（Synopsys）和铿腾电子（Cadence）占据了63%的市场份额，芯原股份是目前唯一进入前十的中国大陆IP公司。 资料来源: IPnest，JW Insights 如果没有贸易摩擦，在一个相对比较开放公平的市场竞争体系下，我们这些小企业和国际新思科技、铿腾电子等大厂相比不管是在研发投入，还是在产品线门类、市场信誉度等方面完全没有任何优势。但是，随着现在中美贸易摩擦的不断深入，下游客户也更乐意尝试国内厂商的替代方案，所以时代背景给了我们这些公司很大的发展机会。但凡给机会我们就有信心，我们沿着既定的产品路线去断迭代，慢慢的也就做上去了，那只要做到一定规模，就没必要怕与国际大厂的竞争了。 在谈及公司与国际大厂的竞争策略时，曾轶如是说。 而如何在国内市场中脱颖而出，曾轶也有自己独到的看法。 他表示：国内做IP的公司很多，但是既具有IP又具有EDA研发能力的公司却不多，并且我们的路线和其他厂商的发展路线也不一样。以芯原股份为例，虽然我们跟芯原股份做的都是IP这样事情，但是策略却完全不同。芯原是从低往高做，先给客户做定制芯片的设计服务，然后再根据客户的需求去市场上再找IP，这些IP可以是Arm的，也可以是新思科技或者铿腾电子的。因为所有的这些IP都是各家通用的产品，这会带来几个问题，第一是价格相对较贵，第二是产品较大，第三由于有存算墙的限制，整体算力浪费严重。我们是从高往低做，即先做CPU等核心的IP，然后在处理器的基础上做子系统，针对做出来的系统最后再去配置其他的IP。通过这样的做法就会比传统的方案更有效率，这也是我们的核心竞争力所在。 IP/EDA穿越市场周期，逆势迎来高速增长 自2022 年下半年以来，由于受到全球经济增速放缓及消费市场景气度低迷等因素影响，半导体市场表现极为疲软。而2023 年上半年，行业依然延续了周期下行的趋势，这对众多半导体厂商的业绩造成了巨大的冲击。 不过，在行业下行的“至暗时刻”，IP/EDA行业受到的影响非常小，甚至大部分厂商基本上都没有受到丝毫影响。 比如，国际大厂方面，新思科技从2017年以来，业绩一直保持稳定增长的趋势，并且毛利率长期稳定在77%左右。尤其在2022年，公司实现营收为508,154.20亿美元，同比增长20.87%。净利润为98,459.40亿美元，同比增长29.98%，不管是营收还是净利润都创下了历史新高。而铿腾电子自2020年以来，业绩也在不断增长，毛利率长期保持在87%左右，即使2023年H1，公司也取得了营收199,826.90美元，同比增长13.58%。净利润为46,292.40亿美元，同比增长9.63%的好成绩；国内厂商方面，华大九天从2018年开始，业绩一直保持高速增长态势，并且营收和净利润不断创历史新高，丝毫不受半导体周期波动的影响。而芯原股份市场表现和华大九天相似，虽然其毛利率仅为华大九天的一半，但从2019年以来，业绩也处于非常稳定的发展态势。 资料来源：芯八哥整理 和上述厂商类似，据曾轶透露，虽然今年上半年半导体整体处于下行状态，但是就隼瞻科技而言，目前业务发展一片大好，人员总体上还是处于不够用的状态，预计公司在今年就已经能够实现数千万的营收。 为了加速公司的业务发展，隼瞻科技也在近期完成了由子米投资、达泰资本、毅达资本、中南资本领投的天使轮融资。下半年，公司预计还会做一轮产业资本为主的中间轮，明年整体业务发展上一台阶后，公司便会着手A轮融资。 曾轶指出：从市场来看，从去年下半年开始，整个半导体融资环境开始慢慢变差，不是说市场没钱，而是大家都在观望不敢出手。但是如果你是好标的，有自己核心的技术和产品，有成熟的团队组成，并且有比较好的发展前景，那么整体而言还是会得到投资机构的青睐的。公司目前将融到的资金除了用于扩充团队外，在也不断加大研发，通过产品的不断打磨，让其成熟度和可重复性使用率更高。 展望未来，曾轶表示，IP/EDA行业目前正处在一个初步布局的“尾巴”阶段，国内包括像芯耀辉（IP）、芯华章（EDA）等成立不久的友商，现在已也都已经处于快速发展的时期。未来5-10年，将是国内IP/EDA行业发展的黄金期，到时我们再往回看的话，会发现咱们已对中国的整个芯片上游行业的发展做出了非常大的贡献。
