在晶片業,戴氏三兄妹——戴偉民、戴偉進、戴偉立鼎鼎有名,乃業界傳奇人物。三兄妹先後畢業於加州伯克利大學,後來都成為晶片業的成功企業家,創立了美滿電子科技、矽谷遠景等知名晶片公司。
如今,美滿電子科技已被翱捷科技收購,矽谷遠景被美國鏗騰公司收購。戴氏三兄妹的軌跡又重合在了另一家晶片企業——芯原股份。戴偉民、戴偉進任高管,而翱捷科技收購了戴偉立創建的美滿科技後,也成為了芯原股份的客戶。
芯原的股東背景陣容強大:IDG、英特爾、小米基金均在列,海康威視(002415)和富瀚微(300613)第二大股東龔虹嘉亦有持股;不僅如此,國家集成電路產業基金(大基金)當前持股7.98%,是公司第三大股東。如此多知名股東,芯原股份特殊的行業地位可見一斑。
但從業績上看,其表現並不如其背景般「光鮮亮麗」:2016年以來,連年虧損的態勢尚未扭轉。芯原股份的定位十分清晰,立志於做晶片設計公司的「服務者」,這種「服務」究竟有何特殊之處,為如此多知名投資人看重?芯原股份的連年虧損,是否意味著發展前景需打折扣?
「晶片輕設計」不可或缺
全球化浪潮下,晶片產業鏈分工愈加明確,「晶片輕設計」概念應運而生。
上世紀80至90年代,日本泡沫經濟破滅,其半導體產業隨之開始沒落。與此同時,臺灣半導體崛起。臺積電、聯電為首的廠商承接了晶圓製造環節工作,標誌著全球晶片產業鏈進一步細化。自此,晶片設計、封裝、製造環節不再由一家晶片廠完成,而是可分包給不同專業廠商。
分工直接催生了一種前所未有的特殊需求,那就是晶片設計廠和負責製造的晶圓廠之間技術銜接與匹配需求。正是這種需求,成為晶片設計服務企業的誕生背景。
晶片設計服務企業如同「中間人」,它們幫助規範晶片定義、規劃晶片架構、驗證晶片邏輯,成功為晶片設計和製造廠之間創造更順暢的溝通通道。這便是「晶片輕設計」的前身。
到了全球半導體第三次大轉移,即中國半導體行業興起之時,「晶片輕設計」重要性更是不言而喻:
隨著我們的終端產品愈加複雜多樣,晶片設計難度快速提升,導致研發成本急劇增加。晶片設計公司要想成功開發一款晶片,感到越來越困難。於是,「輕設計」模式誕生了。它讓設計廠「輕裝上陣」,更專注於晶片定義、架構、軟體或算法等核心流程,而電路設計和驗證等前端工作、與晶圓廠溝通的後端工作,則全部外包給設計服務公司。
因此,概括來說,晶片設計服務本質就是「外包」。這種「外包」,通常分為兩大塊:
一塊是傳統的「中間人」業務,即通過定義晶片規格、驗證晶片邏輯等一系列工作,將客戶對晶片的要求轉化為能用於晶片製造的版圖,以便讓晶圓廠根據版圖「說明書」更好地製造晶片。
另一塊是「IP授權」,即晶片設計服務商將IP授權給客戶使用,並提供配套軟體。所謂IP,就是晶片上已經過驗證、可重複使用的模塊,它具備圖形處理、語音處理、視頻編解碼等特定功能,裝載在晶片上,可「即插即用」。這一過程類似於搭積木,晶片IP就好比是積木局部。將預先搭好的各個局部組裝起來,便可迅速搭建成完整的模型。
很顯然,要能夠實現「IP授權」,晶片服務企業必須具備核心技術,且該技術必須經現實驗證,可快速投入並反覆使用。這對廠商的技術實力要求是極高的。正如影視業那些爆火的「IP」一樣,沒有常年積累與精心培育,將很難形成。而一旦形成,IP就如同「收費橋梁」,為企業帶來源源不斷的智慧財產權收入。
從中國半導體行業發展來看,本土初創晶片設計公司大量興起,為晶片設計服務業提供了迅速發展的土壤。2015年,我國晶片設計公司有736家,而短短三年內,這一數字便增長到了1698家。這些公司大多不到100人,他們設計資源有限,要想在日新月異的市場中生存,只能集中精力於其擅長的算法和模塊開發,而將不擅長的領域外包給服務商。
事實上,不止初創企業對晶片設計有迫切的外包需求,其他廠商亦如是。對成熟的晶片企業而言,他們產品線眾多,很難對每個產品的每個環節均投入足夠資源,因此會找服務商幫忙研發部分環節。對系統集成商和立足於開發自有晶片的網際網路廠商,如華為、小米而言,他們晶片設計方面積累少,經驗不足,亦需服務商助力。
然而,如同其他半導體產業一樣,在晶片設計服務這一賽道上,目前亦是呈現海外起步早、發展成熟,而中國大陸起步晚、奮力追趕的局面:
大部分中國企業都定位於「中間人」角色,在晶片設計和製造廠商之間遊走,滿足客戶定製化需求。具備IP授權能力的廠商,在中國寥寥無幾。以ARM、新思科技、鏗騰電子為首的海外企業,壟斷了60%左右的市場。
2018年全球前10半導體IP廠商榜單上,英美企業佔了絕大多數。大陸企業只有一家入圍,那便是芯原股份。
與傳統晶片服務企業相比,芯原獨特的IP授權能力彰顯了其核心競爭力。其IP涵蓋了圖形、視頻、數位訊號、神經網絡處理等範圍,在物聯網、汽車、工業等領域得到了廣泛應用。其中,芯原的圖形和數位訊號處理器IP市佔率均躋身全球前三。憑先進的神經網絡處理器IP,芯原在2018年AI晶片企業中位居全球第21、中國大陸第3位。
與此同時,其「晶圓廠中立」的立場也構成了另一大核心競爭力。與很多晶片服務企業只綁定一家晶圓廠的做法不同,芯原始終堅定「中立」立場,與多個晶圓廠建立合作關係。這種不「厚此薄彼」的做法,只為給客戶提供更多樣化選擇。綜合不同晶圓廠的工藝特色和產能,公司方可為客戶量身打造更「貼身」的服務。
獨特的IP授權正構築芯原愈加強大的技術護城河,而晶圓廠中立的立場又為芯原定製化服務能力加成。兩因素下,芯原為眾多知名客戶青睞也就不足為奇了。其客戶網中,不僅有華為、紫光展銳、中興通訊等國內優秀半導體企業,還有英特爾、博世、意法半導體等全球半導體巨頭,以及Facebook、谷歌、亞馬遜等全球網際網路大廠。