孫加興 衣豐濤
日前,工業(yè)和信息化部軟件與集成電路促進中心對外發(fā)布了《2008年集成電路IP核技術和市場調查報告》,全面總結了國際與國內的IP核技術與市場的發(fā)展狀況。針對我國IP核產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提出了對策與建議。
國內IP市場規(guī)模和交易領域
中國是全球最大的半導體市場之一,但是相對應的中國集成電路IP(知識產(chǎn)權)市場只有5610萬美元,僅為全球市場的2.8%,仍屬于起步階段。根據(jù)Semico Research的分析,到2010年中國IP市場將增長到2.47億美元,占全球市場的6%,年均增長率高達44.9%,遠超過全球IP市場的18.3%的增長率(見圖1)。
根據(jù)對國內Ic設計公司的調查,主要的IP應用領域集中在以下幾個范圍:數(shù)字音視頻、移動通信和無線通信、汽車電子、信息家電、信息安全和3C融合。根據(jù)CSIPI的IP需求調查,IP交易領域主要集中在三個方面:一是開發(fā)難度較大和應用復雜的高端CPU和DSP:二是標準的接口IPf例如USB接口、PCI Express等);三是模擬IP(如PLL,ADC等)。這三類IP需求占到總需求的一半多。而其他的交易類型如標準的內存模塊,以及一些面向特殊應用的IP,則占據(jù)國內需求的三分之一(見圖2)。
國內IP主要商業(yè)模式
IP商業(yè)模式
目前國際IP市場最常用的商業(yè)模式是基本授權費(License Fee)和基于版稅(Royalty)模式的結合:設計公司首先通過支付一筆價格不菲的IP技術授權費來獲得在設計中集成該IP并在芯片設計完成后銷售含有該IP的芯片的權利,而一旦芯片設計完成并銷售后。設計公司還需根據(jù)芯片銷售平均價格(Asp)按一定比例(通常在1%~3%之間)支付版稅給IP廠商。通常IP廠商要求用戶支付的授權費用用來支付一定的IP開發(fā)成本、公司商業(yè)運作成本和人員成本,而從用戶處收取的版稅部分就是公司的贏利部分。
國內IP交易主要模式
這里我們僅從基本授權費用和版稅的支付方式來分析國內IP主要交易模式,根據(jù)支付內容和時間段可以劃分為以下四種:1、僅支付License費用;2、一次支付License和Royalty費用;3、分期支付License和Royalty費用;4、僅僅支付R0yalty費用。
不同交易模式的發(fā)生情況見圖3,其中分期支付的交易方式發(fā)生次數(shù)是總交易方式的一半。
免費IP設計套件
有些IP公司提供免費的IP設計套件下載,使用戶完成前端設計,降低用戶前期投入風險和IP使用門檻,用戶可以到設計基本完成后再決定是否需要購買授權。
國內的設計公司比較習慣于8位CPU系列IP核的免費使用,目前32位CPU IP廠商中也開始提供一種以可以免費下載32位CPU IP部分設計套件的新商業(yè)模式。
設計授權和制造授權分離
設計公司要獲得一個成熟的IP完成設計并最終生產(chǎn)出合格的芯片。必須既獲得設計部分的授權完成設計,叉獲得制造部分的授權完成芯片的制造,最終才能銷售芯片成品。隨著半導體行業(yè)生態(tài)從IDM(集成設備制造商)為主向以Foundry(代工)形態(tài)為主的轉變,越來越多的專注芯片設計的所謂Fabless(無芯片生產(chǎn)線)設計公司應運而生,IP廠商針對分別以設計和制造為主的兩大群體—Fabless設計公司和Foundry廠商也進行了商業(yè)模式的革新以減輕設計公司的授權成本,將由一些設計用仿真模型組成的設計套件部分授權給設計公司,將GDSII部分(所謂的硬核)授權給Foundry廠商,在制造環(huán)節(jié)實現(xiàn)設計部分和制造部分的合并(Merge)完成芯片的制造。這一模式使設計公司的32 bit CPU IP授權成本從原來的百萬美元級降到幾十萬美元級,盡管這一授權費用對大多數(shù)創(chuàng)業(yè)不久的IP設計公司而言依然很高,但比原先難以逾越的高門檻變得可以接受。
IP定制化
IP模塊面對的是廣泛的Ic設計公司,每個用戶都有差異化需求,這就要求Ip產(chǎn)品方便不同的客戶使用。IP公司可以通過預先根據(jù)客戶的需求設置參數(shù),提供整合多個IP的集成方案、統(tǒng)一產(chǎn)品說明和用戶手冊等方式改善產(chǎn)品的易用性。
售后服務
IP公司成功的訣竅不僅在于采用適當?shù)纳虡I(yè)模式將IP授權給用戶,以及開發(fā)出具有性能滿足需求的產(chǎn)品,提供配套的開發(fā)工具和本地化的技術支持,使用戶能較快而方便地完成從獲得IP到完成芯片的設計也是競爭能力的體現(xiàn)。用戶的Ip服務需求比對配套的開發(fā)工具的要求還高,需要提供無時區(qū)差別的在線支持,以及用本土工程師提供咨詢和服務來提高售后服務質量。
交易渠道與交易障礙
國內IP主要交易渠道
根據(jù)我們對92家國內芯片設計企業(yè)的調查,國內IP交易的主要渠道可以大致劃分為:從Foundry廠購買和從IP的Vendor(供應商)處購買兩類。其中從Foundry廠購買IP是主要的交易渠道之一,因為從芯片的Foundry處購買IP。具備了質量可靠和集成方便等優(yōu)勢。因此大部分的IP供應商也會將自己的IP核綁定到多個Foundry廠的工藝線上,來擴大IV銷售渠道。
而境外的IP Vendor因為能夠提供具備質量優(yōu)勢和技術優(yōu)勢的IP核,也成為主要的IP交易渠道之一。具體的數(shù)據(jù)參見圖4。
IP核交易的最大障礙
根據(jù)我們對92家芯片設計企業(yè)的問卷調查,IP質量、IP保護和IP費用是目前國內Ip核交易中的主要障礙。(見圖5)
而Ip質量和IP保護問題會進一步推動芯片設計廠商從Foundry廠處來尋找經(jīng)過流片的硬IP核來使用,促使Foundry廠成為高質量IP的主要交易渠道。其他一些交易障礙還包括難以找到符合應用需求的IP核,以及非標準化的IP集成到系統(tǒng)中的問題。
關于發(fā)展中國IP核產(chǎn)業(yè)的政策建議
我國的集成電路設計業(yè),特別是SoC產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開Ip核產(chǎn)業(yè)的支撐?;诩呻娐稩p核產(chǎn)業(yè)對發(fā)展我國集成電路設計業(yè)的重要性、結合目前我國集成電路IP核產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀和遇到的問題,根據(jù)對集成電路IP核產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律性的認識,做以下三項政策任務建議:1,建設IP核評測與認證系統(tǒng),切實貫徹執(zhí)行IP核標準:2,組織Ip核開發(fā),建設國家級IP核庫;3,建設適合國內IP商業(yè)模式的交易體系和保護體系。