芯片设计的核心领域!

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如果你问我,半导体产业链的三个环节哪个最为关键?

看一下全球产业链的三次转移便能找到答案!

70年代初,美国把技术含量低、毛利率低的代工和封测环节转移至日本,历经近半个世纪,这部分产业链又先后向韩国和中国台湾转移,而伴随其逐步丧失劳动力成本优势,这部分产业链又正在向中国大陆转移。

可以看出,三次转移的都是代工和封测环节,芯片设计仍牢牢掌握在美国手中,也就是说,芯片设计这一环节是最难转移也是美国最为看重的环节。

目前,虽然先进制程和先进封装都不断提高着后两个环节的进入门槛,但芯片设计仍是技术壁垒最高的环节,尤其是芯片设计的上游。

我们之前在《铡刀下的半导体!》中也曾提到过,中国具备一流的芯片设计能力,但是上游的EDA和IP核是制约芯片设计的两大核心要素。

代工和封测之前都有详细聊过,今天填个坑,具体说说芯片设计的上游——IP核

随着半导体产业链向精细化、模块化发展,经营范围涉及各个环节的IDM厂商以及只设计不制造的Fabless厂商,在多年的芯片设计中逐渐摸索出一系列可以重复使用的公共参考模板,这就是IP核。

它就像盖房子前的设计图纸,这个图纸事先规定好房屋的基础布局,比如一个三室一厅的房子,它的层高、面积、各房间的位置普遍是怎么安排的,IP核在芯片设计中的作用就是如此。

之前提到过,美国限制华为海思使用ARM架构是导致其出货量暴跌的核心原因之一,这就如同你在别人搭的地基上盖房子,即使建造工艺再先进,只要地基一塌,房屋也就随之瓦解,也就是俗话说的“基础不牢,地动山摇”。

当下,IP核作为搭建地基的重要一环,下游厂商对其依赖程度越来越高,具体体现在哪里?

成本方面,芯片设计公司若想获取IP核,必须向IP公司交授权费和版税,而IP核价格高昂,想要避免这部分成本,基于专利保护,设计公司只能避开现有IP公司专利来开发新的IP核。

然而,IP核的开发难度非常大,由于后续工艺都建立在设计之上,因此其容错率极低,棋差一着,满盘皆输,自行开发的成本可能比直接购买还要高得多。

产品上市速度上,集成电路的复杂度以每年55%的速率递增,这么快的更新迭代速度,下游芯片设计厂商若拿不到最新一期的IP授权,很有可能影响后续芯片的设计开发,华为海思就是活生生的例子。

相反,芯片的功能、功耗、成本、温度、算力在IP核这一环节就已经验证好,在此基础上设计,可有效缩短芯片上市时间若预先集成各种相关IP,设计厂商就能够快速实现产品升级,率先抢占市场份额。

这么看来,集成电路规模越大、功能越复杂,对IP核的依赖程度越高。而5G时代的到来,使新的物联网应用场景层出不穷,这就要求芯片的功能越来越强大,相应的,IP核的优势就更加显现出来。

其实,除了提供成熟的IP核,IP厂商还能专注突破某些技术难点和热点,尤其对于想要差异化竞争的芯片设计公司,这能很大程度上降低设计成本,提高设计效率。

因此,随着下游厂商对IP核的依赖程度加速提升,IP公司的未来潜力巨大。

虽然潜力无限,但当下我国IP核还是“卡脖子”的环节。

全球IP核仍被英美主导,英国公司ARM是绝对龙头,全球市占率为40.8%,全球近九成的智能手机处理器用的都是ARM的IP授权,国际巨头如苹果高通、华为海思、三星均为其客户。

不过,历经近几年的快速发展,中国大陆也涌现出一批拥有自主研发能力的IP公司,如芯原股份、芯动科技、锐成芯微、和芯微电子等十几家企业,前两者是目前国内较为成熟的专业IP公司。

就这两个成熟的IP公司而言,芯原股份可以说是大陆唯一能在全球排得上号的IP厂商,目前位居全球第七,其主要客户既包括英特尔恩智浦博通、美满电子、三星等全球半导体行业知名企业;也包括Facebook谷歌亚马逊等全球大型互联网公司;还包括华为、紫光展锐、中兴通讯大华股份等众多国内知名企业,客户范围几乎覆盖全球所有主要晶圆厂商。

而芯动科技可以向台积电、三星、中芯国际、格芯、联华电子和英特尔提供,从130nm到5nm全套高速混合电路IP核和ASIC定制解决方案。

这么看来,虽然卡脖子,但仍有两位大哥带领众多小弟,是不是也不用太过悲观?!

总结一下,结合年前聊的“缺芯仍在继续”,短期关注半导体晶圆扩产的后续行动;中长期关注半导体中我们仍被“卡脖子”的环节,随着5G与物联网时代的到来,IP核作为芯片设计的地基,下游厂商对其依赖程度有望加速提升,未来继续关注IP核的国产替代进程…

行业动态:

1. 根据索比光伏网的统计,两市共有38家光伏概念股发布业绩预增预告,38家企业中,归母净利润中位数为5.15-5.68亿元,增速中位数达到106%-134%,整体利润水平较为可观。合盛硅业通威股份特变电工大全能源中环股份等头部企业业绩亮眼。(光伏)

2. 今年1月份,比亚迪产量94101辆,同比增长97.62%;销量95422辆,同比增长125.05%。其中,新能源汽车产量91736辆,同比增长309.66%;销量93168辆,同比增长361.73%。新能源车

实盘复盘:

实盘无变动;

ETF复盘上,所有板块依然处于左侧,当下属于重股轻基的状态,只做基金的朋友,以定投和长期持有为主,短期波段暂未出现明显机会。

中概互联多角度梳理——

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