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奎芯科技:智能时代的芯片上游企业如何突破?

发布时间:2024-04-12 15:40:25   来源:   阅读:234303

奎芯科技董事长陈琬宜认为,虽然亚太IP市场自给率依旧很低,但依然可以依靠巨大成熟的本地应用市场和自主可控的优势,通过定制化服务和技术支持优势来缩小与国际主流厂商之间的差距,同时,企业还应积极寻求国际化发展的道路,通过拓展国际市场,进一步巩固和提升自身竞争力。

半导体IP(Intellectual Property,知识产权),通常也称作IP核(IP core),指芯片设计中预先设计、验证好的功能模块,主要服务于芯片设计,因部分通用功能模块在芯片中被反复使用,半导体IP即为此类预先设计好的功能模块,从而在芯片设计中结合使用专用的软件与半导体IP来缩短芯片设计周期、降低开发成本。

作为产业链的最上游,IP对于半导体行业的重要性无需质疑。2022年,全球IP市场实现了超过50亿美元的销售额,但却带动了5000亿美元的全球半导体销售额,换言之每1美元的IP支出能够带动和支撑100倍价值的芯片市场。

IP由于性能高、功耗优、成本适中、技术密集度高、知识产权集中、商业价值昂贵,是集成电路设计产业的核心产业要素和竞争力体现。

然而,在这个行业中,亚太品牌受限于起步较晚,市场占有率远低于国际巨头。目前,全球半导体IP行业高度集中,前三名市场占有率总和达到66.2%。IP行业市占率第一为ARM,ARM在处理器IP方面具有绝对优势,并且在版税收入上也保持大幅领先地位,市占率超过40.4%,第二第三分别为Synopsys和Cadence。

人工智能时代,集成电路产业的重要性不断被凸显。随着新一轮行业周期的到来,集成电路行业又将迎来增长机遇。在集成电路产业链中,位于最上游的IP无疑最先感受到市场的变化。

集成电路 IP和Chiplet产品供应商奎芯科技董事长陈琬宜表示,IP市场的发展热点正在从处理器IP转向接口IP,从IP转向Chiplet。在技术热点变化过程当中,初创公司将迎来新的发展机遇。

奎芯科技(M SQUARE)于2021年在上海注册成立,是一家专业的集成电路IP和Chiplet产品供应商。我们致力于解决智慧经济时代芯片互联和应用垂直整合问题。目前公司员工超170人,研发人员比例80%,并于2023年1月获得A轮超亿元投资。

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一家IP和Chiplet企业,如何在巨头环伺的半导体产业发展壮大?奎芯科技董事长陈琬宜认为,虽然亚太IP市场自给率依旧很低,但依然可以依靠巨大成熟的本地应用市场和自主可控的优势,通过定制化服务和技术支持优势来缩小与国际主流厂商之间的差距,同时,企业还应积极寻求国际化发展的道路,通过拓展国际市场,进一步巩固和提升自身竞争力。

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半导体行业面临市场变化

随着人工智能技术的发展,自动驾驶、AI服务器等领域迎来了爆发式的增长,而作为基础硬件的半导体行业也迎来了一场市场、技术上的巨大变革。

一方面,半导体市场上行周期的到来和人工智能的发展让接口IP成为了市场热点。

半导体行业是典型的周期性行业,周期长度约为4年左右,上行周期通常为2年至3年,下行周期通常为1年至1.5年。本轮周期的上行区间为2019年第三季度至2022年第二季度,下行区间为2022年第二季度至2023年,总体处于去库存阶段。行业券商的一份研报表示:主动去库存结束,2024年半导体行业浮现周期上行信号。整体供给调整到位,随着需求稳步向上,芯片价格有望见底向上,半导体产业链即将开启上行通道。

具体到IP行业,根据market US预测,2022年全球IP行业市场规模在60亿美元(约400亿人民币);2023至2032之间的年均增长率约为6.7%,到 2032 年全球集成电路IP行业市场规模将达到110亿美元以上。

在IP行业中,发展最迅速的是接口IP。过去十几年中,智能手机是推动IP行业前进的强大动力,处理器IP也因此成为市占率最高的IP种类,然而随着近年数据中心、人工智能等对于互联需求的爆发式增长,接口IP成为了发展最快的品类。IPnest在报告中指出,2017年-2022年间,接口类别占所有IP比重从18%增长到24.9%;而如CPU、GPU和DSP等处理器的占比从57.6%下降到49.5%。IPnest还预测称,2025年接口IP市占率有望超过CPU,成为排名第一的IP品类,由此可见这一细分品类的潜力巨大。

奎芯科技在成立之初就瞄准了接口IP作为核心业务,目前已陆续推出LPDDR、PCle、SerDes、MIPI、USB、HDMI、DP、HBM等互联接口IP,覆盖6nm到180nm、多个晶圆厂超过400多个不同制程节点。

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奎芯科技董事长陈琬宜表示,接口IP是基础硬件中芯片领域最不可或缺的组成部分。从趋势上看,现代数据中心正在从以CPU为中心转向以AI计算为中心。AI 领域的计算需求不断增长,在这一趋势的推动下,对于能够在每个GPU/AI芯片之间实现无缝高速通信的多节点、多GPU/AI系统的需求也在与日俱增。要打造功能强大且能够满足业务速度需求的端到端计算平台,可扩展的快速互连必不可少。

因此,陈琬宜认为,随着半导体行业的快速发展和AI的发展,接口IP市场将迎来更加广阔的发展空间。

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Chiplet带来的机遇

另一方面,技术上的变化让国际大厂和初创公司在同一起跑线上公平竞争。

2023年,半导体市场最大的技术变革就是Chiplet的崛起。Chiplet俗称芯粒,也叫小芯片,它是将一类满足特定功能的die(裸片),通过die-to-die内部互联技术实现多个模块芯片与底层基础芯片封装在一起,形成一个系统芯片,以实现一种新形式的IP复用。

在摩尔定律逐渐失效的情况下,Chiplet技术在半导体行业成为了香饽饽。通过多个芯片的片间集成,Chiplet可以突破传统单芯片的上限,进一步提高芯片的集成度,被视为延续摩尔定律的关键技术。对于行业而言,其价值在于,芯片设计企业只需要设计少量功能单元,即可搭建产品系列平台,能极大地降低研发及量产的成本。

陈琬宜透露,奎芯科技将Chiplet技术视为未来半导体行业的重要发展方向,并已在全球范围内积极布局。她认为,代表云端和手机端硬件技术的大规模高性能芯片已经接近或者超过最大光罩尺寸,降低产品演进的风险和成本,加快上市速度始终是客户的迫切需求。后摩尔时代,Chiplet架构的应用将由集群数据中心侧逐步向边缘和终端侧(手机、汽车等)下沉,大规模高性能芯片持续推动Chiplet技术的演进。

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奎芯科技产品架构

为了推动Chiplet技术的发展,奎芯科技已在澳洲布里斯班、美国圣何塞等地建立了办公室,加强与国际先进企业的合作。其Chiplet互联方案以D2D(UCIe)IP和2.5D芯粒M2 IOD为核心,具有高带宽、低延时、低功耗等优势,支持多种封装形态。

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IP企业的生态培养

IP公司之间的竞争,除了各家技术上的独特性,更多还要看构建生态的能力。Arm能够成为移动时代王者的核心因素,除了CPU和GPU架构等核心 IP之外,还在于联合下游合作伙伴建立了“IP-芯片-应用”的一体化生态,从而形成市场高壁垒。Arm 仅2022年签署的授权许可协议就达1767份,近五年客户累计超过450个,其中包括 IBM、高通、英伟达、微软、苹果等全球知名公司,这为其搭建完善的生态系统供应链提供了基础。

亚太厂商想要在产业链上与巨头竞争,搭建生态是绕不过的门槛。

奎芯科技董事长陈琬宜表示,奎芯科技作为供应链上游企业,一直注重与下游企业的紧密合作,已经与全球范围内的XPU企业构建战略联盟,共同推进算力基础建设。同时,奎芯科技也与全球头部晶圆厂和封测厂进行技术合作,共同开发新工艺。

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奎芯科技董事长陈琬宜

在布局下游渠道时,奎芯科技关注的主要赛道包括AI服务器、智能汽车以及消费电子中的AIPC和智能手机等领域。这些领域都是当前半导体行业增长的重要驱动力,也是奎芯科技全球战略布局的重点。

在对于企业整体的发展,陈琬宜充满信心:“长期来看,奎芯科技的愿景是成为全球领先的集成电路IP和Chiplet产品供应商。我们将根据芯片产业的演进趋势,持续打造基于互联IP的Chiplet产品,积极响应快速发展的芯片和应用需求。同时,我们也将积极参与全球范围内的产业合作和标准制定工作,为推动半导体行业的健康发展做出更大贡献。”


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