[原创] 全球IP厂商TOP 10排名：后来者虎视眈眈
2020-03-27
14:00:08
来源: 半导体行业观察
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近期，市场分析公司IPnest发布了2019年全球半导体IP厂商的营收排名，该榜单中重点介绍了10大IP厂商的营收、同比增长和市占率情况。
总体来看，2019年全球半导体IP市场总价值约为39.4亿美元，比2018年的37.4亿美元增长了5.2％。考虑到半导体市场在2019年下降了约15％，且IP特许权使用费（royalties）通常与芯片销售价格挂钩，这份榜单所显示出的成绩对于IP供应商来说，已经是个不错的结果了，这说明IP在半导体市场的渗透率进一步提高了。
图1：2019年排名前10的IP公司及收入（百万美元），资料来源：IPnest
从图1中可以看出，2019年，排名前10厂商营收总额占全球总销售额的78.1%，大者恒大的局面依然稳固。且同比增长了4.2%（2018年，前10营收同比增长了4.1%），在半导体市场整体低迷的情况下，能够取得正增长，确实是一个不错的局面，表明IP市场的活力正在加强，且具备很好的发展潜力。
虽说营收的集中度依然很高，但与2018年相比，前10厂商的营收占比还是略有下降的，具体如下图所示。
图2：2018年排名前10的IP公司及收入（百万美元），资料来源：IPnest
从图2可以看出，2018年前10厂商的营收占比为80.1%，略高于2019年的，而2017年的占比为84.6%。可见，这一数字是逐年小幅递减的，这是一个可喜的状态，说明市场参与者在增多，且竞争力也在逐步加强，特别是新鲜血液的加入，是有利于整个产业健康发展的。
另外，从这两年的榜单来看，只有一家公司异军突起，那就是SST，从2018年的10名开外，一举冲到了2019年的第四，而其它9家厂商排名没有明显变化。
传统强手
多年来，Arm和Synopsys一直排在全球IP市场的前两位，地位很稳固。
IPnest的数据显示，Arm曾经控制着IP市场50％的份额，一直处于市场领先地位，但最近两年市占率有所下降，从2018年的44.7％下降到了2019年的40.8％。排名第二的Synopsys的收入增长了13.8％，赢得了18.2％的市场份额。排在第三位的Cadence的IP收入增长了22.9％，为该公司带来了5.9％的市场份额。
Arm在IP总收入方面继续保持市场领先地位，因为其专利使用费每年超过数十亿，大大超过了竞争对手。但是，在市场竞争不断加强的情况下，Arm的IP总收入在2019年略有下降，这类似于2018年和2017年发生的情况。
IPnest负责人埃里克·埃斯特维（Eric Esteve）称，Arm销量下降的原因不是RISC-V替代产品的到来，而是非处理器形式IP重要性的增长，为此，他还撰写了一份有关半导体IP市场状况的2019年度报告。
Esteve表示：“在2019年低迷的半导体市场氛围中，Synopsys保持着稳定的增长。去除存储器并仅考虑逻辑，模拟和SoC之后，该市场下降了大约6％。因此，我的结论是IP业务总体上是健康的”。Esteve还指出，在IP内核的前期许可（licensing）方面，Synopsys超过了Arm。
最近几年，Synopsys比较看重IP资产并购，以充实自身的实力。例如，该公司于2016年收购了Gold Standard Simulations Ltd（GSS），该公司是格拉斯哥大学的衍生公司，专门从事用于纳米级电子设备的TCAD软件研发。今年1月，Synopsys还收购了Invecas的某些基础和模拟IP资产，Synopsys表示，此次收购将扩大其DesignWare逻辑库，通用I / O，嵌入式存储器，接口和模拟IP产品组合。该交易预计将在2020财年上半年完成。
此外，Synopsys还收购了DINI Group、QTronicGmbH和eSilicon的一些资产。
尽管基数较低，但Cadence设法将其IP总收入同比提高了22.9％。Esteve说，部分原因是该公司拥有4~5个IP产品线，另外，因为Tensilica处理器/ DSP产品线取得了成功。Cadence还在2017年底收购了NuSemi Inc.。
新增长点
在过去10年的大部分时间里，IP业务的增长主要依靠智能手机，因此，Arm，Imagination和Ceva等公司的表现非常出色。但是，智能手机行业最近给元器件供应商带来了下行压力，利润下降了，这反过来又影响到了上游的IP供应商。
Esteve说：“在未来几年中，IP收入的增长来源将是高性能计算和数据中心，有线和无线网络。另外，物联网也将影响市场，但影响程度有限。”而在这些高性能的应用当中，接口IP的重要性正在增长，而且其在整个IP市场的占比正在蚕食处理器IP的，成为了最具发展潜力的IP品类。具体如下图所示。
图3：半导体IP类别随时间的演变表明，随着处理器IP市占率的降低，诸如SerDes之类的接口IP的重要性正在不断提高。资料来源：IPnest
处理器之后，物理IP、有线接口IP、SRAM存储器编译器、其他存储器编译器、物理库，模拟和混合信号以及无线接口IP，都是新的增长点。在有线接口类别中，Synopsys是明显的领导者，2018年，该公司拥有约45％的市场份额，在物理IP市场则占有约35％的市场份额。
2019年4月，Esteve就曾表示：“我们在2018年就看到，市场正在从通用IP（例如CPU、DSP、基础IP）向更多特定应用的IP转变，对于CPU或DSP尤其如此。Synopsys、Cadence、Arm和Andes正在这些领域展开竞争，且愈加激烈。同样值得注意的是，处理器和物理IP收入在总收入中所占的比例在下降，而其他数字IP和互连IP却在增长。”
挡不住的RISC-V
在这份IPnest的榜单中，并没有看到开源指令集体系结构（ISA）RISC-V的身影。
每个处理器都有自己的ISA，可能来自Arm，Intel，AMD，nVidia等。但是，与这些商用处理器的专有ISA不同，任何人都可以免费使用开源RISC-V ISA。他们可以将其用作自己的处理器实现基础，而不必为商用处理器付费。换句话说，任何人都可以使用RISC-V ISA来制作处理器，以作为现成的物理设备出售，也可以作为IP内核获得许可，在其他人的SoC设计中使用。
RISC-V的魅力就在于无需支付前期费用即可开发自己的专用SoC，这意味着入门费用较低，但不为零。用户仍然需要支付工具、测试和验证的费用，以将处理器IP添加到他们的设计中，但是ISA本身无需支付许可费用。
近几年，RISC-V发展迅速，已经有多家公司开始围绕它提供芯片和IP产品。
Esteve表示：“许多厂商都在提供基于RISC-V的MCU，但这些都不属于IP市场的一部分。不过，RISC-V还是有IP产品的。尽管RISC-V具有巨大的潜力，但对他们而言，要找到一个好的商业模式并不容易。”
对于RISC-V与Arm的竞争关系，Esteve表示：“RISC-V的代表企业Si-Five所提供的100多个设计还无法与每年交付的数十亿个基于Arm的芯片相提并论。”Arm也曾公开称，2017年有1600多个被授权的合作伙伴，每年增长100多个，且内部含有Arm IP的芯片出货量超过210亿个。
虽然开放式体系结构会吸引许多客户。不过，Arm提醒用户，RISC-V的最大问题是验证和实现指令集和处理器体系结构的隐藏开源成本。Arm指出，他们有一个非常稳定和成熟的生态系统来支持其处理器开发，而开放源代码则没有（至少现在还不成熟）。
不过，Esteve也承认，未来几年，RISC-V将成为Arm的强劲竞争者。
像RISC-V这样的开放式指令集体系结构IP的出现，激励了开源硬件处理器开发的势头，例如，新成立的OpenHW的目标是提高对开源处理器实现的认识、了解和可用性。
OpenHW是一个非营利性全球组织，它希望通过“提供协作平台，为生态系统开发创建焦点并为处理器提供开源IP”来帮助采用开源处理器。OpenHW的首批赞助商包括阿里巴巴，Bluespec，CMC Microsystems，Embecosm，苏黎世联邦理工大学，GreenWaves，Imperas，Metrics，Mythic，NXP，Onespin，Silicon Labs和Thales。
去年12月，OpenHW宣布了CORE-V机箱SoC项目，其中包括CORE-V系列开源RISC-V内核。这些IP内核和相关工具由具有Linux功能的64位处理器和32位协处理器组成，旨在加速设计过程并确保大批量芯片生产的可制造性。
OpenHW计划在2020年下半年推出能够运行Linux操作系统的多核处理器评估片上系统（SoC）。如上所述，CORE-V机箱将使用一个CV64A 64位内核与一个CV32E 32位协处理器内核一起运行。64位CV64A内核基于ETH Zurich的RV64GC RISC-V内核IP的Ariane实现。RV64GC还被许多其他RISC-V项目使用，包括SiFive的U54。
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