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3大原因探究半导体IP行业的十年增长

2019-03-10
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文章转自ipcorecatalog网站微信公众号:智享微IP
       
        (Eric Esteve,IPnest)从2007年到2017年,IP市场一直都表现良好, 年复合增长率(Compound Annual Growth Rate,CAGR)比半导体市场要高10%(见图一)。为什么IP业务的市场增长会如此之快?主要有三个方面的原因:
        第一,对于大多数IP来说,IP业务是经常性的
        第二,外部采购IP需求在不断增加
        第三,IP的平均销售价格(Average Selling Price,ASP)也在不断提高

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        下面具体解释一下这三个原因,并分析一下IP 供应商从中受益的必要条件。
        设计IP与EDA软件类似都属于经常性业务。所谓经常性是指一次性开发的产品可以在市场上多次销售。EDA软件都属于这类的业务,IP业务也几乎都是这样。当IP 供应商希望一个复杂IP会有较高的平均销售价格(从几十万到上百万美元)时,客户可能还会要求“某种”级别的定制化设计。硬核类IP,例如PHY,定制化设计可能是改动布局(比如改变Poly的方向),或者是使IP版图适应不同的金属层数。软核类IP,例如复杂的接口控制器(USB、PCIe、以太网MAC或PCS等),可以实现多种类型的定制化,常见的是根据特定PHY接口,或者是根据不同的总线接口和应用层接口进行定制设计。需要注意的是这类工作被视为IP定制化,而不是IP设计服务。原因是,IP 供应商的最终目标是将IP销售给客户而不是出售设计服务,并且IP 供应商还可以将IP销售给其他客户。
        顺便介绍一下,IP设计服务业务本质上不是经常性业务,这就是为什么它不如IP业务增长快速。
        我需要定义一下这种“快速增长”!如果你想为初创公司筹集资金,你需要吸引风险投资(Venture Capital,VC),有些企业(或市场)做得很好,有些则做不到。吸引风险投资意味着你必须说服投资方,让他相信对你的投资会产生高额的回报(5倍甚至10倍)。回顾过去十年内成功退市的IP初创公司,Virage Logic,2010年出售给了Synopsys公司;Denali,同年被Cadence公司收购;Arteris,出售给了他最大的客户——高通公司。每个案例乘数因子(收购价格/去年收入)都在6到10之间。虽然上述案例的具体数据不对外公开,但我对这些数据非常乐观。
        如果没有风险投资,仍能创建业务并健康发展。设计IP就是这种目标类型的业务。
        如果你了解MBA课程,你会知道ASP Behavior(平均销售价格行为)模型:即产品发布时价格会溢价,然后价格会稳定一段时间,接着价格会下降。对于商业化产品这个模型是正确的。在IP行业中部分IP产品可以视作商业化产品(例如8051核),但还有部分高价值的IP并不属于商业化产品。这类高端、复杂、差异化的IP可以满足现代SoC芯片的需求(如CPU、DSP、GPU、内存控制器、高速接口、片上网络等),占据IP行业80%的市场价值。
        对于这类高价值IP,我们发现其平均销售价格随着时间的推移反而在增加。这主要归功于IP的技术版本在不断更新(例如从DDR3到DDR4,再到现在的DDR5)。当我建立第一个IP市场调查,并意识到现实的IP市场行为与ASP Behavior模型不符合时,我第一个感到惊讶。
        以PCI Express PHY为例,2005年时,PCIe 1.0 PHY(90nm工艺)是最先进的,售价15万美元。十多年后,PCIe 5.0 PHY(10nm或者7nm工艺)以150万美元出售,价格涨了10倍左右。PHY的设计也变得越来越复杂,从原来的2.5Gbps提升到32Gbps,90nm和7nm纳米的工艺水平也有巨大差异……
        控制器(软IP)的价格也在增加,首先是由于新版本协议规范变的更加复杂,其次也由于客户通常要求一些定制化修改。同样以PCIe为例,其控制器IP带的价格增涨在3倍到5倍左右。
        IP市场增长的另一个原因是IP的外部化趋势。IP市场行为与90年代的EDA市场相似。越来越多的芯片制造商都要采购外部IP。上述两个综合原因解释了为什么IP市场在2007年到2017年会以13.7%的年复合增长率增长(见图二)。

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        一个值得关注的问题是,IP市场的增长超过半导体市场能持续多长时间,增量会有多大?我们预测到2028年(误差约1年),IP市场将超过EDA市场的总额。这一预测是基于对过去15年IP市场的研究。除了那些决定芯片差异化的关键IP外,对于其他IP,芯片设计方更倾向于选择外部采购。IPnest认为在这种情况下,IP市场增长会持续下去。关键性IP仅占SoC中IP总量的极少部分。
        IP业务快速增长,但如果IP供应商想从中受益,还需要满足一些必要的条件(没有免费的午餐!)。如果对这些必要条件进行排序,那么“在市场上推出高质量的IP”将会是排在第一位的必要条件
        如果从使用的角度考虑IP,高质量意味着充分的IP验证(对于数字IP,意味着大量VIP工作)。如果是模拟IP,如SerDes,那么用户希望看到测试样片,以及测试样片的性能参数。硅验证是一个好方法,最好是能做到生产验证,但如果是功能升级和创新类的IP,其验证周期会比较长。
        对于某些IP,如PLL或DRAM内存控制器,他们的功能必须100%正确;如果这些IP无法正常工作,整个SoC芯片都会报废。客户也会因IP质量问题,错过产品上市时间,浪费巨额投资。
        为了研发高质量的IP,你需要建立一个高水平的工程师队伍,包括至少1名优秀的架构师,具备提出最佳的设计方案的能力。在2000年初,我们曾经看到一些初创的IP公司,当他们仅有datasheet时就发布IP产品。那样的时代已经结束了,这对专业的IP 供应商和客户都是个好消息!
        良好的产品,高水平的工程师团队都是必要的,但还不够。你还需要优秀的技术支持团队,即FAE(也可以是IP设计团队的部分人员),可以为客户提供快速的技术支持。客户需要这些FAE来帮助他们将IP集成到他的芯片中。
        现在,当IP供应商的技术能力能够满足客户严格的质量要求时,供应商可能会认为自己的IP已经成功,不需要市场营销……不幸的是,这是IP初创企业经常犯的错误,他们认为当他们拥有最好的IP产品时,他们没必要在围绕这些最好的IP建立市场沟通。他们忘记了,IP市场是变化最快的市场之一,如果你不占据这个市场,即使你的产品再好,你的竞争对手也会抢占它。
        如果你在市场沟通领域没有足够多的投入,那么没人会为你做推广。你可以利用代理去接触世界各地的客户,但代理销售员还是需要你围绕产品去讲故事做宣传。如果没有这些,这些代理销售员在说服客户时也会困难重重,很可能会放弃你的产品,转而去花时间推销其他产品……建立恰当的市场营销活动,将产品销售包装成一个商业友好的故事或者成功的故事,是除IP质量以外的另一个必要条件
        最后一点,基于半导体行业30年的经验,我们认为芯片制造商(主要是ASIC)和IP企业之间的比例相当。这两个行业互为补充,但两者至少在进入市场的方式上却截然不同。当一个IP供应商试图最大限度地宣传他们的新产品时(有时是在新产品上市之前!),芯片制造商通常是保密的,并在开发过程中保持高度机密。对于像Denali,Virage Logic或Arteris这样的公司来说,这是一个非常有效的策略,因为他们能够创造非常高的市场知名度(这无疑有助于收入最大化和被收购)。
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