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作者：九林
Arm成功上市，上市当天股价飙升近25%。
业内人士对此判断：Arm的此次操作,有望提高半导体IP企业在资本市场的定价权,抬高盈利预期,提高行业的天花板。作为全球第一的IP厂商，除去成功过会，Arm还有两大新闻一直备受瞩目。
第一，Arm与高通的官司。2022年底，Arm在美国特拉华州的地区法院起诉高通，指控高通公司未经许可使用Arm的知识产权。原因是高通曾在2021年收购一家名为NUVIA，从事Arm架构CPU开发的初创公司。收购完成后，Arm希望与高通针对NUVIA产品重新签订授权协议以增加收费。之后，高通反诉Arm，主张自己并未违反Arm的许可合同，NUVIA设计的CPU是收购案（高通收购NUVIA）的一部分。
第二，传言Arm要改变授权模式。今年3月，业内有消息称，Arm最近已通知了其几家最大的客户，称其商业模式将发生根本性转变。Arm计划不再根据芯片的价值向芯片制造商收取使用费，而是根据设备的平均售价（ASP）向设备制造商收取使用费。这消息一出，业内都非常担心，因为这就使得使用Arm架构的大厂成本大增，付给Arm的IP授权费用将比原先高出数倍。
不过，在Arm成功IPO后，官方出来给了“定心丸”。Arm资深副总裁暨车用事业部总经理DiptiVachani在与亚太地区媒体进行问答时，表示：“Arm商业模式没有改变，该公司会持续扩展，并降低客户进入门槛。”
这两大新闻背后，实际上都是由于Arm不赚钱。
01、IP厂商盈利“低”
作为全球第一大IP厂商，如果Arm赚的不多，实际上就是由于IP厂商的盈利模式决定的。
根据分析机构IPnest发布的半导体IP报告，2022年设计IP行业营收66.7亿美元。要知道，使用Arm IP的厂商高通2022全年营收达到442.00亿美元。一个行业打不过一家企业，如此看来，IP厂商的盈利模式确实受限。
自1990年，Arm探索出IP授权的商业模式，不以设计芯片而是以授权的方式将芯片设计方案转让其他公司，开启了半导体IP授权的开端。当时，半导体的新晋设计公司，也都乐于采用这种方式。通过开放的IP授权模式，Arm在移动端处理器市场获取了95%的市占率。在前期，Arm为了抢占市场和拓展生态，要的授权费并不高，是芯片最终售价的1%～3%。
目前在半导体IP行业中，有两种赚钱的模式：第一种，前期授权费。这种属于一次性收入，IP使用费发生在于其将IP交付给客户进行芯片设计的环节。
第二种，版税。版税是在客户利用该IP完成芯片设计并量产后，根据芯片的销售情况，按照量产芯片销售颗数收取。毕竟，芯片研发环节周期很长，能否进入量产环节是不确定的。所以，版税占比越高，意味着下游芯片设计客户较为成熟，能够大规模量产。
按照芯原股份的说法，也就是说在客户芯片设计阶段，公司直接向客户交付半导体IP或IP平台及系统平台，并获取知识产权授权使用费收入。待客户利用该IP或IP平台及系统平台完成芯片或系统设计并量产后，公司依照合同约定，根据客户芯片及系统的销售情况，按照量产芯片及系统销售的单位数量获取收入。
实际上，大多数半导体IP公司的主要盈利来源就是靠着版税。据Arm招股书中显示，版税为Arm贡献了超过一半的收入。
前文提到的Arm想要更改授权模式，其实就是想要更改版税形式。也就是将从一颗芯片的售价抽成变为按整个终端的价格来提成，变相提价。
举个例子，苹果的A16处理器的供应链成本在110美元左右，Arm从中芯片售价中抽成3%，那么可以拿到3.3美元；但是搭载A16处理器的iPhone14，其售价可以达到1199美元，从中抽3%则可以拿到36美元，这几乎是十倍的差距。但是，这种提价方式效果并不理想，风声刚起就引起下游公司的恐慌，如果真的实施，会迫使芯片公司逃离得来不易的生态。
这种“帮人做嫁衣”的商业模式，使得IP服务本身的产值不高。半导体IP行业到底怎么提高天花板？
02、IP厂商新路线
其实关于天花板的问题，IP厂商一直在探索。
依据IPnest发布2022年全球半导体设计IP市场排名前10的供应商依次为：Arm（英国）、Synopsys（美国）、Cadence（美国）、Imagination（美国）、Alphawave（加拿大）、Ceva（以色列）、Verisilicon（芯原微电子，中国大陆）、SST（美国）、eMemoryTechnology（力旺电子，中国台湾）、Rambus（美国）。
前文所述，全球第一大IP公司Arm已经成功上市。今年三月至六月，报告期内Arm总营收达到6.75亿美元，同比去年有2%的下滑。
目前Arm已经明确表明不会更改授权模式，那么在提高营收天花板方面，Arm认为更多公司自研芯片是它的机会。其CEO雷内·哈斯(ReneHaas）说：“开发一个与Arm不同或更好的CPU，同时兼容Arm，是非常困难的。这样做的人并不多......一方面很难做到，另一方面是很难找到工程师来做这件事。”
不过，对于Arm来说挑战也在逐步浮现，兴起的RISC-V架构、部分厂商的自研架构都有可能在某一天围困Arm。比如谷歌最新推出的第五代TPU，使用的就是自研架构；三星也宣布组建了自研CPU内核架构的团队，准备于2027年在手机和笔记本电脑产品中将Arm芯片替换为自研的GalaxyChip。这么来看，Arm仍需要继续加强对新IP的研发，提供竞争力更强的公版IP方案。
再来看排名第二、三的Synopsys（美国）、Cadence（美国）。这两大企业虽然在IP行业占据前三位置，但主营业还是EDA为主。因为自半导体正式进入IP核授权时代后，随着集成电路复杂度的提升，EDA软件公司也逐渐进入IP核提供商的行列。
Synopsys和Cadence的IP核业务就是自2010年开始进入高速发展期。相对于Arm的单一IP核的盈利方式，EDA公司可以利用EDA业务绑定IP服务。目前这两大公司的EDA工具都有一定的垄断性，这时候IP的变现会更加容易。
2022财年，Synopsys收入为50.82亿美元，首次突破了50亿美元大关，同比增长约20.9%。其董事长兼CEOAartdeGeus在财报发布会上说到：“如果我必须根据重要性对Synopsys的这些细分市场进行排名，我会将IP业务排在第一位。其他EDA公司就是不明白这一点，IP就是一切。”Synopsys今年第二季度财报成绩也不错，营收为13.95亿美元，上年同期为12.79亿美元，同比增长9.07%，净利润为2.73亿美元。
Synopsys目前在强化接口IP领域的布局，通过不断地收购和推陈出新，使自身在该领域的市场份额达到了55.6%。2021年，新思科技收购了Morethan IP，使DesignWare以太网控制器IP产品组合得到了进一步扩充。
据IPnest发布的《2022年设计IP报告》显示，有线接口IP类别的市场份额在总的IP市场中的占比越来越大，市场份额已从2017年的18%上升到了2022年的25%。
Cadence在2023年第二季度取得了出色的业绩，在截止6月30日的第二季度财报中，Cadence实现营收为9.77亿美元，而2022年同期收入为8.58亿美元，净利润为2.21亿美元。
Cadence也在开启收购模式，今年7月成功收购了Rambus公司的SerDes和存储器接口PHYIP业务。这一战略性收购涉及到对AI、高性能计算、数据中心、超大规模集成电路和先进网络设计中起到核心作用的SerDes和存储器接口PHYIP。
此外，从今年的营收增长中，Alphawav也交出了比较出色的成绩。AlphawaveIP是一家在英国上市的IP授权商，能够提供5nm、4nm、3nm制程的服务，并支持Chiplet交付。2020年Alphawave在高端接口IP领域崛起，与Synopsys“一站式服务”模式不同，采用“Stop-for-Top”战略获得成。
目前来看，Alphawave在高端接口IP重点发力。IPnest预测，如果由高性能计算HPC推动的高端接口IP细分市场大幅增长，那么到2027年，Alphawave可能会在这个30亿美元细分市场中占据25%份额，收入将为6亿至8亿美元。近两年，Alphawave也收购了不少IP厂商，如以色列光学数字信号处理（“DSP”）芯片开发商BaniasLabs；SiFive子业务OpenFive。对于未来发展，Alphawave首席执行官TonyPialis表示，重点是跨数据中心的连接，包括serdes、控制器、DDR和HBM等内存接口、Chiplet接口。
对于IP厂商来说，最近大火的Chiplet也是一种新路线。就Chiplet和半导体IP的联系而言，Chiplet可以被看作是半导体IP经过设计和制程优化后的硬件化产品，其业务形成也从半导体IP的软件形式转向到Chiplet的硬件形式。
随着芯片产业的不断发展，以Chiplet为底层技术生产IP模块的企业数量将会明显增多。比如本身就具备芯片设计能力EDA公司继续积攒自己的IP产品，并向Chiplet产品供应持续发力。一些设计能力较强的IP供应商有可能演变为Chiplet供应商。
另外，前文提到的营收低问题，Chiplet也可使得产品利润率大幅提升。根据IBS数据显示，以28nm工艺节点为例，单颗芯片中已可集成的IP数量为87个。当工艺节点演进至7nm时，可集成的IP数量达到178个，5nm制程下可集成数字IP数量与数模混合IP数量分别为126和92个，总计218个。
因此向Chiplet产品转型的IP企业可受益于先进制程的不断迭代而大幅提高毛利率，整个市场的增幅不容小觑。
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