中國大陸芯片IP TOP1公司，5nm設(shè)計(jì)項(xiàng)目流片，發(fā)力Chiplet 業(yè)務(wù)

電子發(fā)燒友網(wǎng)黃晶晶 綜合報(bào)道

近日，芯原股份2021年業(yè)績說明會(huì)在線上舉行。這家在2020年中國大陸排名第一、全球排名第七的半導(dǎo)體 IP 授權(quán)服務(wù)提供商，發(fā)布了2021年財(cái)報(bào)，芯原股份董事長、總裁戴偉民博士就公司取得的成績與未來發(fā)展進(jìn)行了解讀。

2021年度，芯原實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入21.39億元，同比增長42.04%，其中半導(dǎo)體IP授權(quán)業(yè)務(wù)（包括知識(shí)產(chǎn)權(quán)授權(quán)使用費(fèi)收入、特許權(quán)使用費(fèi)收入）同比增長 20.81%，一站式芯片定制業(yè)務(wù)（包括芯片設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)收入、量產(chǎn)業(yè)務(wù)收入）同比增長 55.51%。2021年第四季度單季度實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入6.18 億元，同比增長 38.86%。

從應(yīng)用領(lǐng)域來看，消費(fèi)電子領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)營業(yè)收入 6.61 億元，物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)營業(yè)收入 5.44 億
元，上述兩類下游行業(yè)貢獻(xiàn)的營業(yè)收入占比合計(jì)為 56.32%，占比較 2020 年度的 65.90%有所下降，主要由于公司數(shù)據(jù)處理、計(jì)算機(jī)及周邊、汽車電子三類下游行業(yè)收入增速較高，分別為102.42%、100.54%、56.17%。

芯原境內(nèi)業(yè)務(wù)收入貢獻(xiàn)近五成。同時(shí)，接近40%的客戶群體并非傳統(tǒng)的IC設(shè)計(jì)公司，而是系統(tǒng)廠商、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)和云服務(wù)提供商。

多年來，芯原一直保持著高研發(fā)投入。2021年研發(fā)投入占營業(yè)收入比重達(dá)32.26%。截至2021年期末公司員工總數(shù) 1,280 人，研發(fā)人員 1,118 人，占比 87.34%。公司人才相對(duì)較為穩(wěn)定，整體員工離職率 7.4%（其中中國區(qū)離職率 6.8%），遠(yuǎn)低于半導(dǎo)體行業(yè) 2021 年的 18.2%的主動(dòng)離職率。

IP業(yè)務(wù)方面，根據(jù) IPnest 在 2021 年的統(tǒng)計(jì)，從半導(dǎo)體 IP 銷售收入角度，芯原是 2020 年中國大陸排名第一、全球排名第七的半導(dǎo)體 IP 授權(quán)服務(wù)提供商，在全球排名前七的企業(yè)中，芯原的增長率排名第二，IP 種類排名前二。

其中圖形處理器（GPU，含圖像信號(hào)處理器 ISP） IP、數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）IP 分別排名全球前三；芯原的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器（NPU）IP 和視頻處理器（VPU）IP全球領(lǐng)先，在眾多國際行業(yè)巨頭的各種產(chǎn)品中發(fā)揮重要作用。

在 AIoT 領(lǐng)域，芯原用于人工智能的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器 IP（NPU）業(yè)界領(lǐng)先，已被 50 余家客戶用于其 100 余款人工智能芯片中。這些內(nèi)置芯原 NPU 的芯片主要應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)、可穿戴設(shè)備、智慧電視、智慧家居、安防監(jiān)控、服務(wù)器、汽車電子、智能手機(jī)、平板電腦、智慧醫(yī)療這十個(gè)市場領(lǐng)域。

芯片設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)方面，芯原擁有從先進(jìn)的 5nm FinFET 到傳統(tǒng)的 250nm CMOS工藝節(jié)點(diǎn)芯片的設(shè)計(jì)能力。在先進(jìn)半導(dǎo)體工藝節(jié)點(diǎn)方面，已擁有 14nm/10nm/7nm/5nm FinFET和28nm/22nm FD-SOI 工藝節(jié)點(diǎn)芯片的成功流片經(jīng)驗(yàn)，目前已有5nm設(shè)計(jì)項(xiàng)目流片完成，多個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目待流片。

芯原先進(jìn)制程芯片設(shè)計(jì)能力，從工藝節(jié)點(diǎn)收入占比來看，14納米及以下工藝節(jié)點(diǎn)超過70%，7納米及以下工藝節(jié)點(diǎn)近50%。在執(zhí)行芯片設(shè)計(jì)項(xiàng)目達(dá)90個(gè)，28納米及以下工藝節(jié)點(diǎn)到44.44%。

芯原提到IP芯片化，芯片平臺(tái)化的發(fā)展思路，這與當(dāng)下Chiplet技術(shù)的發(fā)展方向不謀而合。

目前芯原投資13億元在在中國（上海）自由貿(mào)易試驗(yàn)區(qū)臨港新片區(qū)建立臨港研發(fā)中心。公司將著力發(fā)展 Chiplet 業(yè)務(wù)，以實(shí)現(xiàn) IP 芯片化并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)芯片平臺(tái)化Platform），提供更加完備的基于 Chiplet 的平臺(tái)化芯片定制解決方案。

Chiplet（芯粒）是一種可平衡計(jì)算性能與成本，提高設(shè)計(jì)靈活度，且提升 IP 模塊經(jīng)濟(jì)性和

復(fù)用性的新技術(shù)之一。Chiplet 實(shí)現(xiàn)原理如同搭積木一樣，把一些預(yù)先在工藝線上生產(chǎn)好的實(shí)現(xiàn) 特定功能的芯片裸片，通過先進(jìn)的集成技術(shù)（如 3D 集成等）集成封裝在一起，從而形成一個(gè)系統(tǒng)芯片。

Chiplet 模式具備開發(fā)周期短、設(shè)計(jì)靈活性強(qiáng)、設(shè)計(jì)成本低等特點(diǎn)；可將不同工藝節(jié)點(diǎn)、材質(zhì)、功能、供應(yīng)商的具有特定功能的商業(yè)化裸片集中封裝，以解決 7nm、5nm 及以下工藝節(jié)點(diǎn)中性能與成本的平衡，并有效縮短芯片的設(shè)計(jì)時(shí)間并降低風(fēng)險(xiǎn)。
目前，已有 AMD、英特爾、臺(tái)積電、蘋果為代表的多家集成電路產(chǎn)業(yè)鏈領(lǐng)導(dǎo)廠商先后發(fā)布了量產(chǎn)可行的 Chiplet 解決方案、接口協(xié)議或封裝技術(shù)。

根據(jù)研究機(jī)構(gòu) Omdia（原 IHS）報(bào)告， 2024 年，采用 Chiplet 的處理器芯片的全球市場規(guī)模將達(dá) 58 億美元，到 2035 年將達(dá)到 570 億美元。

Chiplet 也給中國帶來了新的產(chǎn)業(yè)機(jī)會(huì)，符合中國國情。芯片設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)能夠降低大規(guī)模芯片設(shè)計(jì)的門檻，芯原等 IP 供應(yīng)商可以更大地發(fā)揮自身的價(jià)值，從半導(dǎo)體 IP 授權(quán)商升級(jí)為 Chiplet 供應(yīng)商。 芯原的 Chiplet 業(yè)務(wù)也將重點(diǎn)聚焦在平板電腦、自動(dòng)駕駛、數(shù)據(jù)中心三大應(yīng)用領(lǐng)域。

芯原計(jì)劃于 2022 年至 2023 年在前一階段研發(fā)的基礎(chǔ)上推進(jìn) Chiplet 方案的迭代研發(fā)工作。 Chiplet開發(fā)階段將推進(jìn) Chiplet 架構(gòu)設(shè)計(jì)、Chiplet 集成設(shè)計(jì)、Chiplet SoC 驗(yàn)證工作、FPGA EMU 原型驗(yàn)證、Chiplet 封裝設(shè)計(jì)方案確認(rèn)、操作系統(tǒng) FPGA /硬件仿真器的軟硬件協(xié)同驗(yàn)證、芯片物 理實(shí)現(xiàn)、芯片流片、封裝制作、測試硬件設(shè)計(jì)及程序開發(fā)、測試調(diào)試、系統(tǒng)平臺(tái)應(yīng)用方案設(shè)計(jì)與開發(fā)等工作。

此外，芯原在自動(dòng)駕駛、元宇宙相關(guān)芯片IP、RISC-V生態(tài)等方面也進(jìn)行了新一輪的發(fā)展布局。

2021年是芯原的突破之年，作為高研發(fā)投入的芯片IP企業(yè)，2021年芯原實(shí)現(xiàn)扭虧為盈，連續(xù)三個(gè)季度實(shí)現(xiàn)盈利。并且盈利能力逐步提升。

2021年度新簽訂單金額約29.6億元，同比增長超62%。一站式芯片定制業(yè)務(wù)訂單金額占比約76%，新簽訂單將支撐公司未來業(yè)績的提升。芯原的先進(jìn)制程芯片設(shè)計(jì)能力，以及chiplet設(shè)計(jì)能力將助力公司在物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、汽車電子、元宇宙等領(lǐng)域持續(xù)保持領(lǐng)先。