近些年，中國大陸的IC設(shè)計企業(yè)數(shù)量呈現(xiàn)爆發(fā)式增長。

最近，來自企查查的一份統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，我國現(xiàn)存芯片相關(guān)企業(yè)8.64萬家（這些企業(yè)涉及泛電子半導體產(chǎn)業(yè)鏈，有的聚焦在上游的芯片設(shè)計、制造和封測等，有的則聚焦在下游的電子系統(tǒng)業(yè)務(wù)）。2020年我國新增芯片相關(guān)企業(yè)2.09萬家，同比增長207.39%，是近十年新增最多的一年，也是最快的一年，遠遠超過其他年份。2021年前9個月，我國新增芯片相關(guān)企業(yè)3.21萬家，同比增長153.39%。

據(jù)中國半導體行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，從2016年開始，中國大陸IC設(shè)計企業(yè)數(shù)量有了顯著增加（從2015年的736增加到了2016年的1362家），2018年又增加到了1698家，同比增長超過20%。截至2019年11月底，全國共有1780家設(shè)計企業(yè)，2020年，這一數(shù)字增長到2218家。

雖然數(shù)量可觀，但技術(shù)實力雄厚、設(shè)計能力強、營收水平高、影響力大的IC設(shè)計企業(yè)卻不多。更關(guān)鍵的是，研發(fā)投入嚴重不足。人才短缺嚴重——我們的人才培養(yǎng)體系，沒有隨著集成電路發(fā)展，企業(yè)挖人成為常態(tài)，用人成本飆升，給企業(yè)帶來了極大的挑戰(zhàn)。

雖然整體水平還不高，但在過去幾年里，特別是2018、2019和2020這三年，中國大陸的IC設(shè)計企業(yè)整體發(fā)展態(tài)勢還是有可喜變化的，整體力量分散的局面得到了改善，產(chǎn)業(yè)集中度在持續(xù)上升。

在集中度提升的情況下，下一步要針對目前中國IC設(shè)計業(yè)產(chǎn)品主要集中在中低端，而在高端通用芯片領(lǐng)域鮮有重量級產(chǎn)品的局面，集中資源，爭取在高端芯片領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破。因此，攻堅克難的任務(wù)還在后邊。

近兩年，國產(chǎn)替代和自主可控逐漸成為主流呼聲（當然，自主可控并不等于停止市場化和國際化腳步，二者是相輔相成的），使得下游需求保持著高增長態(tài)勢（如晶圓代工、封測，以及系統(tǒng)和設(shè)備廠商等，明顯增加了本土的IC訂單），擁有國產(chǎn)替代能力的相關(guān)公司在2019和2020年都出現(xiàn)了高速增長，而這種態(tài)勢必然延續(xù)下去。

未來，中國大陸的IC設(shè)計業(yè)也將迎來更多變化。特別是在生態(tài)建設(shè)方面，需要產(chǎn)學研各界協(xié)同建立更多的公共服務(wù)平臺，用以整合多方面資源，如為中小設(shè)計公司提供已被驗證過的集成電路功能設(shè)計模塊；幫助進行定制量產(chǎn)，與市場對接，驗證可行性等。以提升廣大中小IC設(shè)計企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量和設(shè)計能力。

而要打造出一個扎根于我國本土的芯片生態(tài)體系，就必須持續(xù)推進設(shè)計、制造、封測等環(huán)節(jié)的深度融合，無論是消費類芯片，還是高性能的工業(yè)芯片，要給設(shè)計、制造和封測深化合作提供足夠的時間和空間，使得IC制造企業(yè)可以對設(shè)計企業(yè)的設(shè)計規(guī)范、參數(shù)規(guī)格、EDA工具等有更深入的了解，從而提供更好的PDK支持。

目前，雖然我國IC設(shè)計業(yè)的整體水平還不高，但只要強化合作意識，做好頂層規(guī)劃，就可以實現(xiàn)更高效的融合發(fā)展，提升整體水平和規(guī)模。

IC設(shè)計服務(wù)崛起

基于以上這些行業(yè)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，近些年，中國本土的IC設(shè)計服務(wù)業(yè)快速發(fā)展，具有廣闊的增長空間。

芯片開發(fā)包括產(chǎn)品定義、前端電路設(shè)計、后端物理實現(xiàn)、制造工藝、封裝等多個環(huán)節(jié)，而且還常常需要組合多種不同功能的IP，使得設(shè)計難度進一步加大，然而，并不是所有IC設(shè)計公司對這些技術(shù)都有深入的了解，此時，IC設(shè)計服務(wù)企業(yè)可充分利用自己在設(shè)計方面的專長，發(fā)揮專業(yè)化分工優(yōu)勢，幫助設(shè)計企業(yè)提升產(chǎn)品的價值。

IC設(shè)計服務(wù)業(yè)在國內(nèi)的出現(xiàn)可以追溯到10年以前，不過由于當時大陸地區(qū)的IC設(shè)計業(yè)剛剛起步，市場還不成熟，國內(nèi)IC設(shè)計服務(wù)企業(yè)發(fā)展非常緩慢。隨著摩爾定律的演進，超大規(guī)模集成電路設(shè)計復雜度正日益增加，設(shè)計難度與成本也呈指數(shù)提高，同時，本土IC設(shè)計公司成長迅速，并開始進入先進應(yīng)用領(lǐng)域，涉及到的芯片越來越復雜，對設(shè)計服務(wù)的需求開始增多。

在物聯(lián)網(wǎng)市場當中，IC設(shè)計門檻在降低，與此同時，AI的發(fā)展促使產(chǎn)業(yè)鏈上越來越多的企業(yè)（包括半導體企業(yè)、系統(tǒng)廠商以及互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)）進軍到芯片設(shè)計領(lǐng)域。這兩年，紅火的應(yīng)用，如AR/VR、云端運算（大數(shù)據(jù)分析）、AI及深度學習，甚至比特幣都需要高性能及低功耗的芯片。大型的系統(tǒng)公司、數(shù)據(jù)中心、互聯(lián)網(wǎng)平臺等公司漸漸不用市場上的標準芯片(ASSP)了，而傾向自己開發(fā)定制化芯片(ASIC)，用以滿足其性能及功耗的需求，還能與其競爭者形成差異化。Google TPU就是一個典型的例子。這種趨勢更增加了IC設(shè)計服務(wù)廠商的機會。

此外，AI芯片已成為IC設(shè)計企業(yè)及云端服務(wù)公司發(fā)展的重點，包括Facebook、Amazon、Google、阿里巴巴等都在自制自家服務(wù)器用的AI芯片。聯(lián)發(fā)科、高通、華為海思的智能手機處理器也融入了AI功能。

作為集成電路產(chǎn)業(yè)鏈上重要的一環(huán)，IC設(shè)計服務(wù)商擁有復雜芯片設(shè)計能力、豐富的IP以及與代工廠良好的合作關(guān)系，為Fabless公司提升產(chǎn)品性能、加快產(chǎn)品上市提供了有力保障。與此同時，隨著我國本土方案商(IDH)和OEM逐步壯大，他們也開始有了定制化IC的需求。

IC設(shè)計服務(wù)企業(yè)可以提供不同的服務(wù)內(nèi)容，例如：1. 客戶提出芯片功能要求，設(shè)計服務(wù)公司給RTL源代碼等軟核；2. 客戶提出芯片功能要求，設(shè)計服務(wù)公司給GDS等硬核；3. 客戶給netlist，設(shè)計服務(wù)公司從netlist開始做，一直到tapeout。

目前，產(chǎn)業(yè)鏈上可以提供IC設(shè)計服務(wù)的公司有很多，包括Cadence、Synopsys等EDA廠商；還有格芯、中芯國際等晶圓代工廠。但是，做的最全面的依然是那些專業(yè)做設(shè)計服務(wù)的企業(yè)，如我國的創(chuàng)意電子、智原科技、芯原微電子、摩爾精英、燦芯、Alchip等。

下面以幾家不同商業(yè)模式的企業(yè)為例，介紹一下IC設(shè)計服務(wù)的具體內(nèi)容和發(fā)展前景。

在Fabless企業(yè)里，聯(lián)發(fā)科是關(guān)注IC設(shè)計服務(wù)的典型代表。目前，AI芯片已經(jīng)成為當下的熱點，以及未來的發(fā)展趨勢。而目前的成熟AI應(yīng)用，大多都是基于GPU和FPGA的。特別是在數(shù)據(jù)中心，二者占據(jù)了大量市場份額。而隨著物聯(lián)網(wǎng)的逐步落地，各種應(yīng)用，包括數(shù)據(jù)中心，對具有高性能、低功耗AI芯片的需求愈加突出，因此，各種專用的ASIC人工智能芯片不斷涌現(xiàn)出來，這也成為了一個發(fā)展趨勢。

2018年初，聯(lián)發(fā)科正式宣布大力拓展ASIC設(shè)計服務(wù)業(yè)務(wù)，這也是基于聯(lián)發(fā)科20年芯片設(shè)計經(jīng)驗和IP積累，以及市場需求做出的決定。服務(wù)對象主要面向系統(tǒng)廠商和IC設(shè)計公司。

為此，該公司成立了一個獨立的事業(yè)部發(fā)展這種模式的業(yè)務(wù)。實際上，該公司在2011年就開始提供ASIC設(shè)計服務(wù)了。而隨著ASIC設(shè)計需求日益增漲，這個市場每年的規(guī)模超過200億美元，且一直保持高速增長，正是看到這一點，聯(lián)發(fā)科才高調(diào)入場。

對于這一業(yè)務(wù)模式的價值和意義，聯(lián)發(fā)科副總經(jīng)理暨智能設(shè)備事業(yè)群總經(jīng)理游人杰做了個很形象的比喻：“要喝牛奶，你不需要養(yǎng)一頭奶牛?！?/p>

對于一些有資金、有能力的終端公司而言，例如蘋果，開始向產(chǎn)業(yè)鏈上游滲透，自己設(shè)計CPU、GPU和電源管理芯片。但是，對于更多廠商而言，它們不具備那樣的經(jīng)濟實力和資源整合能力，而且每家的需求都不一樣，因此就可以與能提供ASIC設(shè)計服務(wù)的企業(yè)合作。這是一種垂直合作模式，客戶定規(guī)則，ASIC設(shè)計服務(wù)商則幫助客戶實現(xiàn)差異化應(yīng)用。

隨著區(qū)塊鏈、超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心、AI和深度學習市場愈加紅火，ASIC需求水漲船高，這些技術(shù)都需要高速運算，需要對資料做出分析，需要在端側(cè)做出決策，總之一句話：需要功能非常強大的芯片，未來，ASIC設(shè)計服務(wù)的機會在于能夠提供差異化的方案。

聯(lián)發(fā)科ASIC設(shè)計服務(wù)部門是一個獨立部門，據(jù)悉，其ASIC設(shè)計服務(wù)最先看好的就是向產(chǎn)業(yè)鏈上游芯片設(shè)計板塊滲透的互聯(lián)網(wǎng)巨頭們，而這些互聯(lián)網(wǎng)或終端巨頭引導著上游芯片業(yè)的走向，也占據(jù)著產(chǎn)業(yè)鏈整體利潤的大頭兒。這些對于未來的IC設(shè)計服務(wù)業(yè)務(wù)來說，具有很大的吸引力，需要提前布局，抓住先機。

在專業(yè)從事IC設(shè)計服務(wù)的企業(yè)里，我國臺灣地區(qū)的創(chuàng)意電子和智原科技具有代表性，也屬于業(yè)內(nèi)的老牌企業(yè)了。

創(chuàng)意電子的業(yè)務(wù)聚焦三大板塊：SoC設(shè)計服務(wù)、定制化IC制造，以及IP解決方案。作為全流程定制化IC設(shè)計服務(wù)企業(yè)，可以為客戶提供高性價比的方案。智原科技主要提供ASIC設(shè)計和IP授權(quán)服務(wù)，智原是少數(shù)同時擁有完整自主開發(fā)IP數(shù)據(jù)庫的設(shè)計服務(wù)廠商，可提供IP定制化服務(wù)，以滿足功耗、尺寸、效能等方面的特殊需求。

在中國大陸地區(qū)，絕大多數(shù)IC設(shè)計企業(yè)都是中小規(guī)模的公司，他們迫切需要提升研發(fā)、運營、生產(chǎn)的效率，通過可承受的成本，實現(xiàn)技術(shù)的產(chǎn)品化，如何幫助芯片公司減負，提升運營效率？這是一個很重要的話題，也是個難題，摩爾精英一直在這方面進行著探索和實踐。

摩爾精英提供的IC設(shè)計服務(wù)，打破傳統(tǒng)純粹通過人力積累獲取收益的設(shè)計服務(wù)模式，基于自有資深設(shè)計服務(wù)團隊的專業(yè)技術(shù)能力，聯(lián)合外部多家互不競爭的特定領(lǐng)域設(shè)計公司合作伙伴，服務(wù)于所有具有芯片設(shè)計需求的企業(yè)，包括芯片設(shè)計公司、傳統(tǒng)設(shè)計服務(wù)公司、系統(tǒng)公司、產(chǎn)品公司等，為客戶提供定制化有特色的芯片設(shè)計服務(wù)。另外，通過與客戶進行早期設(shè)計方案與規(guī)格討論，協(xié)助客戶進行系統(tǒng)架構(gòu)、 IP 選擇或定制，向客戶提供 IP 集成到物理實現(xiàn)的最優(yōu)方案。

目前，摩爾設(shè)計服務(wù)客戶涵蓋：網(wǎng)絡(luò)交換機、多媒體處理、 物聯(lián)網(wǎng)方案、移動通信設(shè)備、 數(shù)據(jù)存儲等多個領(lǐng)域。通過不懈努力，摩爾精英已成功交付近 50 次設(shè)計服務(wù)，過去一年內(nèi)數(shù)字后端APR設(shè)計服務(wù)簽單破 22nm、 16nm、 12nm 三個節(jié)點。

該公司既不涉及核心的芯片設(shè)計研發(fā)、也不在產(chǎn)品端市場銷售芯片，打消了不同客戶的擔憂，建立信任基礎(chǔ)。摩爾精英IC設(shè)計服務(wù)能夠準確地對客戶的芯片方案進行評估，和客戶分工明確、通力協(xié)作，充分考慮芯片實現(xiàn)過程中工具鏈、協(xié)議棧和相關(guān)軟件的完備性，以及相關(guān)標準的認證和未來的擴展性，降低客戶的潛在風險、提高收益和效率。

除了Fabless和專業(yè)IC設(shè)計服務(wù)公司外，近些年，晶圓代工廠也很重視IC設(shè)計服務(wù)，以格芯為例，過去幾年，該公司一直在拓展IP合作伙伴規(guī)模，以提升其ASIC設(shè)計服務(wù)水平，這同時也是吸引新客戶的方法之一。據(jù)悉，格芯是除Broadcom之外，唯一既有ASIC設(shè)計服務(wù)，也有晶圓廠的從業(yè)者。

格芯本來是想大力發(fā)展高端ASIC設(shè)計服務(wù)的，為此，該公司于2015年收購了IBM的IC設(shè)計業(yè)務(wù)部門，并在此基礎(chǔ)上成立了全資子公司Avera。但隨著格芯發(fā)展戰(zhàn)略的調(diào)整，放棄了7nm及更先進工藝的研發(fā)，也基本放棄了高端智能手機處理器市場，因此，格芯將Avera賣給了Marvell。

退出7nm工藝競爭后，格芯開始專注于中端的特色工藝代工服務(wù)，特別是SOI業(yè)務(wù)，這里有很多生意可做，而且大多數(shù)能賺錢的是技術(shù)成熟的中端芯片，因為生產(chǎn)設(shè)備已經(jīng)基本完成折舊。格芯一直在大力拓展用于SOI的IP合作伙伴規(guī)模，以形成更好的生態(tài)和服務(wù)能力。因此，格芯將今后的IC設(shè)計服務(wù)關(guān)注點放在了特色工藝芯片方面，與臺積電和三星相比，走的是差異化道路。

結(jié)語

過去幾年，中國半導體產(chǎn)業(yè)獲得了大量的政策和資金支持，而作為輕資產(chǎn)的IC設(shè)計企業(yè)可以快速啟動，增長勢頭最為迅猛，即使擠除泡沫成分，數(shù)量和整體規(guī)模也非常可觀。而在短時間內(nèi)成立如此多的IC設(shè)計公司，相應(yīng)的技術(shù)和人才肯定是缺乏的，這就給了擁有豐富技術(shù)和人才儲備的第三方服務(wù)商提供了絕佳的發(fā)展機遇。因此，可以預見，在當下的宏觀半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢下，IC設(shè)計服務(wù)的市場規(guī)模還將不斷擴大，未來的蛋糕是足夠大的，關(guān)鍵就看誰有本事能分得更多。

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