每經(jīng)記者 朱成祥    每經(jīng)編輯 梁梟    

簡單的發(fā)型、干凈的白襯衫，芯原股份董事長戴偉民頗有一副老教授的做派。在2001年創(chuàng)立芯原股份時，戴偉民就已經(jīng)是加州大學圣克魯茲分校計算機工程學終身教授了。

半導體是高度技術密集型產(chǎn)業(yè)，學者出身的掌舵人對于芯原股份來說無疑非常重要。

2020年8月18日，專注半導體IP授權(quán)和芯片定制的芯原股份在科創(chuàng)板上市交易。在國內(nèi)半導體產(chǎn)業(yè)鏈中，芯原股份在IP授權(quán)領域的地位往往被拿來和中芯國際在先進制程代工上的地位相提并論。2019年，芯原股份在全球半導體IP公司中位列第七。而排名第一的，則是英偉達將要巨資收購的英國公司Arm。

有分析師指出，Arm被英偉達收購后，其生態(tài)獨立會受到?jīng)_擊。在國產(chǎn)替代角度，芯原股份重要性愈發(fā)凸顯。

“追上Arm很難，我們第一目標是先追上排名第五、第六的Imagination和CEVA。”近日，戴偉民在接受《每日經(jīng)濟新聞》記者專訪時表示。他曾說過，之所以創(chuàng)業(yè)，某種程度上是“出于對張汝京（中芯國際創(chuàng)始人）的認可，看到了中國半導體發(fā)展的希望”。

戴偉民 受訪者供圖

學者下海創(chuàng)業(yè) 基于對中芯國際及張汝京的認可

戴偉民1956年出生于上海，1988年擔任加州大學圣克魯茲分校計算機工程學助教，后來歷任副教授、教授。2001年，戴偉民創(chuàng)立芯原股份。

“當時江上舟（中芯國際第一任董事長）到硅谷宣傳交流，我作為外部專家被請去，探討中芯國際要不要搞，應該怎么規(guī)劃。我就是在這樣的背景下接觸到了中芯國際。”戴偉民說。而之所以創(chuàng)業(yè)，很大程度上是基于對中芯國際及張汝京的認可。

“實際上，上世紀80年代、90年代，中國大陸做晶圓廠做了很多次，但都不是很成功。而中芯國際這次不一樣，因為張汝京之前創(chuàng)辦過世大，有豐富的建廠經(jīng)驗。我也認識他（張汝京），所以覺得這次不一樣，是有可能成功的。”

鮮為人知的是，中芯國際的第一個標準單元庫，就是芯原股份做出來的。在戴偉民的帶領下，芯原股份依靠30人的團隊，研發(fā)出中國第一套180納米標準單元庫，助力中芯國際等晶圓廠順利開展晶圓代工業(yè)務。

戴偉民用房子和磚塊來打比方，芯片就像房子，想造芯片必須要有標準單元庫，即造房子的磚塊。“當時由于美國的封鎖，中芯國際無法獲得標準單元庫。我們（芯原股份）做出來后，出口禁令后來也就取消了。”講到這一點，戴偉民的自豪溢于言表。

此后，芯原股份一直與中芯國際保持良好的合作關系。2017年、2018年、2019年，芯原股份第一大供應商一直是中芯國際，向其采購晶圓占當期采購總額比例分別為47.90%、55.44%和31.63%。

盡管與中芯國際合作較多，戴偉民仍強調(diào)芯原股份是一家中立的設計服務公司。一般來說，半導體設計服務公司會綁定一家晶圓工廠，比如同行（一站式芯片定制服務）公司智原、創(chuàng)意電子第一大股東分別為聯(lián)電、臺積電。目前智原主要支持聯(lián)電、三星晶圓廠，創(chuàng)意電子主要支持的晶圓廠唯有臺積電。

相比之下，芯原股份支持多家晶圓廠。“我們一開始就沒有想過和中芯國際綁定，這是一種格局?？蛻舻男枨笫嵌喾N多樣的，可能（量產(chǎn)）需要臺積電，也可能需要三星或者格羅方德（的晶圓）。”戴偉民表示。

芯原發(fā)展?jié)摿?要超越Imagination、CEVA

芯原股份的主營業(yè)務主要分為兩部分：一站式芯片定制服務和半導體IP授權(quán)服務。2019年，公司一站式芯片定制服務分部營收9.02億元，占比67.31%；半導體IP授權(quán)服務分部營收4.38億元，占比32.68%。

一站式芯片定制服務是指向客戶提供平臺化的芯片定制方案，并可以接受委托完成從芯片設計到晶圓制造、封裝和測試的全部或部分服務環(huán)節(jié)，充分利用半導體IP資源和研發(fā)能力，滿足不同客戶的芯片定制需求，幫助客戶降低設計風險，縮短設計周期。因此，一站式芯片定制服務具體可分為兩個主要環(huán)節(jié)，分別為芯片設計業(yè)務和芯片量產(chǎn)業(yè)務。

除在一站式芯片定制業(yè)務中使用自主半導體IP之外，公司也向客戶單獨提供處理器IP、數(shù)?；旌螴P和射頻IP等半導體IP授權(quán)業(yè)務。半導體IP授權(quán)業(yè)務主要是將集成電路設計時所需用到的經(jīng)過驗證、可重復使用且具備特定功能的模塊（即半導體IP）授權(quán)給客戶使用，并提供相應的配套軟件。

雖然半導體IP授權(quán)服務營收貢獻相對較小，但卻是毛利的大頭。2019年，芯原股份一站式芯片定制服務實現(xiàn)毛利1.23億元，毛利率僅為13.66%；半導體IP授權(quán)服務實現(xiàn)毛利4.15億元，毛利率高達94.78%。由此可見，半導體IP授權(quán)服務對于芯原股份來說可謂是“核心業(yè)務”。

目前，半導體IP市場主要由Arm、新思科技和鏗騰電子控制，三大公司2019年市場占有率分別為40.8%、18.2%和5.9%。而芯原股份2019年市場占有率為1.8%，全球排名第七。

在戴偉民看來，短時間內(nèi)趕上Arm并不現(xiàn)實，因此首先要趕超排名第五、第六的Imagination和CEVA。“芯原的IP種類比較多，發(fā)展?jié)摿Ρ容^大。CEVA和Imagination的IP種類比較少，只是體量比芯原大。追趕前三比較難，第一目標要把這倆趕上。”

戴偉民表示：“Imagination的GPU（授權(quán)IP）是不錯的，以前蘋果的GPU就是用它的IP，后來經(jīng)營不好賣給了中國資本。”據(jù)了解，中國私募基金凱橋于2017年9月斥資5.5億英鎊收購Imagination。“但是英國管理層認為他們是英國公司。一會兒換中國CEO，一會兒換英國CEO。”戴偉民補充道，“管理層不穩(wěn)定，肯定會對公司發(fā)展帶來影響。”

作為在中國設立，且已登陸科創(chuàng)板的公司，芯原股份是實實在在自主可控的國產(chǎn)IP。資料顯示，目前芯原股份擁有圖形處理器（GPU）、神經(jīng)網(wǎng)絡處理器（NPU）、視頻處理器（VPU）、數(shù)字信號處理器（DSP）和圖像信號處理器（ISP）五類處理器IP。而在IP類別上，戴偉民重點提及NPU（即AI芯片）。“除了Arm那種CPU的IP，其他IP芯原基本都有。潛力比較大的是NPU，比如寒武紀的NPU。我們有五大種類IP，NPU只是其中之一。”

在2020年世界人工智能大會上，戴偉民曾表示：“芯原不是一家AI公司，但是AI的IP有30多家授權(quán)，50多款落地，這是世界上少有的。最近在AI芯片排名當中我們也名列前茅。特別是恩智浦和博通都用了我們的AI芯片。”

根據(jù)Compass Intelligence，在2018年全球人工智能芯片企業(yè)排名中，芯原股份位居第21，在上榜的中國大陸公司中位列第三，僅次于華為海思和瑞芯微。

關于芯原股份未來發(fā)展戰(zhàn)略，戴偉民表示：“公司將持續(xù)保持對半導體IP的研發(fā)投入, 并擇機進行投資或并購，以擴充核心半導體IP儲備；同時，公司還將不斷升級基于先進工藝的系統(tǒng)級芯片定制平臺（包括基礎和應用軟件平臺），使公司成為具有第一梯隊芯片設計能力的芯片設計技術研發(fā)、授權(quán)和服務平臺。”

完善研發(fā)積累 Arm收購案凸顯芯原重要性

“芯原是一家依托自主半導體IP，為客戶提供平臺化、全方位、一站式芯片定制服務和半導體IP授權(quán)服務的企業(yè)。”芯原股份在招股書中寫道。但也有投資者質(zhì)疑，芯原股份不少IP都是外部并購而來，并非完全意義上的自主創(chuàng)新。

對于上述問題，戴偉民笑稱：“完成并購后，芯原買下的這些公司發(fā)展仍然很好。人員基本都還在，很多IP發(fā)展十年了，依舊發(fā)展得很好。不像有的芯片公司進行并購后，被收購公司人都跑掉了，IP買下了也沒怎么用。”

另外，芯原股份連續(xù)多年虧損也引發(fā)投資者爭議。2017～2019年，公司分別實現(xiàn)凈利潤-1.28億元、-6779.92萬元和-4117.04萬元。公司預計，2020年上半年歸屬于母公司股東凈利潤虧損0.80億元～0.83億元，較上年同期由盈轉(zhuǎn)虧。

“芯原目前處于研發(fā)積累基本完善、產(chǎn)品趨于成熟的階段，業(yè)務收入的規(guī)模效應還未完全體現(xiàn)，但就利潤表結(jié)構(gòu)角度而言，目前公司盈利能力已逐步改善，報告期內(nèi)公司主營業(yè)務收入整體呈現(xiàn)出上升趨勢，且收入結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化。隨著公司經(jīng)營規(guī)模擴大及經(jīng)營質(zhì)量提升，公司主營業(yè)務毛利也逐年增加。”戴偉民就連續(xù)虧損問題如是回復。

他具體解釋道，芯原股份的業(yè)務模式具備“營運杠桿”的能力，在提供一站式芯片定制服務過程中，前期受客戶委托進行芯片設計，可獲取相應收入覆蓋芯片設計成本，后期按照客戶訂單數(shù)量完成量產(chǎn)階段的生產(chǎn)管理工作，并向客戶交付滿足其要求的晶圓片或合格芯片，不直接面對產(chǎn)品終端市場，無需承擔芯片產(chǎn)品終端市場的銷售風險及相應費用。

隨著研發(fā)技術進一步成熟、產(chǎn)品競爭力提升，收入規(guī)模增長速度將高于相對穩(wěn)定的期間費用增長速度，來自芯片設計業(yè)務的收入、知識產(chǎn)權(quán)授權(quán)使用費和特許權(quán)使用費的毛利增長可以涵蓋大部分的期間費用投入?！睹咳战?jīng)濟新聞》記者注意到，2017年度～2019年度芯原股份的期間費用構(gòu)成中，研發(fā)費用占比均在65%以上。

“因此，預計到2021年，芯原股份一站式芯片定制業(yè)務和半導體IP授權(quán)業(yè)務的毛利能夠覆蓋期間費用，從而實現(xiàn)盈利。”戴偉民表示。

近日，英偉達宣布最高斥資400億美元買下Arm，這一并購交易或?qū)⒏淖儼雽w行業(yè)的競爭格局。信達證券電子行業(yè)首席分析師方競認為，Arm被英偉達收購后，其生態(tài)獨立會受到?jīng)_擊。在國產(chǎn)替代角度，芯原已形成了“GPU+CPU”的組合拳，重要性愈發(fā)凸顯。

對于未來，戴偉民看好Chiplet小芯片的發(fā)展。他認為，制程進步可以降低單位（性能芯片）的制造成本，但是設計、流片成本卻更高了。而Chiplet則可以很好地解決設計成本過高的問題。

利用先進封裝，將多個不同模塊的Chiplet“拼”起來。很多模塊，并不需要最先進的制程技術，而是可以選用成熟的設計，從而降低設計成本。另外，這一模式也方便芯原一站式芯片化定制服務。“定制是只定制某一（模）塊，其他都是使用通用的模塊。”戴偉民表示。

不過，Chiplet的門檻也相對較高。方競在研報中表示：“Chiplet對半導體IP供應商提出了更高的要求，需要其不僅具備先進制程的設計能力，還需要有多品類的IP布局已形成平臺化運作。目前，芯原股份是少數(shù)能滿足Chiplet發(fā)展需求的廠商之一。”

如今，摩爾定律逐漸失效已成為行業(yè)共識。在硅谷創(chuàng)業(yè)家Steve Blank看來，半導體行業(yè)的重點不應該是如何制造更快的芯片，而是如何創(chuàng)造性地利用芯片上已經(jīng)擁有的100億個晶體管。

半導體IP是集成電路設計中預先設計、驗證好的功能模塊，是集成電路設計的核心產(chǎn)業(yè)要素和競爭力體現(xiàn)。如何讓芯片的100億個晶體管性能繼續(xù)提升？芯原仍將上下求索。

■上市公司：芯原股份-U（688521，SH)

■市值：511.93億元（截至9月23日）

■核心競爭力：多品類半導體IP儲備、國際一流的技術團隊

■機構(gòu)眼中的公司：“自主芯片IP獨角獸”“全球領先的IP授權(quán)+芯片定制服務商”

記 者 手 記

自主半導體IP的求索之路

謙謙君子，說起話來輕、慢、隨和，這是筆者對戴偉民的直觀感受。他在半導體領域地位相當資深，早在20年前就曾和胡正明教授合作開設公司。21世紀初，戴偉民帶領芯原股份為中芯國際提供標準單元庫，為中芯國際起步階段順利投產(chǎn)作出了貢獻。

戴偉民及芯原股份已在自主半導體IP領域求索了近20年。通過自主研發(fā)與收購，芯原股份逐漸成長為全球第七大IP廠商。

在采訪過程中，筆者深切感受到半導體IP在芯片發(fā)展中的重要性。沒有IP，芯片發(fā)展便成了無源之水、無本之木。在國內(nèi)半導體行業(yè)蓬勃發(fā)展的當下，自主半導體IP就顯得彌足珍貴。而芯原股份，正是國內(nèi)第一半導體IP廠商。目前看來，芯原股份與Arm仍有相當大差距，戴偉民也很現(xiàn)實地把目標放在追趕全球第五、第六名。

未來，隨著摩爾定律逐漸走向失效，Chiplet（小芯片）先進封裝等趨勢興起。由于芯原股份掌握多品類IP，其或?qū)⒛軌蚶枚嗥奉怚P的優(yōu)勢，在Chiplet領域發(fā)展壯大。