芯原股份，是一家独特的芯片公司，被投资者视为“中国芯片IP第一股”。 “有人说芯原股份是芯片界的药明康德。”在芯原股份上市前夕，芯原股份创始人、董事长戴伟民在接受上海证券报记者专访时，用这样一个比方来描述芯原股份在芯片界的定位。 基于芯原技术优势和本土半导体产业的发展特点，戴伟民提出IPasaChiplet（IaaC）理念，旨在以Chiplet（小芯片或芯粒）实现特殊功能IP，通过“即插即用、模块化组装”方式，解决7nm及以下先进工艺中的性能与成本平衡，降低较大规模芯片的设计时间和风险。据悉，芯原股份已开始进行5nmFinFET芯片的设计研发，完成了芯片设计中NPUIP相关功能模块的逻辑综合工作，并就该功能模块的频率进行了初步仿真，频率仿真结果符合期望目标。 研发高投入打造国际领先设计能力 “我们持续投入、积累19年，才有了今天的成绩，还要继续加大研发投入。”对于“中国芯片IP第一股”的赞誉，戴伟民回应记者说，既是压力，也是动力。 招股书显示，公司2016年至2019年的研发投入占营业收入的比重分别为37.18%、30.71%、32.85%、31.72%，远高于国内众多芯片设计公司。 “当初是冲着赴纳斯达克上市，才如此大手笔投入。”戴伟民介绍，纳斯达克看重科技公司的核心竞争力，公司必须持续不断地投入研发，也正因为此，芯原股份的财务表现一直不太好。 但是，持续的高投入，带来的是深厚“内力”，芯原股份在芯片IP界的“护城河”越挖越深。据IPnest统计，芯原股份是我国排名第1、全球排名第7的半导体IP供应商。其中，GPUIP（含ISP）、DSPIP的市场占有率均排名全球前3，2019年全球市场占有率分别约为11.8%、8.9%。 戴伟民告诉记者，目前芯原股份拥有GPU（图形处理器）、NPU（神经网络处理器）、VPU（视频处理器）、DSP（数字信号处理器）和ISP（图像信号处理器）五类处理器IP，共1400多个数模混合IP和射频IP。“除了CPU（中央处理器），芯原股份几乎拥有所有芯片领域的IP。” “我们5nm项目的研发正在进行中。”提及技术先进性，戴伟民介绍说，芯原股份在传统CMOS、先进FinFET（鳍式场效应晶体管）和FD-SOI（完全耗尽型绝缘体上硅）等全球主流的芯片先进制程上都具有优秀的设计能力。在先进工艺节点方面，公司已拥有14nm/10nm/7nmFinFET和28nm/22nmFD-SOI制程芯片的成功设计流片经验。 根据招股书，在全球范围内，芯原股份拥有有效发明专利124项、商标74项，在中国境内登记集成电路布图设计专有权132项、软件著作权12项以及丰富的技术秘密储备，客户囊括英特尔、恩智浦、博通、三星、紫光展锐等国内外顶尖芯片公司。 戴伟民强调，芯原股份竞争力的另一大体现是，公司平均每年流片超过40款客户芯片，年均芯片出货量折合8英寸晶圆的数量超过9万片。 “不管是从先进工艺节点设计能力、流片数量，还是从出货量看，芯原股份的设计能力都是卓越的。”有资深芯片设计人士称，国内一般的芯片设计公司，每年流片不过2至3款芯片，标准8英寸晶圆厂的月产能才4万片（实际产能要看设备和产品型号）。 在人工智能领域，芯原股份更是可圈可点。根据CompassIntelligence报告，2018年人工智能芯片企业排名中，芯原股份位居全球第21、中国上榜企业第3。目前，芯原的神经网络处理器IP已为30多家客户的60多款芯片所采用。 壮大中国芯SiPaaS+ChipLet引领“轻设计” “我们组织了31场一对一的路演。”提及一站式芯片定制服务模式，戴伟民告诉记者，这是机构投资者关注的重点，他最多一天给机构投资者“讲”了8场。 一款芯片，从开发到量产，一般需要1至2年、甚至3年的时间。如果是从IP开始，那需要时间更久、投入更大。戴伟民给记者举例道，10年前，芯原股份就开始布局北斗、FD-SOI技术等，现在才看到规模化的曙光。“这种长期的投入，不是小体量的芯片设计公司可以承受的。” 研发投入大、周期长，初创的芯片设计公司很难开展业务。正是观察到这一现象，戴伟民开创了一种全新的经营模式——芯片设计平台即服务（SiliconPlatformasaService，SiPaaS）模式，以帮助初创芯片公司。 戴伟民表示，为尽快推出新产品占有市场，新兴芯片设计公司可将资源集中在芯片产品定义、算法等优势领域，并通过芯原股份的一站式芯片定制服务和半导体IP授权服务，加快其技术的产业化进程，加快公司成长。 芯片设计公司如何突破更先进制程？戴伟民告诉记者，接下来将推行IPasaChiplet（IaaC）理念。 具体来说，一颗SoC（系统级芯片）包含多颗不同制程的小芯片，芯原股份将以Chiplet（小芯片或芯粒）方式来实现特殊功能IP（比如高速接口IP）的模块化，通过“即插即用、模块化组装”方式，解决SoC芯片中7nm及以下先进工艺的性能与成本平衡，降低较大规模芯片的设计时间和风险，提高设计的灵活性，提供给厂家更多选择。 “RISC-V会带来更好的机遇，补上最薄弱的CPU环节。”戴伟民介绍，在物联网碎片化环境中，开源指令集的RISC-V（基于精简指令集计算RISC原理建立的开放指令集架构）架构具有广泛的发展前景。 据悉，早在2018年，芯原股份就牵头成立中国RISC-V产业联盟（CRVIC），作为首任理事长单位，公司已投资中国第一家专业RISC-VIP公司芯来智融。 心系产业发展重视人才培养和快乐分享 “2000年中芯国际落户上海张江，但面临单元库短缺问题……”提到创办芯原股份的缘起，戴伟民打开了话匣子：在给中芯国际做了180nm、65nm、45nm制程单元库合计20多套后，他判断55nm是个更优制程，便自己垫资给中芯国际做了该制程的单元库。2001年，芯原股份落户张江，成为国内第一家提供芯片标准单元库的公司。 “芯原是和中国半导体一起成长起来的。”戴伟民感慨，中国芯片产业发展很快，但还需要跑得更快。 “从公司高管到前台，我们给每一个员工授予股票，让他们分享公司成长的红利。”提到芯原股份的企业文化，戴伟民举了几个小例子：芯原股份的中层大部分都是公司自己培养的；芯原股份重视员工子女的教育，给孩子们提供丰富多彩的兴趣班；芯原没有考勤打卡制度，员工8点半之前到公司可享受丰盛早餐…… 今年初疫情发生时，芯原股份充分发挥关联公司生产口罩的优势，紧急安排员工加班，快速驰援武汉等地KN95口罩、为上万笔京东订单发货、联系所有员工给他们寄去KN95口罩…… 记者了解到，自公司创办起，芯原股份的年会就定下来一个“压轴”节目——戴伟民与员工的子女一起表演节目，给他们派发新年礼物。 从教授到CEO，戴伟民对每一个角色都演绎得游刃有余，并将严谨的学术态度、重视人才培养、快乐分享的“教授”文化植入芯原股份的基因。
半导体产业链上游的国产替代如火如荼。 专注于半导体IP的芯原股份，即将在8月18日登陆科创板。根据上市发行公告，芯原股份发行价为38.53元/股，发行总数为4831.93万股，募集资金总额为18.6亿元，超募比例为135.4%。 “2020年是特殊的一年，大环境较为复杂，半导体领域也受到了一定的冲击。芯原股份的业务模式具有逆周期属性，因此，在产业环境不好的情况下也能保持发展的态势。受疫情影响，有些国家因为隔离等管控，更会考虑把订单给我们，从第二季度开始，我们公司国内国外订单都有一定程度的增长。”8月16日，芯原股份董事长戴伟民在接受记者专访时表示。 即将登陆科创板 事实上，目前我国绝大部分的芯片都建立在国外公司的IP授权或架构授权基础上。核心技术和知识产权的受制于人具有较大的技术风险。IP国产化是解决上述困境的有效途径，市场对国产芯片“自主、安全、可控”的迫切需求为本土半导体IP供应商提供了发展空间。 专注半导体IP和一站式芯片定制服务的芯原股份，则成为这一环节国产替代的重要标的。“IP业务方面，芯原股份至今已拥有自主可控的图形处理器IP、神经网络处理器IP、视频处理器IP、数字信号处理器IP和图像信号处理器IP五类处理器IP、1400多个数模混合接口IP以及低功耗蓝牙和窄带物联网等射频IP。”戴伟民对记者表示。 根据IPnest报告，芯原股份的半导体IP授权业务位居全球第七、中国第一。其中，芯原GPUIP（含ISP）市场占有率排名全球前三，2019年全球市场占有率约为11.8%；芯原DSPIP的市场占有率排名全球前三，2019年全球市场占有率约为8.9%。根据Compass Intelligence报告，2018年人工智能芯片企业排名中，芯原股份位居全球第21位，在中国大陆企业中排名第三。芯原神经网络处理器IP已在全球近30家企业的人工智能芯片产品中获得采用。 相比传统的IDM模式和无晶圆厂模式，芯原股份引领的是轻设计模式。“芯片公司不仅要轻资产，而且要轻设计，不必研发通用IP，也可以外包设计。所以我们是Fab厂和芯片公司之间的桥梁。有些IP产品我们是十年磨一剑，壁垒不是竞争对手短期可以突破的。”戴伟民告诉记者。 戴伟民表示，“30年前的台积电解决的是固定成本问题，造就了无晶圆厂芯片公司；芯原股份解决运营成本问题，引领的是轻设计的产业趋势。” 与传统的芯片设计服务公司经营模式不同，芯原股份的主要经营模式为芯片设计平台即服务（Silicon Platform as a Service，SiPaaS®）模式（以下简称“SiPaaS模式”）。该模式为芯原股份首创，通过观察全球半导体产业第三次转移以及集成电路产业技术升级的历程总结出的新运营趋势。 “有人说我们是芯片界的药明康德，这种模式的好处是没有库存，没有市场风险，到最后其实边际成本会很低。芯片定制和IP授权要结合起来才能实现规模效应。我们最大的风险是人才风险，为了防止好不容易培养出来的人才被竞争对手挖走，我们有很强的人才管理机制，其中包括全员持股，而且新员工基本是一进公司就有股权激励。公司离职率只有5%左右。”戴伟民笑着对记者称。 丰富的系统级解决方案 公开资料显示，芯原股份是一家依托自主半导体IP，为客户提供平台化、全方位、一站式芯片定制服务和半导体IP授权服务的企业。公司至今已拥有高清视频、高清音频及语音、车载娱乐系统处理器等多种一站式芯片定制解决方案。 但半导体IP公司之间的竞争，除了各家技术上的独特性，更多还要看建立生态的能力，ARM能够成为移动时代王者的核心因素，除了CPU和GPU架构等核心IP，还在于联合合作伙伴建立了IP核-芯片-应用的一体化生态，从而形成了高壁垒。 “芯原微电子未来会根据市场发展趋势，持续优化现有IP；并且考虑适时收购其他IP公司，面对不同市场，芯原的IP之间通过互相组合，形成平台化解决方案。此外，通过IP与公司设计能力结合，推出chiplet方案，再者是通过硬件架构和软件平台结合，推出系统级解决方案。”戴伟民表示。 从招股书来看，芯原股份也想在一体化生态圈有所建树，尤其是人工智能及物联网领域，芯原股份斥重金布局。此次芯原股份首发募集资金中，大部分将用于智慧平台等领域的建设。 在戴伟民看来，以广义物联网为代表的新兴产业，在可预见的未来内发展趋势明朗。物联网产业的蓬勃发展将产生数以百亿计的连接设备，每台设备都需要集成诸多芯片，包括5G、NB-IoT等集成电路芯片和MEMS等传感器芯片，从而释放出大量芯片设计和IP的需求。 “这一块我们的规划是芯原现有的IP广泛适用于物联网设备，并针对物联网的低功耗诉求推出了一系列nano、pico版本。此外，我们还推出了面向物联网连接应用，基于FD-SOI工艺的低功耗蓝牙IP和窄带物联网IP等，未来芯原将通过智慧平台升级项目，进一步升级优化相关IP技术。”戴伟民说。
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