admin 百科大全 2023-03-15 10:11:04

射频IP出货量超千万颗！这家国产厂商细分领域市占率达60%

半导体IP（Intellectual Property）是指集成电路设计中预先设计、验证好的功能模块。由于其具有性能高、功耗优、成本适中、技术密集度高、知识产权集中、商业价值昂贵等特点，是集成电路设计产业的核心产业要素和竞争力体现。

最近，芯八哥“走进产业链”栏目记者采访了国内射频IP的领先企业—旋极星源的市场销售部总监李丹，探讨在我国IP产业快速发展的背景下，当前旋极星源企业的发展情况以及对行业未来发展的展望。

射频IP出货量超千万颗，细分领域市场占有率已达60%

据了解，旋极星源成立于2014年，专注于为低功耗物联网、卫星导航等领域的客户提供平台化、一站式射频/模拟芯片定制和IP授权服务。经过多年的发展，目前公司已经设计研发、批量生产了50余款芯片和IP产品，并且得到了国家电网等下游知名客户的高度认可。

在射频IP领域，旋极星源基于业界先进的工艺制程，推出了一系列独具特色的低功耗射频收发机（Transceiver）、基于LC VCO的宽带高性能锁相环芯片（PLL）以及各种射频收发链路的功能模块芯片（Function Block），主要产品特点如下：

低功耗射频收发机可支持5G NB-IOT和Sub_GHz频段，且支持PSK/FSK/4FSK/OQPSK/OFDM及IQ正交调制方式，并且可兼容NB-IOT R15、国家电网SUB_G+PLC、802.15.4g、802.11ah等各类物联网标准；

宽带高性能PLL基于多个LC VCO并联结构，在较低功耗下提供极低的相位噪声水平，归一化噪底优于-221dBc/Hz，覆盖频率范围为30M-8GHz；‍‍

高线性度RF Function Block支持宽频带信号变频及放大，能够满足移动通信、高速短距离无线通信、卫星通信的高动态要求，频率范围可支持300M-6GHz。

旋极星源射频IP系列产品

资料来源：旋极星源

作为当前公司的主推系列产品，低功耗射频收发机自上市以来，已经取得了非常好的发展成绩。

其中，在5G NB-IOT方面，旋极星源推出的AGP2122产品是公司自主研发的国内首款成功商用授权的5G NB-IOT/GNSS双模射频收发IP，采用40nm工艺，单片集成CMOSPA（23dBm），采用低中频/ 零中频接收机和极坐标发射机结构，接收功耗只有同类RF IP的60%，并且面积只有同类RF IP的70%。据李丹介绍，目前该产品已成功授权给国内多家知名客户和欧洲市场，量产出货超过百万颗。

而在Sub_GHz方面，旋极星源自主研发的AGP2142 Sub_GHz Transceiver IP采用了40nm CMOS工艺，支持TDD半双工，可应用于100MHz ～ 960MHz射频信号无线收发。此外，该IP内部还集成了Sigma_Delta小数分频锁相环、自动增益控制（AGC）、12bits SAR ADC/DAC、发射功率放大器、JESD-207射频基带接口等众多元器件，并可支持射频输出功率-40dBm ～+23dBm调节。

“该IP拥有超低功耗、超小面积、超高集成度等技术特征，给以数据传输和通信为主的物联网应用带来了创新机遇，不仅可以应用在对无线组网、规模化应用部署数据应用要求较高的无线抄表（如电表、气表）等智慧城市场景中，还可以为工业、农业以及环境监测提供智能解决方案。”李丹说道，“凭借国际先进的性能指标以及研发创新力，该系列产品荣获行业知名机构颁发的'2022年度最佳IP产品奖’，已量产使用于国家电网Sub_GHz+PLC双模组网部署中，在国家电网领域芯片上市公司等客户中出货量已经超过千万颗，细分领域市场占有率已达60%。”

除了射频IP外，旋极星源的模拟IP 涵盖了ADC\PLL\LDO\RTC\DCDC等技术，全部已在不同客户的多种制程产品中得到验证。

作为公司的IP产品线的重要组成部分，李丹表示:“该系列IP基于台积电40nm ULP工艺而研发，具有低成本、低功耗、高性能的特点，涵盖了电源管理、数模转换、时钟管理等主要产品，能够有效助力客户在物联网（IoT）、可穿戴产品、工业控制、智慧城市、汽车电子等市场中提升竞争力。”

和行业内众多IP厂商发展路径类似，旋极星源在技术不断积累、规模不断扩大的过程中，也开始把业务从IP授权服务逐渐向客户提供一站式芯片定制服务拓展。

截至目前，公司的芯片定制服务已经形成卫星导航类芯片、物联网类芯片、通用芯片类等多个品线。其中，卫星导航类芯片支持全球四大导航体系，能提供高精度、多模多频段、多通道的射频收发芯片设计。以AGC1412EA芯片为例，该芯片是北斗RDSS射频收发芯片，内部完整集成了接收、发射通道和频率综合器等模块，仅需极少的片外元件即可完成短报文收发、北斗通讯导航等北斗信号的收发工作，是目前行业内面积最小、功耗最低、产品性能最优的产品。

旋极星源导航芯片系列产品

资料来源：旋极星源

SoC 复杂度提升带动IP需求爆发式增长，以旋极星源为代表的国产IP厂商迅速崛起于市场

近年来，随着半导体技术的不断发展，集成电路设计已经逐步进入SoC时代，设计正变得日益复杂。

为了加快产品上市时间，以IP复用、软硬件协同设计和超深亚微米/纳米级设计为技术支撑的SoC已成为当今超大规模集成电路的主流方向。与此同时，随着先进制程的演进，线宽的缩小导致芯片中晶体管数量大幅提升，使得单颗芯片中可集成的IP数量也大幅增加。

根据IBS报告，当工艺节点为90nm时，单颗芯片中集成的IP数量仅为31个；而当工艺节点上升为28nm时，此时单颗芯片中可集成的IP数量为87个，在90nm的基础上IP数量接近翻了2倍；当工艺节点进一步演进至5nm时，可集成的IP数量可高达218个，对相关IP数量的需求又多了1.5倍。

数据来源：IBS

由此可见，随着集成电路工艺制程的演进与SoC芯片设计复杂度的提升，带动了IP 种类和数量需求不断增长，从而推动了半导体IP市场进一步的发展。根据IPnest 数据，2021 年IP 整体市场规模为54.51亿美元，同比增长率为19.4%，预计未来5年将保持15%的年复合增长率，到2026 年市场规模将达106.85 亿美元。

资料来源：IPnest

竞争格局方面，由于半导体IP行业的客户积累是一个较长期的过程，且客户黏性较强，因此半导体IP市场和其他半导体市场一样，马太效应逐渐凸显。根据IPnest 数据，2021年，全球前十大IP厂商合计市场份额占比约为80%，其中Arm、新思科技、楷登电子分别以40.4%、19.7%、5.8%的占比位列市场前三名；中国厂商方面，仅有芯原股份一家公司进入了这一稀缺性价值赛道，以1.8%的比例位于全球第七名，成为国内IP市场的领头羊。

从类型来看，上述这些IP厂商又可大致分为两类：一类是提供专业领域IP的半导体IP供应商，如Arm、芯原、CEVA、Imagination，另外一类是与EDA工具捆绑型的半导体IP供应商，如新思科技、楷登电子等。

李丹指出：“在盈利模式方面，这两类厂商侧重点有所不同。以Arm为代表的专业领域IP厂商主要采用IP许可(License)和版税(Royalty)两种并行的收费模式。其中，IP许可指的是设计公司通过支付一笔IP技术授权费，从而可以在设计中使用该IP，属于一次性收费，价格与IP架构的复杂度挂钩，一般在100万美元到1000万美元之间；而版税指的是在客户在完成销售后，根据芯片销售额按一定比例(通常在1%~3%之间)支付版税给IP厂商，属于长期性收费。目前旋极星源模式与Arm类似，更侧重版税的'提成’收入。而以新思科技为代表的IP厂商，倾向于与公司EDA工具进行捆绑型销售，则更多偏重于IP许可的一次性收入。”

业内周知，中国是全球最大的半导体市场之一，但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，不仅面临较高的授权和版税费用，而且面临较大的核心技术和知识产权受制于人的技术风险。

为了做到芯片底层技术和底层架构的完全“自主、安全、可控”，推进关键IP国产化不仅成为了市场参与者自发性的选择，也是保证国家信息系统安全独立的战略需求。尤其在当前中美博弈的背景下，IP和芯片底层架构国产化替代已经迫在眉睫，这将为国内半导体IP供应商带来历史性的发展机遇。

面对行业当前巨大的发展红利，旋极星源选择了具有较高技术壁垒、竞争对手较少、号称是模拟芯片皇冠上明珠的射频芯片IP进行切入，很快就打开了市场。

“从供给端来看，目前IP行业竞争格局高度集中且龙头企业地位稳固，IP国产化率低且影响力相对较小。但不难发现，近些年IP市场的格局也正在发生变化，除了巨头们不断在巩固自己的市场以外，国内IP厂商也正在抓住市场机遇，选择更细分的领域发展，并迅速崛起于市场。”李丹分析道，“旋极星源之所以选择射频这一细分领域，因为射频芯片技术壁垒高并且市场应用非常广泛。目前，公司的产品在低功耗物联网、智能家居家电、卫星导航定位、测量测绘、国家电网等领域得到了广泛的应用；同时我们与平头哥、ARM中国、Ubiscale（法国）等国内外多家知名企业达成了战略合作协议。此外，我们和Synopsys以及CEVA等世界知名公司在不同项目上都有合作。”