近期，市場分析公司IPnest發布了2019年全球半導體IP廠商的營收排名，該榜單中重點介紹了10大IP廠商的營收、同比增長和市占率情況。

總體來看，2019年全球半導體IP市場總價值約為39.4億美元，比2018年的37.4億美元增長了5.2％。考慮到半導體市場在2019年下降了約15％，且IP特許權使用費（royalties）通常與芯片銷售價格掛鉤，這份榜單所顯示出的成績對于IP供應商來說，已經是個不錯的結果了，這說明IP在半導體市場的滲透率進一步提高了。

圖1：2019年排名前10的IP公司及收入（百萬美元），資料來源：IPnest

從圖1中可以看出，2019年，排名前10廠商營收總額占全球總銷售額的78.1%，大者恒大的局面依然穩固。且同比增長了4.2%（2018年，前10營收同比增長了4.1%），在半導體市場整體低迷的情況下，能夠取得正增長，確實是一個不錯的局面，表明IP市場的活力正在加強，且具備很好的發展潛力。

雖說營收的集中度依然很高，但與2018年相比，前10廠商的營收占比還是略有下降的，具體如下圖所示。

圖2：2018年排名前10的IP公司及收入（百萬美元），資料來源：IPnest

從圖2可以看出，2018年前10廠商的營收占比為80.1%，略高于2019年的，而2017年的占比為84.6%。可見，這一數字是逐年小幅遞減的，這是一個可喜的狀態，說明市場參與者在增多，且競爭力也在逐步加強，特別是新鮮血液的加入，是有利于整個產業健康發展的。

另外，從這兩年的榜單來看，只有一家公司異軍突起，那就是SST，從2018年的10名開外，一舉沖到了2019年的第四，而其它9家廠商排名沒有明顯變化。

傳統強手

多年來，Arm和Synopsys一直排在全球IP市場的前兩位，地位很穩固。

IPnest的數據顯示，Arm曾經控制著IP市場50％的份額，一直處于市場領先地位，但最近兩年市占率有所下降，從2018年的44.7％下降到了2019年的40.8％。排名第二的Synopsys的收入增長了13.8％，贏得了18.2％的市場份額。排在第三位的Cadence的IP收入增長了22.9％，為該公司帶來了5.9％的市場份額。

Arm在IP總收入方面繼續保持市場領先地位，因為其專利使用費每年超過數十億，大大超過了競爭對手。但是，在市場競爭不斷加強的情況下，Arm的IP總收入在2019年略有下降，這類似于2018年和2017年發生的情況。

IPnest負責人埃里克·埃斯特維（Eric Esteve）稱，Arm銷量下降的原因不是RISC-V替代產品的到來，而是非處理器形式IP重要性的增長，為此，他還撰寫了一份有關半導體IP市場狀況的2019年度報告。

Esteve表示：“在2019年低迷的半導體市場氛圍中，Synopsys保持著穩定的增長。去除存儲器并僅考慮邏輯，模擬和SoC之后，該市場下降了大約6％。因此，我的結論是IP業務總體上是健康的”。Esteve還指出，在IP內核的前期許可（licensing）方面，Synopsys超過了Arm。

最近幾年，Synopsys比較看重IP資產并購，以充實自身的實力。例如，該公司于2016年收購了Gold Standard Simulations Ltd（GSS），該公司是格拉斯哥大學的衍生公司，專門從事用于納米級電子設備的TCAD軟件研發。今年1月，Synopsys還收購了Invecas的某些基礎和模擬IP資產，Synopsys表示，此次收購將擴大其DesignWare邏輯庫，通用I / O，嵌入式存儲器，接口和模擬IP產品組合。該交易預計將在2020財年上半年完成。

此外，Synopsys還收購了DINI Group、QTronicGmbH和eSilicon的一些資產。

盡管基數較低，但Cadence設法將其IP總收入同比提高了22.9％。Esteve說，部分原因是該公司擁有4~5個IP產品線，另外，因為Tensilica處理器/ DSP產品線取得了成功。Cadence還在2017年底收購了NuSemi Inc.。

新增長點

在過去10年的大部分時間里，IP業務的增長主要依靠智能手機，因此，Arm，Imagination和Ceva等公司的表現非常出色。但是，智能手機行業最近給元器件供應商帶來了下行壓力，利潤下降了，這反過來又影響到了上游的IP供應商。

Esteve說：“在未來幾年中，IP收入的增長來源將是高性能計算和數據中心，有線和無線網絡。另外，物聯網也將影響市場，但影響程度有限。”而在這些高性能的應用當中，接口IP的重要性正在增長，而且其在整個IP市場的占比正在蠶食處理器IP的，成為了最具發展潛力的IP品類。具體如下圖所示。

處理器之后，物理IP、有線接口IP、SRAM存儲器編譯器、其他存儲器編譯器、物理庫，模擬和混合信號以及無線接口IP，都是新的增長點。在有線接口類別中，Synopsys是明顯的領導者，2018年，該公司擁有約45％的市場份額，在物理IP市場則占有約35％的市場份額。

2019年4月，Esteve就曾表示：“我們在2018年就看到，市場正在從通用IP（例如CPU、DSP、基礎IP）向更多特定應用的IP轉變，對于CPU或DSP尤其如此。Synopsys、Cadence、Arm和Andes正在這些領域展開競爭，且愈加激烈。同樣值得注意的是，處理器和物理IP收入在總收入中所占的比例在下降，而其他數字IP和互連IP卻在增長。”

擋不住的RISC-V

在這份IPnest的榜單中，并沒有看到開源指令集體系結構（ISA）RISC-V的身影。

每個處理器都有自己的ISA，可能來自Arm，Intel，AMD，nVidia等。但是，與這些商用處理器的專有ISA不同，任何人都可以免費使用開源RISC-V ISA。他們可以將其用作自己的處理器實現基礎，而不必為商用處理器付費。換句話說，任何人都可以使用RISC-V ISA來制作處理器，以作為現成的物理設備出售，也可以作為IP內核獲得許可，在其他人的SoC設計中使用。

RISC-V的魅力就在于無需支付前期費用即可開發自己的專用SoC，這意味著入門費用較低，但不為零。用戶仍然需要支付工具、測試和驗證的費用，以將處理器IP添加到他們的設計中，但是ISA本身無需支付許可費用。

近幾年，RISC-V發展迅速，已經有多家公司開始圍繞它提供芯片和IP產品。

Esteve表示：“許多廠商都在提供基于RISC-V的MCU，但這些都不屬于IP市場的一部分。不過，RISC-V還是有IP產品的。盡管RISC-V具有巨大的潛力，但對他們而言，要找到一個好的商業模式并不容易。”

對于RISC-V與Arm的競爭關系，Esteve表示：“RISC-V的代表企業Si-Five所提供的100多個設計還無法與每年交付的數十億個基于Arm的芯片相提并論。”Arm也曾公開稱，2017年有1600多個被授權的合作伙伴，每年增長100多個，且內部含有Arm IP的芯片出貨量超過210億個。

雖然開放式體系結構會吸引許多客戶。不過，Arm提醒用戶，RISC-V的最大問題是驗證和實現指令集和處理器體系結構的隱藏開源成本。Arm指出，他們有一個非常穩定和成熟的生態系統來支持其處理器開發，而開放源代碼則沒有（至少現在還不成熟）。

不過，Esteve也承認，未來幾年，RISC-V將成為Arm的強勁競爭者。

像RISC-V這樣的開放式指令集體系結構IP的出現，激勵了開源硬件處理器開發的勢頭，例如，新成立的OpenHW的目標是提高對開源處理器實現的認識、了解和可用性。

OpenHW是一個非營利性全球組織，它希望通過“提供協作平臺，為生態系統開發創建焦點并為處理器提供開源IP”來幫助采用開源處理器。OpenHW的首批贊助商包括阿里巴巴，Bluespec，CMC Microsystems，Embecosm，蘇黎世聯邦理工大學，GreenWaves，Imperas，Metrics，Mythic，NXP，Onespin，Silicon Labs和Thales。

去年12月，OpenHW宣布了CORE-V機箱SoC項目，其中包括CORE-V系列開源RISC-V內核。這些IP內核和相關工具由具有Linux功能的64位處理器和32位協處理器組成，旨在加速設計過程并確保大批量芯片生產的可制造性。

OpenHW計劃在2020年下半年推出能夠運行Linux操作系統的多核處理器評估片上系統（SoC）。如上所述，CORE-V機箱將使用一個CV64A 64位內核與一個CV32E 32位協處理器內核一起運行。64位CV64A內核基于ETH Zurich的RV64GC RISC-V內核IP的Ariane實現。RV64GC還被許多其他RISC-V項目使用，包括SiFive的U54。

本文是半導體產業觀察翻譯eenew文章，本文轉載分享。