最近，芯八哥“走進產(chǎn)業(yè)鏈”欄目記者采訪了國n射頻IP的領(lǐng)先企業(yè)—旋極星源的市場銷售部總監(jiān)李丹，探討在我國IP產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的背景下，當前旋極星源企業(yè)的發(fā)展情況以及對行業(yè)未來發(fā)展的展望。

射頻IP出貨量超千萬顆，細分領(lǐng)域市場占有率已達60%

據(jù)了解，旋極星源成立于2014年，專注于為低功耗物聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星導(dǎo)航等領(lǐng)域的客戶提供平臺化、一站式射頻/模擬芯片定制和IP授權(quán)服務(wù)。經(jīng)過多年的發(fā)展，目前公司已經(jīng)設(shè)計研發(fā)、批量生產(chǎn)了50余款芯片和IP產(chǎn)品，并且得到了國家電網(wǎng)等下游知名客戶的高度認可。

在射頻IP領(lǐng)域，旋極星源基于業(yè)界先進的工藝制程，推出了一系列獨具特色的低功耗射頻收發(fā)機（Transceiver）、基于LC VCO的寬帶高性能鎖相環(huán)芯片（PLL）以及各種射頻收發(fā)鏈路的功能模塊芯片（Function Block），主要產(chǎn)品特點如下：

?低功耗射頻收發(fā)機可支持5G NB-IOT和Sub_GHz頻段，且支持PSK/FSK/4FSK/OQPSK/OFDM及IQ正交調(diào)制方式，并且可兼容NB-IOT R15、國家電網(wǎng)SUB_G+PLC、802.15.4g、802.11ah等各類物聯(lián)網(wǎng)標準；

?寬帶高性能PLL基于多個LC VCO并聯(lián)結(jié)構(gòu)，在較低功耗下提供極低的相位噪聲水平，歸一化噪底優(yōu)于-221dBc/Hz，覆蓋頻率范圍為30M-8GHz；??

?高線性度RF Function Block支持寬頻帶信號變頻及放大，能夠滿足移動通信、高速短距離無線通信、衛(wèi)星通信的高動態(tài)要求，頻率范圍可支持300M-6GHz。

旋極星源射頻IP系列產(chǎn)品

資料來源：旋極星源

作為當前公司的主推系列產(chǎn)品，低功耗射頻收發(fā)機自上市以來，已經(jīng)取得了非常好的發(fā)展成績。

其中，在5G NB-IOT方面，旋極星源推出的AGP2122產(chǎn)品是公司自主研發(fā)的國內(nèi)首款成功商用授權(quán)的5G NB-IOT/GNSS雙模射頻收發(fā)IP，采用40nm工藝，單片集成CMOSPA（23dBm），采用低中頻/ 零中頻接收機和極坐標發(fā)射機結(jié)構(gòu)，接收功耗只有同類RF IP的60%，并且面積只有同類RF IP的70%。據(jù)李丹介紹，目前該產(chǎn)品已成功授權(quán)給國內(nèi)多家知名客戶和歐洲市場，量產(chǎn)出貨超過百萬顆。

而在Sub_GHz方面，旋極星源自主研發(fā)的AGP2142 Sub_GHz Transceiver IP采用了40nm CMOS工藝，支持TDD半雙工，可應(yīng)用于100MHz ～ 960MHz射頻信號無線收發(fā)。此外，該IP內(nèi)部還集成了Sigma_Delta小數(shù)分頻鎖相環(huán)、自動增益控制（AGC）、12bits SAR ADC/DAC、發(fā)射功率放大器、JESD-207射頻基帶接口等眾多元器件，并可支持射頻輸出功率-40dBm ～+23dBm調(diào)節(jié)。

李丹說道，憑借國際先進的性能指標以及研發(fā)創(chuàng)新力，該系列產(chǎn)品榮獲行業(yè)知名機構(gòu)頒發(fā)的“2022年度最佳IP產(chǎn)品獎”，已量產(chǎn)使用于國家電網(wǎng)Sub_GHz+PLC雙模組網(wǎng)部署中，在國家電網(wǎng)領(lǐng)域芯片上市公司等客戶中出貨量已經(jīng)超過千萬顆，細分領(lǐng)域市場占有率已達60%。

除了射頻IP外，旋極星源的模擬IP 涵蓋了ADC\PLL\LDO\RTC\DCDC等技術(shù)，全部已在不同客戶的多種制程產(chǎn)品中得到驗證。

作為公司的IP產(chǎn)品線的重要組成部分，李丹表示：該系列IP基于臺積電40nm ULP工藝而研發(fā)，具有低成本、低功耗、高性能的特點，涵蓋了電源管理、數(shù)模轉(zhuǎn)換、時鐘管理等主要產(chǎn)品，能夠有效助力客戶在物聯(lián)網(wǎng)（IoT）、可穿戴產(chǎn)品、工業(yè)控制、智慧城市、汽車電子等市場中提升競爭力。

和行業(yè)內(nèi)眾多IP廠商發(fā)展路徑類似，旋極星源在技術(shù)不斷積累、規(guī)模不斷擴大的過程中，也開始把業(yè)務(wù)從IP授權(quán)服務(wù)逐漸向客戶提供一站式芯片定制服務(wù)拓展。

截至目前，公司的芯片定制服務(wù)已經(jīng)形成衛(wèi)星導(dǎo)航類芯片、物聯(lián)網(wǎng)類芯片、通用芯片類等多個品線。其中，衛(wèi)星導(dǎo)航類芯片支持全球四大導(dǎo)航體系，能提供高精度、多模多頻段、多通道的射頻收發(fā)芯片設(shè)計。以AGC1412EA芯片為例，該芯片是北斗RDSS射頻收發(fā)芯片，內(nèi)部完整集成了接收、發(fā)射通道和頻率綜合器等模塊，僅需極少的片外元件即可完成短報文收發(fā)、北斗通訊導(dǎo)航等北斗信號的收發(fā)工作，是目前行業(yè)內(nèi)面積最小、功耗最低、產(chǎn)品性能最優(yōu)的產(chǎn)品。

旋極星源導(dǎo)航芯片系列產(chǎn)品

資料來源：旋極星源

SoC 復(fù)雜度提升帶動IP需求爆發(fā)式增長，以旋極星源為代表的國產(chǎn)IP廠商迅速崛起于市場

近年來，隨著半導(dǎo)體技術(shù)的不斷發(fā)展，集成電路設(shè)計已經(jīng)逐步進入SoC時代，設(shè)計正變得日益復(fù)雜。

為了加快產(chǎn)品上市時間，以IP復(fù)用、軟硬件協(xié)同設(shè)計和超深亞微米/納米級設(shè)計為技術(shù)支撐的SoC已成為當今超大規(guī)模集成電路的主流方向。與此同時，隨著先進制程的演進，線寬的縮小導(dǎo)致芯片中晶體管數(shù)量大幅提升，使得單顆芯片中可集成的IP數(shù)量也大幅增加。

根據(jù)IBS報告，當工藝節(jié)點為90nm時，單顆芯片中集成的IP數(shù)量僅為31個；而當工藝節(jié)點上升為28nm時，此時單顆芯片中可集成的IP數(shù)量為87個，在90nm的基礎(chǔ)上IP數(shù)量接近翻了2倍；當工藝節(jié)點進一步演進至5nm時，可集成的IP數(shù)量可高達218個，對相關(guān)IP數(shù)量的需求又多了1.5倍。

 數(shù)據(jù)來源：IBS

由此可見，隨著集成電路工藝制程的演進與SoC芯片設(shè)計復(fù)雜度的提升，帶動了IP 種類和數(shù)量需求不斷增長，從而推動了半導(dǎo)體IP市場進一步的發(fā)展。根據(jù)IPnest 數(shù)據(jù)，2021 年IP 整體市場規(guī)模為54.51億美元，同比增長率為19.4%，預(yù)計未來5年將保持15%的年復(fù)合增長率，到2026 年市場規(guī)模將達106.85 億美元。

資料來源：IPnest

競爭格局方面，由于半導(dǎo)體IP行業(yè)的客戶積累是一個較長期的過程，且客戶黏性較強，因此半導(dǎo)體IP市場和其他半導(dǎo)體市場一樣，馬太效應(yīng)逐漸凸顯。根據(jù)IPnest 數(shù)據(jù)，2021年，全球前十大IP廠商合計市場份額占比約為80%，其中Arm、新思科技、楷登電子分別以40.4%、19.7%、5.8%的占比位列市場前三名；中國廠商方面，僅有芯原股份一家公司進入了這一稀缺性價值賽道，以1.8%的比例位于全球第七名，成為國內(nèi)IP市場的領(lǐng)頭羊。

從類型來看，上述這些IP廠商又可大致分為兩類：一類是提供專業(yè)領(lǐng)域IP的半導(dǎo)體IP供應(yīng)商，如Arm、芯原、CEVA、Imagination，另外一類是與EDA工具捆綁型的半導(dǎo)體IP供應(yīng)商，如新思科技、楷登電子等。

李丹指出：在盈利模式方面，這兩類廠商側(cè)重點有所不同。以Arm為代表的專業(yè)領(lǐng)域IP廠商主要采用IP許可(License)和版稅(Royalty)兩種并行的收費模式。其中，IP許可指的是設(shè)計公司通過支付一筆IP技術(shù)授權(quán)費，從而可以在設(shè)計中使用該IP，屬于一次性收費，價格與IP架構(gòu)的復(fù)雜度掛鉤，一般在100萬美元到1000萬美元之間；而版稅指的是在客戶在完成銷售后，根據(jù)芯片銷售額按一定比例(通常在1%~3%之間)支付版稅給IP廠商，屬于長期性收費。目前旋極星源模式與Arm類似，更側(cè)重版稅的“提成”收入。而以新思科技為代表的IP廠商，傾向于與公司EDA工具進行捆綁型銷售，則更多偏重于IP許可的一次性收入。

業(yè)內(nèi)周知，中國是全球最大的半導(dǎo)體市場之一，但目前我國絕大部分的芯片都建立在國外公司的IP授權(quán)或架構(gòu)授權(quán)基礎(chǔ)上，不僅面臨較高的授權(quán)和版稅費用，而且面臨較大的核心技術(shù)和知識產(chǎn)權(quán)受制于人的技術(shù)風(fēng)險。

為了做到芯片底層技術(shù)和底層架構(gòu)的完全“自主、安全、可控”，推進關(guān)鍵IP國產(chǎn)化不僅成為了市場參與者自發(fā)性的選擇，也是保證國家信息系統(tǒng)安全獨立的戰(zhàn)略需求。尤其在當前中美博弈的背景下，IP和芯片底層架構(gòu)國產(chǎn)化替代已經(jīng)迫在眉睫，這將為國內(nèi)半導(dǎo)體IP供應(yīng)商帶來歷史性的發(fā)展機遇。

面對行業(yè)當前巨大的發(fā)展紅利，旋極星源選擇了具有較高技術(shù)壁壘、競爭對手較少、號稱是模擬芯片皇冠上明珠的射頻芯片IP進行切入，很快就打開了市場。

李丹分析道，旋極星源之所以選擇射頻這一細分領(lǐng)域，因為射頻芯片技術(shù)壁壘高并且市場應(yīng)用非常廣泛。目前，公司的產(chǎn)品在低功耗物聯(lián)網(wǎng)、智能家居家電、衛(wèi)星導(dǎo)航定位、測量測繪、國家電網(wǎng)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用；同時我們與平頭哥、ARM中國、Ubiscale（法國）等國內(nèi)外多家知名企業(yè)達成了戰(zhàn)略合作協(xié)議。此外，我們和Synopsys以及CEVA等世界知名公司在不同項目上都有合作。

資料來源：旋極星源

在研發(fā)和市場等領(lǐng)域深耕多年的情況下，旋極星源的付出也迎來了較為甜蜜的收獲期。

據(jù)公司介紹，2020-2022年連續(xù)三年公司業(yè)績都保持了高速增長。其中，2020年公司實現(xiàn)全年營收同比增長152%，全系列的RF IP產(chǎn)品已經(jīng)在物聯(lián)網(wǎng)和衛(wèi)星導(dǎo)航等領(lǐng)域全面開花；2021年，公司營收同比增長78%，產(chǎn)品的性能和品質(zhì)得到了海內(nèi)外知名客戶的高度認可；2022年，旋極星源營收實現(xiàn)同比增長58%，研發(fā)投入近兩千萬，即使面臨行業(yè)下行的狀況，也依然延續(xù)了高速增長的態(tài)勢。

展望未來，李丹表示：IP本身的市場總值并不大，但它卻能夠撬動數(shù)千億的半導(dǎo)體市場。尤其在當下半導(dǎo)體供應(yīng)鏈“自主可控”的背景下，國內(nèi)IP廠商將迎來良好的市場空間和發(fā)展機遇。旋極星源將繼續(xù)以低功耗、低成本、高性能為技術(shù)驅(qū)動，不斷對已有產(chǎn)品在工藝和性能上進行迭代升級，把現(xiàn)有的產(chǎn)品做到極致，并根據(jù)市場需求不斷拓展新的產(chǎn)品線，以幫助公司能夠更快速的搶占熱點市場，形成發(fā)展的正向循環(huán)。

IP公司的核心競爭力主要來自于兩個方面，一是通過工藝研發(fā)或并購帶來的IP池的豐富度，另外一個是IP廠商與客戶所建立的上下游生態(tài)體系。

目前，旋極星源已經(jīng)積累了業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的射頻IP技術(shù)和豐富的IP池，并且和眾多產(chǎn)業(yè)鏈頂級企業(yè)保持了良好的合作關(guān)系。連續(xù)三年的高速發(fā)展，對于正處于行業(yè)紅利期的旋極星源來說，這僅僅是一個開始，相信其未來發(fā)展之路將更加絢爛。