芯原：為客戶提供平臺化、全方位、一站式芯片定制和IP授權(quán)服務(wù)

半導(dǎo)體IP（Intellectual Property，知識產(chǎn)權(quán)）是芯片設(shè)計中預(yù)先設(shè)計、驗證好的功能模塊，對于推動技術(shù)創(chuàng)新、降低成本、縮短芯片設(shè)計周期等方面都具有重要的價值和意義。

芯原作為一家依托自主半導(dǎo)體IP，為客戶提供平臺化、全方位、一站式芯片定制服務(wù)和半導(dǎo)體IP 授權(quán)服務(wù)的企業(yè)，在當(dāng)前半導(dǎo)體IP 授權(quán)的競爭中，芯原的競爭優(yōu)勢和核心競爭力主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

●   兩類主營業(yè)務(wù)的協(xié)同效應(yīng)：芯原的主要業(yè)務(wù)為一站式芯片定制和半導(dǎo)體IP 授權(quán)兩類業(yè)務(wù)，兩者具有較強的協(xié)同效應(yīng)，能夠共同促進公司研發(fā)成果價值最大化。

●   技術(shù)實力和先進工藝節(jié)點經(jīng)驗：芯原在傳統(tǒng)CMOS、先進FinFET 和FD-SOI 等全球主流半導(dǎo)體工藝節(jié)點上都具有優(yōu)秀的設(shè)計能力。在先進半導(dǎo)體工藝節(jié)點方面，公司已擁有14nm/10nm/7nm/6nm/5nmFinFET和28nm/22nmFD-SOI 工藝節(jié)點芯片的成功流片經(jīng)驗。

●   豐富的IP 儲備和廣泛的客戶基礎(chǔ)：芯原擁有自主可控的圖形處理器IP（GPU IP）、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器IP（NPU IP）、視頻處理器IP（VPU IP）、數(shù)字信號處理器IP（DSP IP）、圖像信號處理器IP（ISP IP）和顯示處理器IP（Display Processing IP）這六類處理器IP，以及1,600 多個數(shù)?；旌螴P 和射頻IP。根據(jù)IPnest在2024 年5 月的統(tǒng)計，2023 年，芯原半導(dǎo)體IP 授權(quán)業(yè)務(wù)市場占有率位列中國第一，全球第八；2023 年，芯原的知識產(chǎn)權(quán)授權(quán)使用費收入排名全球第六。根據(jù)IPnest的IP 分類和各企業(yè)公開信息，芯原IP 種類在全球排名前十的IP 企業(yè)中排名前二?；诠惊氂械男酒O(shè)計平臺即服務(wù)（Silicon Platform as a Service, SiPaaS）經(jīng)營模式，目前公司主營業(yè)務(wù)的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛包括消費電子、汽車電子、計算機及周邊、工業(yè)、數(shù)據(jù)處理、物聯(lián)網(wǎng)等，主要客戶包括芯片設(shè)計公司、IDM、系統(tǒng)廠商、大型互聯(lián)網(wǎng)公司、云服務(wù)提供商等。

●   持續(xù)的研發(fā)投入和前瞻性的戰(zhàn)略布局：近年來，芯原的研發(fā)投入占營業(yè)收入的比重一直保持在30% 以上；芯原在Chiplet 技術(shù)和在AIGC、汽車賽道等領(lǐng)域進行前瞻性布局。

●   堅持引進和儲備優(yōu)秀人才：公司基于戰(zhàn)略考慮堅持引進和儲備優(yōu)秀人才。集成電路設(shè)計行業(yè)為典型的人才密集型行業(yè)，且人員具有一定的培養(yǎng)周期，公司也將在持續(xù)優(yōu)化迭代現(xiàn)有核心技術(shù)的基礎(chǔ)上，進一步就AIGC、汽車、數(shù)據(jù)中心、智慧可穿戴、智慧物聯(lián)網(wǎng)這幾個關(guān)鍵應(yīng)用領(lǐng)域進行人才培養(yǎng)、儲備和激勵。2023年全行業(yè)面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，應(yīng)屆畢業(yè)生就業(yè)形式不容樂觀，公司通過合理的薪酬吸納優(yōu)秀畢業(yè)生，為未來的技術(shù)研發(fā)儲備人才。2023 年公司招聘的500 多名應(yīng)屆畢業(yè)生，均擁有碩士及以上學(xué)歷，其中碩士985、211 院校占比94%，碩士985 院校占比 70%。2024 年招聘的200 多名應(yīng)屆畢業(yè)生中，碩士985、211 的占比為97%，其中本碩都是985、211 的占比85%，這批畢業(yè)生將會在未來三年成長為芯原的技術(shù)骨干。

芯原持續(xù)多年對半導(dǎo)體IP 技術(shù)及芯片定制技術(shù)進行布局和研發(fā)，近年來研發(fā)投入占營業(yè)收入的比重一直保持在30% 以上，且占比高達89.18% 的研發(fā)人員中，碩士及以上學(xué)歷的研發(fā)人員占比達87.74%，這表明公司的研發(fā)團隊主要由具有高學(xué)歷的專業(yè)人才組成，研發(fā)團隊具有高學(xué)歷特點。中國大陸地區(qū)具有十年以上工齡的研發(fā)人員占比為28.82%，員工平均年齡為33.11 歲。

1   研發(fā)策略及研發(fā)方向

持續(xù)升級技術(shù)研發(fā)，提升核心競爭力，深化行業(yè)頭部客戶合作公司根據(jù)自身的技術(shù)、資源、客戶積累，并結(jié)合市場發(fā)展趨勢，已逐步在AIGC、汽車電子、數(shù)據(jù)中心和可穿戴設(shè)備這4 個領(lǐng)域形成了一系列優(yōu)秀的IP、IP 子系統(tǒng)及平臺化的IP 解決方案。

●   針對日益增長的支撐AIGC 應(yīng)用的海量算力需求，公司推出了面向高性能計算的AI GPU IP、高性能、高性能GPU IP 和和GPGPU IP 等，極大地豐富了公司的AI 計算技術(shù)儲備，以滿足更廣泛的人工智能計算需求。此外，針對AIGC 產(chǎn)業(yè)所面臨的安全性和隱私性等問題，公司還將繼續(xù)深化與谷歌合作的開源項目Open SeCura，針對安全、可擴展、透明和高效的安全、可擴展、透明和高效的人工智能系統(tǒng)的發(fā)展，人工智能系統(tǒng)的發(fā)展，公司提供了多款平臺級解決方案，支持超低功耗空間計算，并提供優(yōu)質(zhì)、高效的AIGC 輸入（Token），以推動該項目的商業(yè)化。

●   今年1 月，芯原推出了全新的VC9800 系列高性能視頻處理器IP，面向視頻轉(zhuǎn)碼服務(wù)器、AI 服務(wù)器、云桌面和云游戲等在內(nèi)的下一代數(shù)據(jù)中心的先進需求以增強的視頻處理性能，進一步提升公司在數(shù)據(jù)中心應(yīng)用領(lǐng)域的市場地位。

●   針對高性能汽車應(yīng)用，芯原的圖像信號處理器IPISP8200-FS 和ISP8200L-FS 通過了 汽車功能安全標(biāo)準(zhǔn)ISO 26262 認(rèn)證，達到隨機故障安全等級ASIL B 級和系統(tǒng)性故障安全等級ASIL D 級。

●   在可穿戴領(lǐng)域，芯原正在通過與趣戴科技等生態(tài)系統(tǒng)伙伴的合作，積極拓展基于芯原GPU 的全球手表GUI 生態(tài)系統(tǒng)，從而擴大客戶群，促進更多樣化的智能手表應(yīng)用的開發(fā)。針對芯片定制業(yè)務(wù)的開展，除持續(xù)升級和強化芯原現(xiàn)有設(shè)計平臺方案外，公司還聚焦快速增長的汽車電子領(lǐng)域，積累了為汽車廠商設(shè)計高性能車規(guī)ADAS 芯片的相關(guān)經(jīng)驗，例如為某知名新能源汽車廠商提供基于5nm車規(guī)工藝制程的自動駕駛芯片的一站式定制服務(wù)，其中集成了芯原的多個半導(dǎo)體IP，并符合ISO 26262 功能安全標(biāo)準(zhǔn)，性能全球領(lǐng)先。目前芯原正在與一系列汽車領(lǐng)域的關(guān)鍵客戶進行深入合作，以在智慧出行領(lǐng)域取得更好的發(fā)展機會。憑借延伸至軟件及系統(tǒng)解決方案的平臺化服務(wù)能力，以及長期服務(wù)世界一流客戶群體的經(jīng)驗基礎(chǔ)和口碑，芯原鞏固其作為系統(tǒng)廠商、互聯(lián)網(wǎng)公司和云服務(wù)提供商首選的芯片設(shè)計服務(wù)合作伙伴的地位。對于現(xiàn)有重要行業(yè)頭部客戶，芯原通過持續(xù)的客戶產(chǎn)品迭代升級、為同一客戶的不同部門/ 產(chǎn)品線提供多樣化的服務(wù)等方式，鞏固和深化合作；同時，公司積極開拓優(yōu)質(zhì)行業(yè)頭部客戶，通過雙方的深度合作重點布局 AIGC、汽車、數(shù)據(jù)中心、智慧可穿戴、智慧物聯(lián)網(wǎng)等行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，從而保持公司的市場敏銳度，以及業(yè)務(wù)與技術(shù)的領(lǐng)先性，成為頭部客戶重要的戰(zhàn)略合作伙伴。

2   深度布局高性能計算和異構(gòu)計算，推進Chiplet技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化，實現(xiàn)競爭力升維

作為全球領(lǐng)先的一站式芯片定制服務(wù)和半導(dǎo)體IP授權(quán)服務(wù)供應(yīng)商，Chiplet 技術(shù)迭代研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化落地是芯原發(fā)展的核心戰(zhàn)略之一。芯原是中國首批加入UCIe產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的企業(yè)之一，公司正在以“IP 芯片化（IP as a Chiplet）”、“芯片平臺化（Chiplet as a Platform）”和“平臺生態(tài)化（Platform as an Ecosystem）”理念為行動指導(dǎo)方針，從接口IP、Chiplet 芯片架構(gòu)、先進封裝技術(shù)、面向AIGC和智慧出行的解決方案等方面入手，持續(xù)推進公司Chiplet技術(shù)、項目的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化。上述舉措將提高公司的IP 復(fù)用性，增強業(yè)務(wù)間協(xié)同，增加設(shè)計服務(wù)的附加值，拓寬業(yè)務(wù)市場空間；進一步降低客戶的設(shè)計時間、成本和風(fēng)險，提高芯原的服務(wù)質(zhì)量和效率，更深度綁定客戶；并進一步提高公司盈利能力，實現(xiàn)競爭力升維。此外，公司擬通過實施向特定對象發(fā)行股票中募投項目“AIGC 及智慧出行領(lǐng)域Chiplet 解決方案平臺研發(fā)項目”，以加速推進公司Chiplet 技術(shù)迭代研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展戰(zhàn)略的落地。

芯原擁有用于集成電路設(shè)計的GPU IP、NPU IP、VPU IP、DSP IP、ISP IP、Display Processor IP 這六類處理器IP、智能像素處理平臺、基于FLEXA 的IP 子系統(tǒng)，1,600 多個數(shù)?；旌螴P 以及多種物聯(lián)網(wǎng)連接（含射頻）IP 等，并在22nm FD-SOI 工藝上開發(fā)了59 個FD-SOI 模擬及數(shù)模混合IP，為國內(nèi)外知名客戶提供了近30 個FD-SOI 項目的一站式設(shè)計服務(wù)，其中25 個項目已經(jīng)進入量產(chǎn)，且累計向40 個客戶授權(quán)了260 多個/ 次FD-SOI IP 核。同時，利用現(xiàn)有設(shè)計平臺和已有項目經(jīng)驗，芯原可根據(jù)客戶需求對數(shù)?；旌螴P 進行定制，并針對具體應(yīng)用場景進行架構(gòu)和設(shè)計的深度優(yōu)化，實現(xiàn)客戶產(chǎn)品的差異化定制。根據(jù)IPnest 在2024 年5 月的統(tǒng)計，2023 年，芯原半導(dǎo)體IP 授權(quán)業(yè)務(wù)市場占有率位列中國第一，全球第八；芯原的知識產(chǎn)權(quán)授權(quán)使用費收入排名全球第六。根據(jù)IPnest 報告和各企業(yè)公開信息，芯原的IP 種類在排名前十的IP 企業(yè)中排名前二。擁有較為齊備的IP 組合和較多的IP 數(shù)量，使得芯原在產(chǎn)品功能和應(yīng)用領(lǐng)域的多樣性上具有了更多的擴展空間、亦給予客戶較為全面的選擇，體現(xiàn)了公司在技術(shù)上的實力、積累和可靠性。同時，由于各類IP 均來源于公司自主研發(fā)的核心技術(shù)，且在研發(fā)時考慮了各IP 間的內(nèi)生關(guān)聯(lián)和兼容性，使得其具有較強的耦合深度、可控性和可塑性。

芯原根據(jù)自身的技術(shù)、資源、客戶積累，并結(jié)合市場發(fā)展趨勢，已逐步在AIGC、汽車電子、可穿戴設(shè)備和數(shù)據(jù)中心這4 個領(lǐng)域形成了一系列優(yōu)秀的IP、IP 子系統(tǒng)及平臺化的IP 解決方案，并在上述應(yīng)用領(lǐng)域取得了較好的先發(fā)優(yōu)勢或是市場地位。

① 在AIGC 領(lǐng)域，芯原用于人工智能的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器IP（NPU）業(yè)界領(lǐng)先，已被72 家客戶用于其128款人工智能芯片中，集成了芯原NPU IP 的人工智能類芯片已在全球范圍內(nèi)出貨超過1 億顆，這些內(nèi)置芯原NPU 的芯片主要應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)、可穿戴設(shè)備、智慧電視、智慧家居、安防監(jiān)控、服務(wù)器、汽車電子、智能手機、平板電腦、智慧醫(yī)療這十個市場領(lǐng)域。在全球頂尖的蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院（ETH Zurich）計算機視覺實驗室（Computer Vision Lab）發(fā)布的《AI Benchmark IoT 性能榜單》中，位列前5 的處理器中就有3 款芯片內(nèi)置了芯原的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理IP。此外，芯原的“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器IP核的研發(fā)與應(yīng)用”項目在2023 年5 月榮獲上海市技術(shù)發(fā)明獎三等獎，芯原的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器IP 在2022年“第十五屆中國半導(dǎo)體創(chuàng)新產(chǎn)品和技術(shù)”評選中榮獲“中國半導(dǎo)體創(chuàng)新產(chǎn)品和技術(shù)”獎。

根據(jù)目前市場的需求，芯原基于自身神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器IP可伸縮可擴展的特性，推出了超輕量實時在線終端平臺解決方案；結(jié)合芯原多年來在多媒體處理領(lǐng)域的技術(shù)和IP積累，公司還推出了從攝像頭輸入到顯示器輸出的完整的智能像素處理平臺。此外，芯原的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器IP 與圖形處理器IP、圖像信號處理器IP、視頻處理器IP 等有機結(jié)合，可創(chuàng)新性地大幅提高后者的處理性能。例如，公司基于自研的GPU IP 和NPU IP，推出了創(chuàng)新的AI GPU IP 子系統(tǒng)，以應(yīng)對人工智能不斷發(fā)展的應(yīng)用需求。該IP 子系統(tǒng)通過將芯原自有的GPU和NPU 原生耦合，利用公司獨有的FLEXA 低功耗低延遲同步接口通信技術(shù)，實現(xiàn)二者的高效協(xié)同計算和并行處理。在計算和處理過程中，芯原的AI GPU 還可根據(jù)不同的應(yīng)用需求，選擇用GPU 來加速神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算，或是將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引擎在OpenCL API 中作為“自定義設(shè)備”來部署，通過OpenCL 來加速部分GPU 的矩陣計算，從而實現(xiàn)靈活高效的AI 計算。因此，隨著各行各業(yè)的智能化升級不斷加速，芯原的處理器IP 系列產(chǎn)品可廣泛適用于各種人工智能應(yīng)用場景。

大算力是支撐AIGC 應(yīng)用快速發(fā)展演進的根基。OpenAI 預(yù)估人工智能應(yīng)用對算力的需求每3.5 個月翻一倍，每年增長近10 倍，這也極大地提升了GPGPU的市場應(yīng)用空間，并對其性能提出了更高的要求。GPGPU利用圖形處理器進行非圖形渲染的高性能計算，具有很好的高強度并行運算能力，非常適用于處理人工智能、專業(yè)計算加速等應(yīng)用。公司基于約20 年VivanteGPU 的研發(fā)經(jīng)驗，所推出的GPGPU IP 可提供從低功耗嵌入式設(shè)備到高性能服務(wù)器的計算能力，以高度可擴展的IP 核重新定義了計算市場，以滿足廣泛的人工智能計算需求。

針對AIGC 產(chǎn)業(yè)所面臨的安全性和隱私性等問題，公司還與谷歌合作以支持其新推出的開源項目Open SeCura。該項目是一個由設(shè)計工具和IP 庫組成的開源框架，旨在加速安全、可擴展、透明和高效的人工智能系統(tǒng)的發(fā)展。作為該項目基礎(chǔ)設(shè)施的一部分，公司可提供多款平臺級解決方案，支持超低功耗空間計算，并提供優(yōu)質(zhì)、高效的AIGC 輸入（Token）。

② 在智能汽車領(lǐng)域，公司已耕耘多年，從智慧座艙到自動駕駛技術(shù)均有布局。芯原的圖形處理器IP（GPU）已經(jīng)在汽車上獲得了廣泛的應(yīng)用，包括信息娛樂系統(tǒng)、儀表盤、車身環(huán)視、駕駛員狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)、ADAS、自動駕駛汽車等。多家全球知名的汽車OEM 廠商都采用了芯原的GPU 用于車載信息娛樂系統(tǒng)或是儀表盤；芯原的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器IP 也已經(jīng)獲得了多家客戶用于其ADAS 產(chǎn)品。芯原的圖像信號處理器IP 已獲得ISO26262 汽車功能安全標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證和IEC 61508 工業(yè)功能安全標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證，將加速公司在汽車和工業(yè)領(lǐng)域的布局。公司其他IP 也正在逐一通過車規(guī)認(rèn)證的進程中，并預(yù)計將在近期陸續(xù)通過各類車規(guī)認(rèn)證。此外，芯原的芯片設(shè)計和軟件開發(fā)流程也已通過車規(guī)ISO 26262 功能安全認(rèn)證。

③ 在智慧可穿戴領(lǐng)域，芯原從數(shù)年前就開始與該領(lǐng)域領(lǐng)先的企業(yè)合作，利用自身低功耗技術(shù)方面的優(yōu)勢，積極布局藍牙耳機、智能手表/ 手環(huán)和基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的智能眼鏡，并已在芯片和終端產(chǎn)品中驗證了芯原面向低功耗應(yīng)用所打造的nano 和pico 系列低功耗IP 組合。芯原還擁有面向AR/VR 領(lǐng)域的極低功耗高性能芯片設(shè)計平臺，可以打造適應(yīng)不同功率模式的產(chǎn)品，滿足超輕量實時在線、低功耗以及全性能的全場景應(yīng)用。目前，已有超過12 家智能手表芯片客戶采用了芯原nano 和pico 系列IP；除了已為某知名國際互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)提供AR眼鏡的芯片一站式定制服務(wù)之外，還有數(shù)家全球領(lǐng)先的AR/VR 客戶正在與芯原進行合作。目前芯原的低功耗且功能豐富的2.5D 圖形處理器（GPU）IP 和與其配套的顯示處理IP 已經(jīng)被全球智能手表SoC 供應(yīng)商廣泛采用。這些技術(shù)專為提升智能手表的用戶體驗而設(shè)計，能夠提供高性能、高質(zhì)量的矢量圖形，并在能效和芯片尺寸方面具有優(yōu)異的表現(xiàn)。此外，芯原正在積極拓展全球手表圖形用戶界面（GUI）生態(tài)系統(tǒng)，通過與專注于提供GUI 軟件服務(wù)的企業(yè)合作，公司將進一步擴大其客戶群，促進更多樣化的智能手表應(yīng)用的開發(fā)。

芯原以自有的低功耗IP 為核心基礎(chǔ)，結(jié)合自身的軟件和系統(tǒng)平臺設(shè)計能力，還推出了一系列從芯片設(shè)計到參考應(yīng)用的一體化可穿戴式健康監(jiān)測平臺級解決方案，可為客戶提供含BLE 協(xié)議棧、軟件SDK、算法、智能硬件和應(yīng)用程序等在內(nèi)的不同層級的授權(quán)和定制設(shè)計服務(wù)，以期推動可穿戴設(shè)備在大健康領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。隨著智慧穿戴市場的體量不斷增大，芯原將基于以上成果，進一步優(yōu)化相關(guān)解決方案，擴大與頭部優(yōu)質(zhì)客戶的合作深度，并拓展更廣闊的市場空間。

④ 在數(shù)據(jù)中心/ 服務(wù)器領(lǐng)域，隨著短視頻、直播、短劇等產(chǎn)業(yè)的快速興起，相關(guān)數(shù)據(jù)中心設(shè)備對視頻轉(zhuǎn)碼的性能需求不斷提升，給芯原的視頻處理器IP（VPUIP）帶來較大發(fā)展空間。芯原的視頻轉(zhuǎn)碼加速解決方案已經(jīng)獲得中國前5 名互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)中的3 家，以及全球前20 名云服務(wù)提供商中的12 家的采用。目前，公司視頻轉(zhuǎn)碼平臺項目進展順利，第一代平臺已于2021 年第二季度完成研發(fā)工作，并以IP 授權(quán)、一站式芯片定制業(yè)務(wù)等方式獲得了多家客戶的采用，已完成適配并陸續(xù)出貨。該平臺的客戶包括多家大型互聯(lián)網(wǎng)公司和知名短視頻服務(wù)提供商，這一客戶群體的轉(zhuǎn)變體現(xiàn)了公司在半導(dǎo)體IP、芯片定制服務(wù)和軟件支持服務(wù)等方面可提供完整的系統(tǒng)解決方案，與這幾類客戶合作有助于提高公司業(yè)務(wù)的盈利能力。另外，基于芯原IP 的第二代視頻轉(zhuǎn)碼平臺一站式芯片定制項目（包括軟硬件協(xié)同驗證）已基本完成，該平臺在原有的技術(shù)基礎(chǔ)上將不同格式視頻轉(zhuǎn)碼能力增強到8K，增加了對AV1 格式的支持，并新增了AI 處理能力，此外，還增加了高性能的多核RISC-V CPU 和硬件的加密引擎。數(shù)據(jù)中心也是Chiplet 的三個主要應(yīng)用領(lǐng)域（自動駕駛、數(shù)據(jù)中心、平板電腦）之一，公司將結(jié)合自身Chiplet 相關(guān)項目持續(xù)深耕數(shù)據(jù)中心應(yīng)用領(lǐng)域。

此外，針對視頻轉(zhuǎn)碼服務(wù)器、AI 服務(wù)器、云桌面和云游戲等在內(nèi)的下一代數(shù)據(jù)中心的先進需求，公司正在不斷提升VPU IP 的性能指標(biāo)，以增強的視頻處理性能，進一步提升芯原在數(shù)據(jù)中心應(yīng)用領(lǐng)域的市場地位。

（本文來源于《EEPW》202409）