在幾年前如果有人將ARM和Intel相提并論,一定會(huì)被同行恥笑。Intel是一家年銷(xiāo)售額過(guò)300億美金,每年研發(fā)投入超過(guò)50億美元,在全球擁有近10萬(wàn)員工的IT巨頭,而ARM僅僅是一家“著名的小公司”,其銷(xiāo)售額僅僅幾個(gè)億美金而已,在全球擁有不到2000名員工。但今天,當(dāng)Intel要大力拓展嵌入式市場(chǎng),極力宣傳其處理器極其適用于嵌入式應(yīng)用的時(shí)候,卻遇到了一個(gè)繞不過(guò)的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,ARM。其實(shí),Intel面對(duì)的絕不僅僅是一家ARM公司,它面對(duì)的是一個(gè)ARM公司營(yíng)造起來(lái)的生態(tài)系統(tǒng)。
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展經(jīng)歷了一個(gè)不斷分工細(xì)化、上下游聯(lián)動(dòng)發(fā)展的過(guò)程,有人將當(dāng)前的半導(dǎo)體公司及其業(yè)務(wù)模式分成了三個(gè)種類(lèi)：
第一種是IDM模式（The Integrated Device Manufacturer Model）。該模式的顯著特點(diǎn)是一家企業(yè)在內(nèi)部完成了產(chǎn)業(yè)鏈的若干關(guān)鍵環(huán)節(jié),如制造、設(shè)計(jì)甚至是設(shè)計(jì)工具的開(kāi)發(fā)。Intel是典型的IDM模式的公司,事實(shí)上,今天全球主要的半導(dǎo)體公司多數(shù)是IDM類(lèi)型的公司,IDM企業(yè)的總銷(xiāo)售額約有200 billion美元左右。
表1 2008年全球前20位的半導(dǎo)體公司
Data Source: IC Insights,2008
第二種模式是Fab+Fabless模式。該模式的顯著特點(diǎn)是Fab專(zhuān)注于做工藝研發(fā)和設(shè)計(jì)代工,Fabless企業(yè)專(zhuān)注于做IC設(shè)計(jì)。Fab的典型代表如TSMC,Fabless的典型代表如Qualcomm,全球純代工企業(yè)的產(chǎn)值約有20 billion美元左右,Fabless企業(yè)的產(chǎn)值約有50 billion美元左右。
第三種模式稱(chēng)為Chipless模式。該模式的顯著特點(diǎn)是Chipless企業(yè)只提供IP核授權(quán),自身并不賣(mài)芯片。Chipless模式的典型代表如ARM。全球IP加Design Service的業(yè)務(wù)收入約有3 billion美元左右。從營(yíng)業(yè)收入看,IDM企業(yè)約為200個(gè)Billion美元,Fabless企業(yè)約為50個(gè)Billion美元,IP企業(yè)約為3個(gè)Billion美元。
以下幾個(gè)因素催生了Chipless商業(yè)模式的出現(xiàn)。首先是半導(dǎo)體的消費(fèi)由企業(yè)為主進(jìn)入以個(gè)人為主的年代,呈現(xiàn)多元化的趨勢(shì)。從全球半導(dǎo)體消費(fèi)的趨勢(shì)看,用于個(gè)人消費(fèi)的半導(dǎo)體如消費(fèi)電子、通信、汽車(chē)電子在逐年上升。個(gè)人消費(fèi)半導(dǎo)體終端產(chǎn)品呈現(xiàn)出多元化的趨勢(shì),使得半導(dǎo)體的產(chǎn)品創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新更需貼近個(gè)人消費(fèi)需求,而這是專(zhuān)注于IP核設(shè)計(jì)企業(yè)的優(yōu)勢(shì)所在,即能更準(zhǔn)確的把握市場(chǎng)消費(fèi)功能需求;其次是隨著半導(dǎo)體制程逐漸向納米級(jí)靠近,芯片功能的增強(qiáng)和規(guī)模的擴(kuò)大需要越來(lái)越多的依賴(lài)IP核復(fù)用實(shí)現(xiàn)。當(dāng)前,半導(dǎo)體公司紛紛將高端制造外包給Foundry,自身更加關(guān)注于設(shè)計(jì),芯片的升級(jí)越來(lái)越多的依賴(lài)于多核、IP核復(fù)用、軟件升級(jí)等來(lái)實(shí)現(xiàn);同時(shí)半導(dǎo)體行業(yè)隨著行業(yè)的日漸成熟,已越來(lái)越成為一個(gè)微利行業(yè),而Chipless商業(yè)模式是最好的成本分?jǐn)偂⒗麧?rùn)共享的降低行業(yè)總成本的方法;最后,Chipless商業(yè)模式體現(xiàn)了半導(dǎo)體行業(yè)創(chuàng)新密集的顯著特點(diǎn),IP核本身就是各種創(chuàng)新技術(shù)和創(chuàng)新功能的集合。
目前,在全球范圍內(nèi)有超過(guò)400家IP核提供商,提供超過(guò)6000個(gè)不同種類(lèi)的IP核。從IP核企業(yè)的屬性看,又分為不同的幾類(lèi)：一類(lèi)是純IP核提供商,如ARM、MIPS等;一類(lèi)是Foundry,Foundry是IP核大戶(hù),如臺(tái)灣TSMC有超過(guò)2700個(gè)IP核,很多Foundry的IP核是免費(fèi)向客戶(hù)提供的;一類(lèi)是EDA公司,Synopsys、Mentor、Cadence都有各自的IP核業(yè)務(wù);一類(lèi)是Design Service公司,如我國(guó)的Verisilicon,Verisilicon以設(shè)計(jì)服務(wù)為主業(yè)務(wù),同時(shí)有自己的ZSP IP核平臺(tái);一類(lèi)是IDM或Fabless企業(yè),自身對(duì)外有限授權(quán)部分IP核,如IBM、高通、Freescale等。由于IP核提供商的多樣性以及IP核商業(yè)授權(quán)模式的多樣性,導(dǎo)致要統(tǒng)計(jì)全球IP核產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值是一件極為困難的事情。
截止到目前為止,ARM是全球范圍內(nèi)最成功的IP核提供商。這家總部在英國(guó)的著名小公司,已向超過(guò)200家半導(dǎo)體公司提供技術(shù)授權(quán),每年全球范圍內(nèi)設(shè)計(jì)及銷(xiāo)售的內(nèi)含ARM處理器的芯片達(dá)40多億顆;從2001年進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng),國(guó)內(nèi)已有400多所大學(xué)開(kāi)設(shè)了ARM相關(guān)的課程和實(shí)驗(yàn)室、出版了 120多本中文的ARM相關(guān)教科書(shū),發(fā)展了國(guó)內(nèi)60多家ARM Connected Community 成員。ARM已將自己的發(fā)展和多家合作伙伴的發(fā)展密切聯(lián)系在了一起,他們共同組成了一個(gè)ARM生態(tài)圈。Intel要面對(duì)的,不僅僅是ARM,而是這個(gè)規(guī)模龐大的ARM生態(tài)圈。
以ARM為代表的Chipless IP核授權(quán)業(yè)務(wù),在新的世紀(jì),特別是在半導(dǎo)體制程發(fā)展到一定極限的情況下,正在煥發(fā)出勃勃生機(jī)。IP核已成為集成電路設(shè)計(jì)業(yè)的倍增器。當(dāng)前SoC設(shè)計(jì)需要越來(lái)越多的IP核。從小的方面看,一個(gè)Foundry所擁有的IP核數(shù)量的多少,質(zhì)量的高低已成為一個(gè)Foundry制勝的關(guān)鍵,從大的方面看,一個(gè)國(guó)家所擁有的IP核數(shù)量的多少,質(zhì)量的高低已成為一個(gè)國(guó)家搶占集成電路戰(zhàn)略制高點(diǎn)的關(guān)鍵;IP核已成為產(chǎn)業(yè)低成本創(chuàng)新的利器。Chipless商業(yè)模式極大的降低了研發(fā)成本和研發(fā)風(fēng)險(xiǎn),以風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)、利益共享的模式形成了一個(gè)個(gè)小的以處理器內(nèi)核為核心的生態(tài)圈,使得低成本創(chuàng)新成為可能。從這個(gè)意義上看,以ARM為代表的Chipless商業(yè)模式是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)一步分工細(xì)化的結(jié)果,是新型的半導(dǎo)體業(yè)態(tài)。因此,Intel要面對(duì)的,不僅僅是ARM,不僅僅是ARM生態(tài)圈,更是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)和潮流。
