产业观察:ARM IPO高标定价将抬升半导体IP业的天花板

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集微网报道 (文/陈炳欣)芯片巨头ARM即将在美国纳斯达克IPO上市,引动各方密切关注。目前的消息是,其每股定价为51美元,落在预测区间高标,估值达到545 亿美元。尽管这个估值与英伟达、台积电成千上万亿美元的市值相比低了不少,但与IPO初期的定价相比却仍可称得上是一个“胜利”。作为全球最大的半导体IP供应商,这一估值也将抬升半导体IP行业的天花板。

ARM高标定价具有行业意义

IPO定价一直是本次ARM上市的各方关注重点。2016年软银以约320亿美元的价格收购ARM。现在ARM的估值虽然高于当初的收购价,却显然距离软银创始人孙正义的目标还有不少距离。当时,孙正义非常兴奋地宣称ARM将是软银集团的未来。“可以自信地说,ARM的价值将在五年内增长5倍。”

可是近10年的ARM业绩成长并未如当初的预期。2022年使用ARM技术的芯片总价值达989亿美元,但ARM的2023财年总体营收26.8亿-27.0亿美元,净利润只有5.24亿美元。这也是不少分析师对软银的乐观预期并不买账,认为ARM 超500亿美元估值可能高了的主要原因。

事实上这也反映了芯片行业中一直存在的一个话题,即半导体IP行业的盈利空间是不是真的有点儿“低”了?根据分析机构IPnest发布的半导体IP 报告,2022年设计IP行业营收66.7亿美元。而高通一个季度的营收就有百亿美元左右。

从收入构成来看,ARM的赚钱模式主要有两种:一种是通过许可证赚钱(占比总收入为40%);另一个则是利用专利使用费赚钱(占比总收入60%)。其中,专利使用费作为ARM最赚钱的业务,定价却不高,这也是其市场占有率高达99%,收入和利润规模却不是特别大的重要原因。

为了改变这种形势提高定价,在本轮IPO中ARM也是颇费了一番心思。一方面,是引入战略投资者,确定基本盘;另一方面则宣称将改变发展模式,进入芯片设计,以获取更多利润。此前就有消息称,ARM在IPO之际,已经把一些最大客户列为首次公开募股的战略投资者,包括苹果公司、英伟达、台积电、英特尔和三星电子。各个投资者将向ARM投入2500万美元至1亿美元不等的资金。日前,台积电宣布,临时董事会决议,拟在不超过美金1亿元额度内认购ARM的普通股股份。

与此同时,ARM也在试图对发展模式进行一定改变。ARM在IPO文件中证实,将向客户提供“SoC 解决方案”许可,而不仅仅是IP。ARM在一份声明中写道:“最近,我们投资了一种以解决方案为中心的整体设计方法,超越了单个设计 IP 元素,提供了一个更完整的系统。”外界分析认为,ARM这样新的SoC 解决方案将面向汽车片上系统、客户端 PC 和云数据中心等领域,以在每台设备中获取更多价值。

ARM这种尝试显然是获得一定效果,获得了超过10倍的超额认购。为ARM在47美元到51美元的区间中,以高标定价提供了基础。而这一估值也可望抬升半导体IP行业在资本市场上的天花板。

半导体IP重要性仍在提升

半导体IP也称IP核,是一些可重复利用的、具有特定功能的集成电路模块,其发展与半导体产业的转移与细分息息相关。20世纪60年代半导体产业在美国发源,从硅谷诞生了一批领先时代的半导体公司。不过随着产业发展,产业的转移与细分不可避免,特别是21世纪产业热点从个人电脑向手机产业转移,终端产品更加复杂多样,芯片的设计难度也在不断提升,研发资源和成本持续增加,促使全球半导体产业分工持续细分,芯片设计服务产业的服务范围不断扩大,从芯片设计行业中拆分出半导体IP和EDA工具等产业链。

EDA工具可以辅助工程师设计更复杂、更强大的IC芯片;半导体IP则可应用于芯片中的多个组件,如处理器、外围接口、模拟部件、RAM / ROM、安全模块等,通过将不同组件的 IP 组合起来,可构成一幅完整的芯片设计版图。芯片设计公司可以通过采用半导体 IP缩短芯片设计周期、降低开发成本。设计工程师要想设计足够复杂的芯片,就必须有足够的IP储备,没有可利用的IP会让芯片设计任务难以完成。芯片设计行业就在这样的正向反馈中不断发展。

了解了半导体IP产业的发展历程可以看出,目前IP行业的规模虽然并不大,但是其居于产业链上游,对全产业链创新具有重要作用,能够带动大量下游行业发展。根据IBS数据显示,半导体IP市场将从2018年的46亿美元增长至2027年的101亿美元,年均复合增长率为9.13%。其中处理器IP市场预计在2027年达到62.55亿美元;数模混合IP市场预计在2027年达到13.32亿美元;射频IP市场预计在2027年达到11.24亿美元。而ARM的此次操作,有望提高半导体IP企业在资本市场的定价权,抬高盈利预期,提高行业的天花板。

未来,随着先进制程的演进,线宽的缩小使得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。在28nm工艺节点下,单颗芯片中可集成的IP数量为87个。当工艺节点演进至7nm时,可集成的IP数量达到178个。单颗芯片可集成IP数量增多为更多IP在SoC中实现可复用提供新的空间,从而推动半导体IP市场进一步发展。

另一个趋势是Chiplet(小芯片或芯粒)技术某种意义上也被视为半导体IP的延伸,或将进一步扩展半导体IP产业的想象空间。Chiplet实现原理与半导体IP相似,是把一些预先在工艺线上生产好的实现特定功能的芯片裸片,通过先进的集成技术(如3D集成等)集成封装在一起,从而形成一个系统芯片。也就是说,Chiplet是在系统芯片层面实现IP的新型复用模式,即硅片级别的IP复用。

目前,Chiplet技术已经有大量应用,比如AMD Zen架构之后的产品通常都采用了Chiplet的方式,Zen 2系列更是全系列采用Chiplet技术;英特尔Spring Crest神经网络芯片以及Lake Field异构计算芯片等也都采用了Chiplet技术。根据Omdia数据,2018年全球Chiplet市场规模为6.45亿美元,预计2024年市场规模可达58亿美元,年均复合增长率可达44%,并且有望逐渐扩展到整个半导体市场。

责编: 张轶群
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