經(jīng)濟(jì)觀察報(bào) 記者 李靖恒 芯片設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)細(xì)分行業(yè)的營收增長，正在出現(xiàn)分化。

幾家Fabless（無晶圓廠）廠商一季度財(cái)報(bào)顯示，對消費(fèi)類市場需求影響較大的因素，是智能手機(jī)出貨量的顯著下滑。

在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中，芯片設(shè)計(jì)是重要環(huán)節(jié)之一。很多芯片設(shè)計(jì)公司采取Fabless的生產(chǎn)模式，專注于設(shè)計(jì)和銷售環(huán)節(jié)，將晶圓制造和封裝測試環(huán)節(jié)交給外部廠商。

中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2021年中國集成電路產(chǎn)業(yè)銷售額為10458.3億元，同比增長18.2%。其中，集成電路設(shè)計(jì)行業(yè)銷售額占比最大，達(dá)4519億元，同比增長19.6%。

在國內(nèi)眾多Fabless廠家中，韋爾股份（603501.SH）、兆易創(chuàng)新（603986.SH）、格科微（688728.SH）、北京君正(300223.SZ)是四家相對較大的公司。

北京君正董事會秘書辦人士告訴記者，該公司設(shè)計(jì)的芯片包括存儲芯片、微控制芯片等，產(chǎn)品主要應(yīng)用于汽車、工業(yè)等領(lǐng)域，其業(yè)務(wù)不包括手機(jī)領(lǐng)域。

今年年初以來，半導(dǎo)體的產(chǎn)量出現(xiàn)下降。5月16日，國家統(tǒng)計(jì)局公布了國內(nèi)規(guī)模以上工業(yè)生產(chǎn)月度數(shù)據(jù)。其中，4月份集成電路生產(chǎn)量為259億塊，同比下降12.1%，1-4月累計(jì)產(chǎn)量1074億塊，同比下降5.4%。

在整體下滑的背景下，半導(dǎo)體下游的細(xì)分領(lǐng)域出現(xiàn)了分化。與手機(jī)相關(guān)的圖像傳感器、顯示芯片等領(lǐng)域一季度的營收出現(xiàn)下滑，而與汽車、工業(yè)等領(lǐng)域相關(guān)的芯片產(chǎn)品仍然保持著增長。

芯片設(shè)計(jì)依賴整體生態(tài)

上述北京君正人士告訴記者，芯片的設(shè)計(jì)過程可以簡單理解為在電腦上設(shè)計(jì)電路圖，然后把圖紙交給晶圓廠生產(chǎn)。然而，芯片的實(shí)際設(shè)計(jì)過程十分復(fù)雜，包括規(guī)格制定、邏輯設(shè)計(jì)、布局規(guī)劃、性能設(shè)計(jì)、電路模擬、布局布線、版圖驗(yàn)證等等。最終，根據(jù)設(shè)計(jì)版圖形成多層的光罩（也被稱為光掩膜版，類似于印鈔用的母版），用于晶圓廠進(jìn)行光刻蝕。

韋爾股份也在年報(bào)中介紹，在完成設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)后，該公司將設(shè)計(jì)的版圖交由晶圓代工廠進(jìn)行掩膜，以制作光罩。晶圓裸片由晶圓代工廠統(tǒng)一采購，然后進(jìn)行加工、測試，形成帶有多層電路結(jié)構(gòu)的晶圓。最后，再由封測廠家完成芯片的封裝和測試。

相比起晶圓制造、封裝測試等環(huán)節(jié)，芯片設(shè)計(jì)在設(shè)備方面的投入相對較少。兆易創(chuàng)新在年報(bào)中介紹，F(xiàn)abless屬于輕資產(chǎn)經(jīng)營模式，相對更為靈活。采用的Fabless運(yùn)營模式可以充分利用半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈資源，集中主要精力用于產(chǎn)品研發(fā)和技術(shù)迭代。

相對晶圓廠這種資產(chǎn)密集型的企業(yè)，F(xiàn)abless公司屬于知識密集型。“從集成電路整體產(chǎn)業(yè)鏈來看，集成電路設(shè)計(jì)是具有自主知識產(chǎn)權(quán)并體現(xiàn)核心技術(shù)含量的研發(fā)和設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。”兆易創(chuàng)新稱。格科微也在年報(bào)中強(qiáng)調(diào)，該公司價(jià)值創(chuàng)造的主要源動力是“工藝研發(fā)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)造能力。”

例如，一顆芯片的設(shè)計(jì)往往會產(chǎn)生多層的光罩用于流片（芯片試生產(chǎn)），制程越先進(jìn)需要的光罩層數(shù)越多，每片光罩極其昂貴。

格科微表示，與市場上其他參與者相比，公司產(chǎn)品能夠以較少的光罩層數(shù)完成生產(chǎn)，“在電路設(shè)計(jì)方面，公司采用成本較低的三層金屬光罩設(shè)計(jì)，并通過對產(chǎn)品設(shè)計(jì)的持續(xù)優(yōu)化有效縮小了芯片的尺寸，與同性能的其他產(chǎn)品相比實(shí)現(xiàn)了更為精益的成本控制。”

在單個(gè)設(shè)計(jì)公司的創(chuàng)新之外，芯片的設(shè)計(jì)往往還需要依賴整體的開發(fā)生態(tài)，包括開發(fā)軟件、架構(gòu)等等。比如，芯片的設(shè)計(jì)需要用到EDA（EDA：Elec－tronicDesignAutomation,電子設(shè)計(jì)自動化）軟件。

東吳證券分析師王紫敬在近期研報(bào)中稱，EDA與芯片產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)合越來越緊密，已成為提高設(shè)計(jì)效率、加速技術(shù)進(jìn)步的關(guān)鍵推手。王紫敬認(rèn)為，芯片設(shè)計(jì)的先進(jìn)工藝是由晶圓廠、設(shè)計(jì)公司和EDA軟件廠商共同推進(jìn)的成果。晶圓廠從材料、化學(xué)、工藝過程等制造步驟來尋求工藝突破。EDA公司借助晶圓廠的測試數(shù)據(jù)和工藝細(xì)節(jié)文件來改進(jìn)EDA軟件。芯片設(shè)計(jì)公司使用新的EDA模型進(jìn)行設(shè)計(jì)、試生產(chǎn)，反饋到晶圓廠和EDA公司改善制造工藝和軟件模型。

除了軟件，芯片在設(shè)計(jì)時(shí)需要選擇特定的架構(gòu)，這是一套溝通硬件和軟件的指令集。比較常用的指令集有X86、MIPS、RISC-V、ARM等。其中X86是英特爾推出的一套復(fù)雜指令集，而MIPS、RISC-V、ARM都屬于精簡指令集。

上述北京君正人士向記者表示，目前該公司的產(chǎn)品采用的是MIPS架構(gòu)，正在研發(fā)基于RISC-V架構(gòu)的芯片。RISC-V是免費(fèi)的開源架構(gòu)，其研發(fā)成本相對較低。

兆易創(chuàng)新也在年報(bào)中稱，該公司的微控制芯片產(chǎn)品主要基于ARM架構(gòu)（需要支付高昂的授權(quán)費(fèi)）。不過兆易創(chuàng)新在2019年首次推出了基于RISC-V的產(chǎn)品。目前，該公司微控制芯片系列產(chǎn)品采用ARM、RISC-V兩個(gè)系列的架構(gòu)，“在提供高性能、低功耗的同時(shí)兼具高性價(jià)比”。

作為知識密集型的輕資產(chǎn)公司，F(xiàn)abless設(shè)計(jì)廠家在依賴外部制造廠商的同時(shí)，也對整體半導(dǎo)體制造鏈條的變動相對敏感。

兆易創(chuàng)新在年報(bào)中表示，2021年全球半導(dǎo)體供應(yīng)鏈產(chǎn)能持續(xù)趨緊，整個(gè)半導(dǎo)體芯片制造鏈條上的節(jié)點(diǎn)供應(yīng)都非常緊張，交期明顯延長。

“報(bào)告期內(nèi)，集成電路行業(yè)普遍面臨供應(yīng)鏈緊張的情形，晶圓、封裝、測試等各生產(chǎn)環(huán)節(jié)均存在不同程度的產(chǎn)能緊缺問題。公司各產(chǎn)品線面臨著不同程度的產(chǎn)能壓力。”北京君正也在年報(bào)中稱。

格科微則正在進(jìn)行從Fabless向Fablite(輕晶圓廠)的轉(zhuǎn)型，“通過自有Fab產(chǎn)線的基礎(chǔ)，把整個(gè)產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、研發(fā)、制造、測試、銷售全環(huán)節(jié)打通，在當(dāng)前半導(dǎo)體整體產(chǎn)能緊缺的情況下極高的提升了自身的產(chǎn)品競爭力。”

下游市場正在加速分化

根據(jù)幾家Fabless廠公布的一季度財(cái)報(bào)，半導(dǎo)體設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)細(xì)分行業(yè)的營收增長，正在出現(xiàn)分化。

韋爾股份和格科微的主要產(chǎn)品都是CMOS圖像傳感器以及顯示驅(qū)動芯片，其一季度營收分別下降了10.8%以及10.5%。兆易創(chuàng)新和北京君正的主要產(chǎn)品都是存儲芯片以及微控制芯片，一季度營收分別上漲了39%和32.4%。（CMOS：互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體）

中國銀河證券分析師高峰和王愷，在近日研究報(bào)告中分析了50多家國內(nèi)的芯片設(shè)計(jì)公司一季度的營收數(shù)據(jù)。結(jié)論認(rèn)為整體來看電子行業(yè)一季度營收凈利潤均出現(xiàn)小幅下滑，但顯著下滑的板塊包括光學(xué)元件、LED、顯示器件等。

下游市場也在出現(xiàn)分化。北京君正在年報(bào)中表示，截至2021年底，汽車、工業(yè)、醫(yī)療等行業(yè)市場仍呈現(xiàn)較好的需求態(tài)勢，消費(fèi)類市場的需求出現(xiàn)一定的分化，部分市場供應(yīng)緊張的情況有所緩解。預(yù)計(jì)在2022年里，消費(fèi)類市場中不同的細(xì)分應(yīng)用領(lǐng)域可能會出現(xiàn)不同的需求變化。

在消費(fèi)市場需求中，影響比較大的是手機(jī)市場的變動。根據(jù)市場研究機(jī)構(gòu)Counterpoint近期發(fā)布的數(shù)據(jù)，2022年一季度全球智能手機(jī)市場同比下滑的7%，環(huán)比下滑12%。其中，中國智能手機(jī)市場占全球市場的份額，從2021年一季度的25.6%，下降到了2022年一季度的22.5%，雖然仍是全球最大的智能手機(jī)市場。

韋爾股份和格科微生產(chǎn)的CMOS圖像傳感器最大的應(yīng)用市場就是手機(jī)。

格科微年報(bào)介紹，2021年全球CMOS圖像傳感器市場出貨量為71億顆，市場規(guī)模達(dá)到188.4億美元。其中，全球智能手機(jī)及功能手機(jī)CMOS圖像傳感器銷售額占據(jù)了54.6%的市場份額。

韋爾股份在年報(bào)中表示，2021年中國手機(jī)市場由于疫情帶來的內(nèi)需放緩及高端機(jī)市場表現(xiàn)相對低迷，中國市場智能手機(jī)整體市場表現(xiàn)較2020年略有下滑。

與手機(jī)市場不同，北京君正在年報(bào)中預(yù)計(jì)，2022年汽車、工業(yè)等行業(yè)市場仍將保持良好的需求狀況。北京君正人士告訴記者，該公司生產(chǎn)的芯片產(chǎn)品的下游不包括手機(jī)，主要應(yīng)用于汽車、工業(yè)等行業(yè)。

兆易創(chuàng)新也在年報(bào)中表示，該公司微控制芯片產(chǎn)品已經(jīng)成為業(yè)績增長最快的產(chǎn)品線，2021年實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入24.56億元，同比增長225.36%。其增長良好的應(yīng)用領(lǐng)域包括工業(yè)(包括工業(yè)自動化、電力、新能源等)、安防監(jiān)控、汽車、家電等領(lǐng)域。

“2021年微控制芯片產(chǎn)品在工業(yè)領(lǐng)域銷售占比持續(xù)增長，有望在2022年與消費(fèi)類應(yīng)用持平，成為公司微控制芯片產(chǎn)品第一大營收來源。”兆易創(chuàng)新稱。

兆易創(chuàng)新認(rèn)為，在汽車微控制芯片領(lǐng)域，隨著物聯(lián)網(wǎng)終端需求不斷推進(jìn)，汽車駕駛信息系統(tǒng)、油門控制系統(tǒng)、自動泊車、先進(jìn)巡航控制、防撞系統(tǒng)等對32位微控制芯片需求量將大幅度提升，車載和工控領(lǐng)域?qū)⑹俏⒖刂菩酒袠I(yè)未來在全球市場中開拓的主要目標(biāo)市場。

目前，存儲芯片的增長，也部分來自于汽車等領(lǐng)域。

兆易創(chuàng)新介紹，存儲產(chǎn)品包括包括閃存芯片和動態(tài)隨機(jī)存取存儲器（其中就包括人們所熟知的內(nèi)存條）。閃存產(chǎn)品又包括NORFlash（代碼型閃存芯片）和NANDFlash（數(shù)據(jù)型閃存芯片）。NORFlash市場規(guī)模的增長主要得益于TWS（真無線立體聲）耳機(jī)、可穿戴設(shè)備、5G以及汽車電子等新興應(yīng)用領(lǐng)域的需求增長。目前，該公司在試圖將NANDFlash產(chǎn)品也擴(kuò)展至汽車領(lǐng)域。