设想一个场景。
现在你是一名芯片设计工程师,要设计一款应用于可穿戴设备上的产品,初步确定好芯片的规格、能耗、功能和架构设计后。
下一步该怎么做呢?
为了不“重复造轮子”,摆在你面前的有两个方案。
一是先去找IP设计和授权公司买IP,再找EDA公司完成电路图绘制、仿真验证和物理版图设计。二是直接找IP公司买打包好的、几乎拿来就能用的模块化产品。
前种方式购入的属于软核,是一堆RTL源代码文件,拿到手后可以根据工艺和需求修改;后者购入的是硬核,省心但牺牲了很多修改空间。灵活度介于两者之间的,称之为固核。
解决了芯片IP问题后,才能开始后续的晶圆制造、封装测试等环节。
IP就是芯片大楼里不同部分的设计图纸。相较于后续施工环节,设计图纸和画图纸的造价并不那么高,但没有图纸,其余的环节便很难推进,这便是IP的重要性。
那么,一款可穿戴芯片会使用到哪些IP?
MCU微控制器是必不可少的,将逻辑、存储能力集合在一起,功能多功耗低,还有电源管理单元,每个电子产品都需要。
考虑到可穿戴设备的蓝牙功能,你增加了一个蓝牙射频模块,如果还有触屏功能,得加个处理生物信号的模拟前端。收集到的数据需在设备内部处理,还得配置数字信号处理器DSP或者神经网络处理器NPU……
这么多种类的IP,该找谁来授权?
芯原股份,闪亮登场。
2020年,芯原股份登陆科创板,被誉为“中国半导体IP第一股”。
目前,公司拥有GPU图形处理器、VPU视频处理器、NPU神经网络处理器等六大类处理器IP,和超过1600个数模混合IP与射频IP。2025年公司IP种类位于全球前二,IP授权业务市占率排在国内第一、全球第八。
所以,从可穿戴设备、工业控制再到汽车电子、消费电子和AI服务器领域,芯原股份的产品布局均有涉及。
具体来看,公司业务有两大部分。
首先是一站式芯片定制服务。
从设计到流片,可实现最快在一年时间内完成流片,英特尔、博世、恩智浦、亚马逊、谷歌、微软等巨头均成为公司客户。
芯原股份实现先进工艺节点全覆盖,与全球主流晶圆厂、封测厂和EDA厂建立长期稳定的关系,具备高端ASIC芯片定制实力。
其次是IP授权服务。
这种近乎“一本万利”的商业模式,将该业务毛利率推向85%。2025年公司IP授权业务营收占比约二成,却贡献了超五成利润。
公司发布应用在汽车和边缘AI服务器中的GPGPU-AI IP,在全球范围内进行多次架构授权,被应用在众多高性能产品中。
截至2025年底,全球内置公司GPU芯片出货量超20亿颗。
光说不练假把式,订单才是试金石!
2025年第二、三、四季度,公司新签订单额分别在11.82亿、15.93亿和27.11亿,单第四季度签下近30亿订单,环比增长70.17%。
整个2025年,公司新签订单金额59.6亿元,其中超七成是AI算力相关订单。在手的50多亿订单中,预计一年内转化的比例超80%。
虽然订单储备充足,但当下,芯原股份面临着“增收却亏损”的尴尬境地。
公司营收在2025年达到31.52亿元,同比增长35.77%,但净利润却亏损5.28亿,仍未扭亏为盈。而且,这种亏损情况已经持续了三年,2023和2024年,芯原股份净利润分别是-6.01亿元、-2.97亿元。
实力与业绩出现背离,芯原股份的亏损,有何隐情?
原因很简单,公司在研发上的投入太高了。
IP授权和ASIC定制,都是技术壁垒高需要持续投入研发的行业。2021年到2025年,公司研发费用从6.28亿一路增长至13.13亿,2024年芯原股份研发费用率高达53.72%,超过营收的一半。
近年公司在研发上的投入力度,与之前的海光信息相当。
先进制程下晶体管密度持续提升,单颗芯片可集成的IP数量大幅增加。28nm节点集成约87个IP,7nm节点已增至178个。
IP功能和性能的双重要求,加上行业本身的研发特性。2025年报显示,单“面向数据中心和GPU-AI计算的高性能图形处理器技术”这一个研发项目,芯原股份预计投资规模就高达5.83亿元。
同年公司15个重要在研项目,预计总投资规模在30.5亿元。
好在,芯原股份利润扭亏为盈的曙光已经显现。
一方面,公司进入研发收获期。
前期高研发投入带来的技术红利,正逐步兑现,前面提到的订单增长,便是最佳证明。2025年公司在研项目累计投入金额约21.85亿,已经走完三分之二进程。
另一方面,AI自主可控大势所趋,ASIC定制业务刚刚启航。
2025年国内AI芯片总需求约370亿美元,但国产厂商占据的市场规模约160亿美元,仍有很大提升空间。
全球ASIC市场格局相当集中,博通一家公司2024年占据57.5%的市场份额,原因就在技术壁垒高,国内芯原股份、灿芯股份、翱捷科技占据该业务大部分市场。人工智能自主化率提高,公司有望率先享受行业增长红利。
再加上,国内云服务厂商也在布局AI芯片自研。
百度发布两代昆仑芯AI产品,阿里布局了含光、倚天和玄铁三类核心自研芯片。芯原股份与这些云服务厂商,并非竞争关系,大厂为了降低开发成本、分摊流片风险,倾向于复用验证过的半导体IP模块,与公司这类IP授权商合作。
最后,总结一下。
不论从全球还是国内视野看,芯原股份都在IP授权、定制领域占据一席之地。当下,AI芯片自主化不可阻挡,芯原股份前期针对研发的高额投入,后期将成为助力公司稳步前行的推力源头。
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