上海證券報
2024-11-15 
科創中國｜探尋“芯”火燎原的幕后英雄——走進芯原股份
在一根頭發絲直徑大小的空間，用上萬顆晶體管構建起一座高樓大廈；在一個指甲蓋大小的空間內放進上百億顆晶體管，構建一座芯片之城。這背后的難度和科創含量之高，不言而喻。近日，上海證券報記者走進芯原股份，探尋芯片設計的奧妙。
“如果說芯片是房子，那么IP就是房子里的廚房、客廳，標準單元庫是砌房子用的磚。”芯原股份創始人、董事長兼總裁戴偉民耐心形象地向記者解釋，20多年前，中芯國際想承接“造房子”工程，但是沒有“磚”，于是他回國開始“燒磚”，就有了今天的芯原股份。
芯原股份是一家依托自主半導體IP，為客戶提供平臺化、全方位、一站式芯片定制服務和半導體IP授權服務的企業，公司為包括谷歌在內的芯片設計公司、IDM公司（半導體垂直整合制造商）、系統廠商、大型互聯網公司和云服務商等各類客戶，提供高效經濟的半導體產品解決方案。
芯原股份預計2024年第三季度實現營業收入7.18億元，環比增長16.96%，同比增長23.60%；預計第三季度新簽訂單為6.48億元，截至第三季度末在手訂單21.38億元，在手訂單連續四個季度保持高位，其中一年內轉化為收入的比例為78.26%。
持續研發投入
創新成果斐然
“全世界72家客戶的128款AI類芯片里集成了芯原NPU IP，合計出貨量已經超過了1億顆。”談及芯原股份IP業務的最新進展，戴偉民非常振奮地拿AI領域的成績來舉例。芯原股份的IP營收已經連續多年排名全球第七、中國第一，IP種類排名全球前二。
在半導體IP領域，芯原股份如此成功，其背后的秘訣是什么？
“持續高研發投入帶來的技術成果積累是根基。芯原股份每年的研發投入占到營收的30%以上。”戴偉民表示，長期的高研發投入，讓芯原股份有能力構建起一條技術護城河。
戴偉民介紹，作為一家平臺化的芯片設計服務公司，芯原股份擁有圖形處理器IP（GPU IP）、神經網絡處理器IP（NPU IP）、視頻處理器IP（VPU IP）、數字信號處理器IP（DSP IP）、圖像信號處理器IP（ISP IP）和顯示處理器IP（Display Processor IP）等六大類處理器IP，以及1600多個數?；旌螴P和射頻IP。
數量龐大的IP矩陣，也讓芯原股份得以覆蓋物聯網、可穿戴設備、智慧電視、智慧家居、安防監控、服務器、汽車電子、智能手機、平板電腦、智慧醫療等各種應用領域。
芯原股份之所以敢持之以恒地進行高研發投入，是源于對市場的準確判斷和資本的支持。
“那時候A股還沒有推出科創板。芯原股份最初瞄準了去納斯達克上市，才敢做這么高投入?！贝鱾ッ窠忉專噍^于盈利，納斯達克市場更看重科技公司的研發能力，投資者相信技術領先的公司具有更遠大的發展前景；芯原股份早期的投資者更多是美元基金，他們也有耐心給公司更多的發展時間。
在戴偉民看來，人才投入也是研發投入的一部分，且更為重要。“在近兩年行業景氣度下行的背景下，芯原2024年招聘了200多名應屆畢業生，名校畢業的碩士生占比達到97%?！贝鱾ッ裾f，芯原不僅重視人才，更善于逆周期儲備人才。“這些應屆生上手很快，三五年內就能成長為公司的技術骨干。”
截至2024年6月底，芯原股份擁有研發人員1640人，占比89.18%，其中碩士及以上學歷的研發人員占比達87.74%；中國本土研發人員中，具有十年以上工齡的占比28.82%，員工平均年齡為33.11歲。
定增加碼主業
內生外延發展
“產業下行時期是半導體IP行業整合的良好時機。作為半導體IP和一站式芯片定制服務平臺的行業龍頭，芯原股份非常適合做并購?！闭劶爱斚氯諠u火熱的并購市場，戴偉民表示，未來公司將繼續依托平臺化公司對行業的理解，積極推進產業生態建設，視業務需要擇機進行與公司戰略發展方向相一致的投資或并購。
事實上，芯原股份多年以來一直堅持以內部自主研發為主，在自主創新的同時適時對所需的技術和團隊進行準確的收購和引進、吸收再創新，企業的IP產品線得到了充實，芯片定制能力逐漸變強。
“芯原股份于2016年1月收購圖芯美國100%股權，在獲得GPU IP的基礎上，又打造了自己全新的NPU IP和GPGPU IP產品線?！贝鱾ッ衽e例說?，F在，基于自有的IP，公司已擁有豐富的面向人工智能應用的軟硬件芯片定制平臺解決方案，涵蓋如智能手表、AR/VR眼鏡等實時在線（Always on）的輕量化空間計算設備，AI PC、AI手機、智慧汽車、機器人等高效率端側計算設備，以及數據中心/服務器等高性能云側計算設備。
基于公司獨有的芯片設計平臺即服務（Silicon Platform as a Service, SiPaaS）經營模式，芯原股份主營業務的應用領域廣泛。
“20多年來，芯原股份做了若干次并購，無論是對國內團隊的并購，還是對國際團隊的并購，一直能夠保證研發的持續性和核心團隊的穩定性?！闭劶安①徑涷灒驹煞輬绦懈笨偛谩I務運營部總經理汪洋表示。
芯原股份正在推進定增事宜。根據披露，芯原股份擬定增募資18.08億元，其中10.89億元用于“AIGC及智慧出行領域Chiplet解決方案平臺研發項目”，7.19億元用于“面向AIGC、圖形處理等場景的新一代IP研發及產業化項目”。
市場需求爆發
公司未來可期
“隨著信息技術的高速發展，數據價值挖掘是大勢所趨，人工智能技術是將這些數據轉化成為高價值的重要手段?！闭劶岸ㄔ鲰椖?，戴偉民表示，從終端設備到云服務器，人工智能技術將被廣泛部署，深入到人們日常生活的方方面面，這其中，AI計算類IP和基于Chiplet架構的高性能計算芯片的應用前景非常廣闊。
Open AI預估，人工智能應用對算力的需求每3.5個月翻一倍，每年增長近10倍，這極大地提升了神經網絡處理器、GPGPU（通用圖形處理器）和相關高性能計算技術的市場應用空間，并對其性能提出更高的要求。
蘇黎世聯邦理工學院計算機視覺實驗室發布的《AI Benchmark IoT性能榜單》中，位列前5的處理器中就有3款芯片內置了芯原股份的神經網絡處理IP；芯原股份自主知識產權的GPGPU IP也已被客戶采用部署至各類面向數據中心、高性能計算、汽車等應用領域的高性能AI芯片中。
戴偉民介紹，在數據處理領域，針對日益增長的支撐AIGC應用的海量算力需求，公司擁有面向高性能計算的AI GPU IP、高性能GPU IP和GPGPU IP等，可滿足客戶廣泛的人工智能計算需求；在汽車電子領域，除了豐富的車規IP布局外，公司還為某知名新能源汽車廠商提供了基于5納米車規工藝制程的自動駕駛芯片的一站式定制服務。
而在當前最熱的Chiplet（芯粒）領域，芯原股份也取得了領先的競爭優勢。
“通俗地說，Chiplet就如同搭積木一樣，把一些預先在工藝線上生產好的實現特定功能的芯片裸片，通過先進的封裝技術集成封裝在一起，從而形成一個系統芯片?！贝鱾ッ裾f，“Chiplet的優勢在于，芯片不需要全部做到5納米或者4納米，而是根據性能需求，只有一部分采用5納米或者4納米工藝，另一部分可采用14/12納米或者28/22納米，成本就降低了。而且因為不需要制作單顆大芯片，良率也得到了提升，這也進一步降低了成本。其實大部分Chiplet是通用的，因此還可以通過‘眾籌’，幾家公司分攤開發成本。”
目前，芯原股份正在將其在SoC中扮演重要角色的半導體IP升級為SiP中的Chiplet，并基于此構建基于Chiplet架構的芯片設計服務平臺。
記者觀察：芯片創業者的幾個啟示
2001年回國創立芯原，2020年帶領公司成為“中國半導體IP第一股”……二十多年間，芯原股份創始人、董事長兼總裁戴偉民經歷了半導體產業的飛速發展、產業變遷，帶領芯原股份經風雨迎彩虹。
回溯戴偉民創立芯原及公司發展的歷程，其遠見卓識、堅韌品格、以人為本的管理理念等諸多方面，都對中國芯片產業及芯片公司發展有著借鑒意義。而“一門三兄妹，創立6家公司”的佳話，更是為人津津樂道。
瞄準市場最前沿需求
2000年，張汝京在上海張江創立了中芯國際。2001年，戴偉民就回國創立了芯原，他當時是加州大學圣克魯茲分校計算機工程系終身教授。
“我覺得中國這次能行?！贝鱾ッ窕貞浧鋭摌I緣由時說，1998年，他作為專家被邀請參加在上海召開的中國半導體發展戰略研討會。1999年秋天，上海啟動了“聚焦張江”戰略。他認為，在國家和上海的大力重視、海納百川的海派文化、張汝京團隊的加盟等諸多因素合力下，中國的半導體產業有望駛入發展快車道。
中芯國際剛破土動工，戴偉民就“急匆匆”回國創業，因為他要跑在中芯國際投產的前面做好一些技術布局，晶圓廠才能運營起來。
“如果說生產芯片是造房子，那么半導體IP就是房子里的廚房、客廳、洗手間這些模塊，標準單元庫則是砌房子用的磚?！贝鱾ッ翊虮确浇榻B道。中芯國際創立前，中國半導體產業沒有自己的標準單元庫，且海外的標準單元庫面臨著出口管制的問題。這意味著，中芯國際想造房子（生產芯片），但沒有磚頭（標準單元庫）可用。
芯原股份為中芯國際開發了第一套0.18微米的標準單元庫，解決了其面臨的知識產權困境。截至目前，芯原股份已為中芯國際、華虹宏力等晶圓廠設計出超過50套標準單元庫，有力支撐了兩大晶圓廠和張江集成電路產業的前行。
上市路徑選擇很重要
根據芯原股份的年報，公司2023年研發投入9.54億元，占營業收入比例為40.82%，較去年同期31.24%增加了9.58個百分點。
而芯原敢持續進行高研發投入，既源于半導體IP研發的需求，也源于其當初選擇的上市路徑?！靶驹瓌摿r，目標是在納斯達克上市?！贝鱾ッ窠忉專{斯達克更關注企業的技術和研發能力，芯原可以不局限于短期盈利，而瞄準長期發展目標大膽投入研發。
戴偉民說，2015年，芯原本已完成了登陸納斯達克的路演，但因看好A股資本市場的改革，后于2020年登陸科創板。
企業文化是永續經營的關鍵
談及人才問題，戴偉民介紹，公司重視校招及與高校的合作，堅持校企聯合培養人才，也是芯原企業文化和人文關懷的重要體現。
芯原股份遵循“Fair（公平）、Care（關愛）、Share（共享）、Cheer（快樂）”的企業文化，關注員工職業發展、關心員工生活。
“一家對員工很好的公司?！碧崞鹦驹?，芯片圈人士往往脫口而出地評價道。戴偉民給芯原打造了“硅谷式企業文化”：實施彈性上班制度，員工8點半之前到公司可享受豐盛早餐；為培養“芯二代”，芯原為員工子女提供豐富多彩的家庭日、暑期班、小芯原藝術團……
戴偉民認為，公司文化是芯原的軟實力，也使得芯原擁有遠低于業內平均水平的離職率。2023年，芯原中國本土員工主動離職率為2.8%，遠低于同期中國本土半導體行業平均約16.5%的主動離職率。2024年10月，芯原榮登“2024中國典范雇主”榜單，在這之前，芯原已連續三年被評為“芯片行業最佳雇主”，這充分體現了芯原的軟實力。
華人也能做好半導體
在中國有一個芯片家庭，其成員的創業史充分彰顯出，華人也能做好半導體——這就是戴氏三兄妹：戴偉民、戴偉進、戴偉立。他們均畢業于加州大學伯克利分校，已先后創立6家芯片公司。
1995年，三妹戴偉立在自家客廳與丈夫周秀文一起成立了Marvell（后取中文名“美滿電子”）。在離開美滿電子后，他們又投資了幾家芯片初創公司。二哥戴偉進在1996年聯合創立了硅谷遠景公司（Silicon Perspective），該公司后被楷登電子（Cadence）以約5億美元收購。2007年，戴偉進出任GPU IP公司圖芯的CEO，圖芯后被芯原收購。
戴偉民曾于1995年帶領自己的博士生創辦了計算機輔助設計公司Ultima，Ultima于2000年與由胡正明教授聯合創辦的美國伯克利技術公司（BTA）合并為美國思略科技（Celestry），后被楷登電子以約1.35億美元收購。
除了提供半導體IP授權之外，芯原股份還為客戶提供平臺化、全方位的一站式芯片定制服務。
有意思的是，芯原股份在97%的研發人員身處國內的情況下，有約30%的銷售收入來自境外。
作者：李興彩鄭維漢
（文章來源：上海證券報）
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