百由工场
对国内芯片生意的一点儿想法 2021年
鲁义明 2021.4

  作为一个外行,对在国内怎么发展一个芯片生意,有了一点儿小想法,记录一下。


  一、未来一个稳定运行的芯片公司的样子(目标)

  首先这个芯片公司是一个芯片制造商(Foundry,芯片行业专门负责生产、制造芯片的厂家,台积电就是一个 Foundry),它的核心优势是超常勤奋的工程能力维持大比例市场份额(台积电大概也是这个打法)。

  其次这个芯片公司有自己的 RISC-V (一个很热的新的开源的芯片指令集)的 IP(芯片内部的电路功能模块设计,包括软核、固核和硬核),并且自产自销自己的这个芯片,这个芯片的价格比较低(这个有点儿像台积电自己在销售一款自己研发的芯片)。

  然后这个芯片公司把这个 RISC-V 的 IP,全部开源,任何人都可以免费下载,可以随便修改,可以把修改后的 IP 交给这个芯片公司进行生产,这个芯片公司保证以同样的价格向这个修改者供货(也就是 IP 随便改,但芯片价格不变)。这个做法里唯一的限制是,IP 的开源协议里面规定,基于这个 IP 的修改,只能交给这个芯片公司进行生产。

  之后的,如果客户公司自己不会修改 IP,这个芯片公司可以帮助客户进行 IP 设计,单独另行收费。当然客户也可以找市场上的其他芯片设计公司(Fabless)进行设计。


  二、对这个芯片公司的生意的一些解释


  1. 真正的目标

  这个生意思路的目标,是把这个公司打造成市场上最大的 RISC-V 这个细分领域的芯片制造商(Foundry)。开源一个 IP,只是一个营销手段,用来帮助芯片设计和销售公司(Fabless)降低设计成本,并承担芯片设计到制造过程中的主要风险(这个芯片制造商在这个细分领域专门持续积累大量经验),也就是把设计到制造过程中的大量风险,由自己承担。


  2. RISC-V 的 IP 从哪里来?

  芯片公司自己组建研发团队设计出来,或者从市场上买一个来(比如从芯来科技买一个)。


  3. MCU/CPU

  在初期,可以从 RISC-V MCU 起步,主要向嵌入式市场、物联网市场供货,这个有点儿像 ST(意法半导体),但支持出来“一群”ST。

  生意稳定后,可以自己开发手机 CPU 的 IP,或者购买一个,然后开源,然后向手机市场和高端设备市场供应 RISC-V CPU,这个有点儿像联发科,但会支持出来“一群”联发科。


  4. 与芯片设计公司(Fabless)的关系

  在大多数时间里,会类似现在的芯片设计公司(Fabless)与芯片制造商(Foundry)之间的关系,只不过这个芯片制造商为合作的芯片设计公司多提供了两个东西,一个是“模板IP”,另一个是承担设计失败的风险。

  至于之后的芯片设计公司(Fabless)之间的混战与兼并,不参与。

  而这个芯片制造商,肯定不会主动收购芯片设计公司。至于芯片设计公司发展得非常大了,反过来收购这个芯片制造商,从市场的角度,只要不产生垄断,也是可以的。被收购后,芯片制造商的技术人员,可以出来再创建一个芯片制造公司,跟其他芯片设计公司合作。

  总体来看,芯片制造公司与芯片设计公司的合并,其实是芯片基础 IP 与 芯片定制的深度绑定,并进一步绑定了制造环节,类似台积电、ARM 和高通/联发科合并,要发展成 Intel。


  三、接地气的发展路线图


  1. 这个公司先从 MCU 芯片设计公司起步

  这个公司首先成为当前市场主流的 ARM MCU 的设计公司(Fabless),买 ARM 的 IP,然后为客户定制修改,在市场里活下来,并靠过人的勤奋打出来一定的市场份额。

  之后,这个公司自研,或者购买,RISC-V 的 IP,并投入一些工程师,在为客户定制中,与 ARM 进行比较。如果功能和成本相差不大(自己可承受),就努力建议客户采购自己的 RISC-V 芯片。


  2. 在芯片定制方面与 ARM 系打平

  利用自己在 RISC-V 指令集方面的自由,IP 方面的自由与持续积累的技术和经验,尤其是超越 ARM 限制而自研的一些技术创新与工程技术积累,再加上过人勤奋的紧贴市场客户的近距离支持、快速反应、合作研发,所产生的高效率与降低成本,实现在功能、成本、服务等方面,可以与 ARM 系的芯片公司,如 ST 等等,在市场上打平,也就是稳定占领一块市场份额。

  ARM 系的芯片公司当然有自己长期积累的优点(有些优点可能很难短期被撼动),也有这些优点支持的客户公司。

  但今后的市场变化的三大因素,即物联网的起步发展、中国市场越来越大、国际技术封锁产生风险等,导致市场空间的新增与变化,可以给国内的芯片设计公司,制造出来足够的一轮发展空间。在这个发展空间里,国内的芯片公司应该也可以发展出来自己的优点,稳定获得一些市场份额。


  3. 收购或建造芯片制造厂

  在 RISC-V 的 IP 稳定且靠谱(积累了很多经验)后,这个公司先收购 IP 的再销售权(或者融资参股/收购 IP 原厂,类似于参股/收购 ARM,但显然所需资金量会小很多)。之后,收购芯片制造厂(Foundry),或者自己融资建造。

  这两步做完,自己会变成一个完整的芯片公司(IDM),业务包括 IP,定制设计,以及芯片制造。但这个完整公司,对阵庞大的 ARM 系,还不行。


  4. 把 IP 开源

  这个公司把 IP 开源,把为各细分领域定制 IP 的工程师团队,分出去组建新设计公司,自己只参股(将来还可以进一步退出)。基于自己开源 IP 的新设计公司,变成了自己的客户,还是紧密跟自己合作,但是会更紧密的为客户公司服务。同时,这个开放体系,会吸引更多的业内公司基于自己的开源 IP、承担失败责任这两个主要因素,来跟自己合作。

  后面的体系之争,就是 ARM 的封闭 IP,以及 IP 与制造之间的远离(脱节),与这个公司的 RISC-V 体系的开放 IP,以及 IP 与制造之间紧密衔接,这两个体系的竞争。

  同样的做法,放在现在的市场看,大概类似台积电收购了 ARM,然后开源了 ARM IP,又投资建设了专门的 ARM 芯片生产线,还对芯片公司保证芯片质量并且平价供货,而且开源协议还屏蔽了三星制造,产生的效果。这个在现在的市场当然会产生严重的垄断行为,但是对于我们自己芯片公司的成长壮大,大概是一条可以集中力量一起发展的路线。

  这个公司,后面主要的发展,就变成持续扩大产量,持续升级这个开源 IP。因为这个 IP 是开源的,自己可以吸收客户们愿意公开提交给自己的升级补丁,所以自己对 IP 的升级的成本,也会降低很多。这个 IP 就变成了一个大家集体开发的基础 IP,类似现在的 Linux 操作系统。


  四、芯片领域的开源与商业的竞争

  芯片 IP 与操作系统的主要区别,是操作系统编译完就可以直接变成可用产品,但是芯片的开源 IP,需要有一个可靠的制造厂做出来,才能变成可用产品。

  从整个市场看,在 RISC-V 指令集开源后,还需要 IP 的开源以及配套的靠谱的芯片制造,社会开放生产的整体效率,才能真正提升起来,超过封闭的技术体系。

  换个角度说,如果开源是更有效率的基础产品的社会化大生产模式(这个在操作系统领域已经验证),而如果芯片指令集与 IP 也都适合进行开源方式生产,那么掌管芯片 IP 的开源基金会(就是上述的实际的芯片公司),应该向社会提供一个“IP 编译成产品”的工具,这个工具就是芯片制造厂(Foundry),而这个工厂是可以收费的,收取的制造费用相当于软件领域的一个“编译费用”。

  从整个产业链来看,可预见的未来,除非芯片制造技术出现重大突破,否则芯片制造的成本,是硬成本,不太可能大幅度降低。产业链的增长点,大概主要在 IP 的上量与降低成本,使芯片能够以更低成本、更完备的功能进入到物联网产品与服务里面去,推动芯片应用上量。让芯片制造环节留存大量利润,对产业链发展是负面效果。基础 IP 环节留存大量利润,也是负面效果。

  芯片制造环节保持适度利润,基础 IP 环节也保持适度利润,把利润主要导向 IP 定制环节,大概是撑大整个产业链流量的主要操作点。

  在垄断的问题方面,等到我们自己的芯片大厂发展起来了,芯片产业真正做大了,然后可以再用反垄断的做法切分,继续推动市场的发展。

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