鉅亨研報2022/09/25 13:27
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劉烱德華冠投顧趨勢分析台股
華冠投顧 劉烱德分析師表示根據調研，預估全球矽智財產業 2022-2028 年以 CAGR+5% 速度成長，但研究團隊認為，隨著半導體製程往 3nm 以下發展、單一晶片上承載功能越加複雜，IC 設計難度只會越來越高，IC 設計公司需投入的研發費用勢必也將增加，此外，隨著物聯網等科技發展，終端裝置數量將會持續增加，並帶動 IP 授權數量的成長。綜合以上，IP 授權將持續在 IC 產業扮演舉足輕重的角色。
文末將以股票舉例。

• 1970 年代計算機節點低速互連
• 1980 年代發明了個人計算機 PC 電腦

將個人電腦 PC 連接到一個網絡中，實現相互之間的溝通與交流，把 PC 和網際網路相關的行業稱為 IT (Information Technology)。
在當時以矽為材料所發展的半導體廠商稱之為 IDM（Integrated Device Manufacturer）模式，也就是由一間公司掌控從 IC 設計到製造和後續封裝測試到銷售等所有的工作。雖然一條龍式的運作模式能夠有彈性及效率的掌握產品發展進度及成本，但隨著半導體製程越來越複雜，各階段在技術難度及資本支出也大幅增加，公司必須擁有非常雄厚的資本才能應付如此龐大的支出。

• 1990 年代開始，台積電 (2330) 和聯電 (2303) 等專業晶圓代工（Foundry）的出現，帶動半導體產業進入專業分工模式，而 IC 設計公司（Design House）在此期間逐漸嶄露頭角，以晶片設計為主要業務，並將晶圓製造、封裝等後續工作交由下游其他公司。 而傳統 IDM 公司則逐漸轉向 Fab-Lite（輕晶圓廠）甚至 Fabless（無晶圓廠）發展，僅剩下 Intel、三星、德州儀器、英飛凌等較具規模的國際巨頭仍以 IDM 模式經營。
• 2010 年代，隨著產業對單顆 IC 功能和性能要求的增加，IC 設計工作日漸複雜，為了使 IC 設計人員能夠專注於研發各家核心優勢並且加速 IC 開發，矽智財（IP 或 SIP，Silicon Intellectual Property）授權便此興起 (矽智財就是一組已經過事前設計並被驗證完畢、可重複使用的［功能組塊］)，使晶片不用從頭到尾自行研發，而採直接購買部分功能（通常是標準化常見功能）的授權方式達成，使 IC 設計公司進一步專業分工，造就許多 IC 設計服務公司以及 IP 公司竄起，邁入 IP-Lite（輕智財） 模式。
• IC 設計服務公司和 IC 設計公司二者最大的不同，就是 IC 設計服務公司本身並沒有產品，只是協助客戶解決 IC 晶片開發設計時，可能遇到的技術問題。
• IP 公司的業務主要就是在 IP 設計及驗證完成後進行 IP 授權，部分公司還有技術維護和支援業務，商業模式相對單純。
• IP 種類的不同，可以分為處理器 IP、嵌入式記憶體 IP、高速介面 IP 等等，

目前全球最大的 IP 公司 ARM（目前為日本軟銀旗下子公司）就是以授權處理器 IP 為主，其提供的處理器架構（ARM 架構）授權在智慧型手機市場市佔率高達九成以上；台廠的 M31（6643）主要授權高速介面 IP（例如 USB、PCIe 等）和類比 IP；力旺（3529）則以授權嵌入式記憶體 IP 為主。
IP 又可以分為硬核（Hard IP Core）和軟核（Soft IP Core），差別主要在於前者為直接授權一個功能組塊且不能進行修改，後者則是一個可用於後續開發的架構。例如前述提到的嵌入式記憶體 IP 通常為硬核 IP，IC 設計公司取得授權後直接加入使用，且不能做後續開發；處理器 IP（如 ARM 架構）則是軟核 IP，IC 設計公司購入授權後可根據該處理器架構設計後續電路。

• IC 設計服務公司的業務以替客戶代為設計 IC 為主，而不會生產自己品牌的 IC，這樣的服務稱作委託設計（NRE，Non-Recurring Engineering），並收取一次性 NRE 費用，而委外設計好的 IC，若客戶不擅長與晶圓代工廠、封測廠往來，但又想爭取較低的投片價格和良好的技術服務，就會進一步透過和下游公司合作密切的 IC 設計服務公司代為投片量產，這部分業務則稱作 Turn-Key。
• IC 設計服務興起是因為有越來越多的品牌廠出現差異化晶片或自行研發晶片的需求（例如用於進行 AI 計算的伺服器 ASIC 等），或是 IC 設計公司希望研發非其專長領域的 IC 但缺少相關 IP，就需要有人協助他們產品規格制定、開發、驗證（屬 NRE 部分）到後續的製造、生產（屬 Turn-Key 部分）等階段。
• IC 設計服務公司擁有部分 IP，也可能會向其他 IP 公司購買所需的 IP 授權，可用於委外設計業務或向其他 IC 設計公司授權。目前臺灣主要的 IC 設計服務業者以台積電轉投資的創意（3443）和聯電轉投資的智原（3035）較具規模。
• IP 公司營收來源主要來自 IP 的授權金（License Fee，初次授權 IP 的費用） 和權利金（Royalty，IC 產品正式量產後，每筆銷售抽取的費用）。
• IC 設計服務公司的營收主要來自 NRE 服務收入和 Turn-Key 銷貨收入，以及部分 IP 授權收入，其中 NRE 毛利率（約 30-50%）高於 Turn-Key （一般約 15-25%，但也有低於 10% 的產品）毛利率，但由於後續客戶請求代為投片的比例通常很高，因此營收主要由 Turn-Key 所貢獻。

與 IP 授權有關的公司通常權利金營收比重越高，毛利率越高，例如 2021 年 M31、力旺等純 IP 公司毛利率都為 100%；智原（3035）有約 9% 營收來自 IP 授權，毛利率則為 49.7%。
劉烱德分析師以世芯 - KY (3661-TW) 為例，公司從事特殊應用積體電路 (ASIC) 及系統單晶片 (SoC) 設計及製造生產業務，以高複雜度、深次微米高階製程晶片為主。產品主要應用於四大領域，分別為高解析度電視、通訊網絡設備、消費性電子產品 (數位相機、娛樂系統、行動寬頻等)，以及利基型產品 (醫療設備與監視系統、虛擬貨幣、超級電腦、柏青哥等等)。產品營收比重為委託設計 (NRE) 與 Turneky 各佔 50%，產品應用比重為消費性電子 (數位相機、影像處理與平板電腦) 佔 7%、高效能運算 (HPC) 佔 81%、通訊網路佔 2%、利基市場 (醫療設備與監視系統、虛擬貨幣、超級電腦、柏青哥之娛樂機台) 佔 10%。
目前全球 IP 公司市場主要集中在三大外國巨 (2327-TW) 頭，包含 ARM（40.9%）、Synopsys（新思，18.2%）和 Cadence（益華，5.9%），合計高達 65%，台廠包含力旺 (3529-TW)、M31(6643-TW) 和智原 (3035-TW) 市占率都僅在 1% 左右。
另外由聯發科 (2454-TW) 轉投資處理器矽智財（IP）廠晶心科 (6533-TW)，除了 2021 年業績續創新高外，董事長暨執行長林志明表示，RISC-V 在未來幾個世代中將發展成為與安謀（ARM）、x86 平起平坐的三大主流處理器架構之一，期許晶心科未來在 RISC-V 架構領域成為全球第一的 CPU IP 供應商。
晶心科 (6533-TW) 客戶端 2021 年採用其 CPU 架構的系統單晶片（SoC）出貨量達 30 億顆，年增五成，歷年累計出貨量超過 100 億顆。去年營收為 8.19 億元，年增逾四成，淨利為 1.61 億元，年增 3.21 倍，同創新高，每股純益 3.59 元。晶心科去年營收結構中，超過六成業績是簽約授權金貢獻，近三成是量產權利金收入。
近日美系業者 SiFive 宣布，將為 NASA 提供 RISC-V 核心處理器，該案金額高達 5000 萬美元，相當於新台幣 15.43 億元，為 RISC-V 陣營跨出一大步，也象徵未來包括晶心科 (6533-TW) 在內等聯盟成員，有機會將營運觸角延伸至太空。
雖然市占率較低，但台廠和晶圓代工廠合作密切，例如力旺 (3529-TW)、M31(6643-TW)  均名列在台積電開放創新平台的矽智財聯盟當中，代表台積電 (2330-TW) 向市場推薦這些 IP 公司，除了具認證意義，相關先進製程也能較快進行驗證，使得台廠 IP 公司極具發展潛力。