升降差別巨大，探尋芯片公司營收變化內(nèi)幕

　　亂世出梟雄，這在2023年的IC設(shè)計(jì)市場有凸出體現(xiàn)。

　　5月9日，TrendForce發(fā)布了一份2023年全球前10大IC設(shè)計(jì)公司營收榜單，據(jù)統(tǒng)計(jì)，這10家公司的營收總和約為1677億美元，同比增長12%。在全球經(jīng)濟(jì)和半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)都不景氣的情況下，能實(shí)現(xiàn)兩位數(shù)百分比的正增長，關(guān)鍵在于英偉達(dá)(NVIDIA)，因?yàn)樵摴�司的營收同比增長幅度高達(dá)105%，而其它多數(shù)公司的增幅都為負(fù)值。

　　可以看出，在這10家公司中，只有英偉達(dá)、博通(Broadcom)、上海韋爾半導(dǎo)體(Will Semiconductor)和芯源系統(tǒng)(MPS)這4家的年?duì)I收實(shí)現(xiàn)了正增長，其它6家的營收都下降了。

　　總體來看，實(shí)現(xiàn)高增長的公司，主要產(chǎn)品和業(yè)務(wù)大多與AI服務(wù)器緊密相關(guān)，而負(fù)增長的公司，主要產(chǎn)品和業(yè)務(wù)大多與AI服務(wù)器關(guān)系不大。

　　英偉達(dá)和博通是從AI服務(wù)器市場受惠*的兩家公司。

　　作為手機(jī)芯片巨頭，高通和聯(lián)發(fā)科受智能手機(jī)市場低迷影響很大。

　　高通2023年?duì)I收309.13億美元(僅計(jì)算QCT)，同比下降了16%。在這種情況下，該公司正在積極拓展車用芯片市場，但短期內(nèi)還難以對營收產(chǎn)生骨干作用。

　　聯(lián)發(fā)科2023年?duì)I收138.88億美元，同比下降了25%，其智能手機(jī)、電源管理IC、Smart Edge(智慧終端平臺)業(yè)務(wù)都衰退了。

　　瑞昱(Realtek)2023年?duì)I收約30.53億美元，同比下降了19%，主要受到PC市場出貨大幅衰退等因素影響。

　　01

　　亂世，出奇制勝

　　在實(shí)現(xiàn)正增長的4家公司中，兩家排名在前三位內(nèi)，另外兩家排名最后兩位，而負(fù)增長的公司都處在榜單的中段位置。可見，在整體行業(yè)不景氣的情況下，出奇才能制勝，產(chǎn)品和業(yè)務(wù)相對中規(guī)中矩的公司運(yùn)營情況大都不好。

　　下面看一下榜單首尾的4家業(yè)績良好公司的產(chǎn)品和業(yè)務(wù)表現(xiàn)。

　　由于AI GPU H100大賣，使得英偉達(dá)2023年?duì)I收高達(dá)552.68億美元，比2022年增長了105%，而目前市場上超過80%的AI服務(wù)器用GPU都被該公司占有了。2024下半年和2025年初，隨著H100的升級版H200，以及新一代產(chǎn)品B100/B200 /GB200陸續(xù)量產(chǎn)，將帶動該公司營收繼續(xù)增長。

　　博通2023年?duì)I收達(dá)到284.45億美元(僅計(jì)算半導(dǎo)體業(yè)務(wù))，年增7%，AI芯片收入占其半導(dǎo)體解決方案總營收的15%。

　　除了賣芯片，博通半導(dǎo)體業(yè)務(wù)部門營收的很大一部分來自IC設(shè)計(jì)服務(wù)。作為全球IC設(shè)計(jì)服務(wù)業(yè)的龍頭企業(yè)，博通趕上了好時候，為了滿足高性能AI服務(wù)器芯片多元化和降低成本等需求，以亞馬遜、谷歌、Meta為代表的CSP(云服務(wù)提供商)都在自研AI芯片，而這些大廠又缺乏IC設(shè)計(jì)技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)和人才積累，要想在規(guī)定時間段內(nèi)拿出合格的產(chǎn)品，就必須尋求外部幫助，此時，正是博通發(fā)揮優(yōu)勢的時候。

　　以谷歌為例，該公司自研了TPU，谷歌設(shè)計(jì)的芯片藍(lán)圖，都由博通進(jìn)行物理實(shí)現(xiàn)。物理實(shí)現(xiàn)是將邏輯電路轉(zhuǎn)換為有物理連接的電路圖的過程，博通繪制好物理版圖后，再送到晶圓代工廠流片，流片成功后的芯片正式進(jìn)入制造環(huán)節(jié)，整個過程都需要博通深度參與。

　　數(shù)據(jù)中心中成百上千個高性能處理器共同運(yùn)作，它們之間的通信就成為了大問題，這也是當(dāng)下數(shù)據(jù)中心性能損耗的主要來源。

　　博通是通信巨頭，最善于解決通信帶寬問題，在全球50GB/s的SerDes市場中，博通占據(jù)了76%的份額，其SerDes接口通過將低速并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為高速串行數(shù)據(jù)，然后在接收端轉(zhuǎn)換回并行數(shù)據(jù)。通過這樣的操作，數(shù)據(jù)可以從一個TPU高速轉(zhuǎn)移到另一個TPU，大大提升了傳輸效率。

　　有了博通的幫助，谷歌自研芯片的項(xiàng)目進(jìn)展速度明顯加快了，TPU從設(shè)計(jì)開始，僅用15個月就部署進(jìn)了數(shù)據(jù)中心。

　　隨著大模型市場競爭快速展開，谷歌大幅增加了TPU設(shè)計(jì)服務(wù)訂單，使博通一躍成為僅次于英偉達(dá)的AI芯片廠商，Semianalysis預(yù)估，AI芯片會在2024年給博通帶來80億~90億美元的營收。

　　不止谷歌，Meta、亞馬遜、微軟等大廠都在加大自研AI服務(wù)器芯片的投入力度，找IC設(shè)計(jì)服務(wù)外包合作伙伴的需求只增不減，此時，以博通為代表的IC設(shè)計(jì)服務(wù)公司的商機(jī)會越來越多。

　　排名靠后的上海韋爾半導(dǎo)體和MPS也有各自的絕活兒，才能實(shí)現(xiàn)營收同比正增長。

　　韋爾半導(dǎo)體有三大業(yè)務(wù)：圖像傳感器、觸控和顯示解決方案，以及模擬解決方案，其它業(yè)務(wù)占比很小。2023年，該公司圖像傳感器營收155.36億元，占2023年度總營收的73.91%;半導(dǎo)體代理銷售營收29.70億元，占比14.13%;觸控和顯示解決方案業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)營收12.50億元，占比5.95%;模擬解決方案業(yè)務(wù)營收11.54億元，占比5.49%。

　　2023年，韋爾半導(dǎo)體境外收入183.31億元，收入占比87.20%;境內(nèi)收入26.36億元，占比12.54%。在當(dāng)今的貿(mào)易大環(huán)境下，該公司的大部分收入來自于境外，這是保證其年?duì)I收同比正增長的一個重要因素。

　　MPS在2023年的營收約為18.21億美元，同比增長4%，主要受惠于車用、企業(yè)數(shù)據(jù)及存儲運(yùn)算業(yè)務(wù)，而該公司的通信與工業(yè)應(yīng)用產(chǎn)品營收是衰退的。

　　02

　　AMD和Marvell

　　在這份榜單中，AMD和Marvell這兩家公司的情況相對特殊一些。

　　之所以說特殊，是因?yàn)檫@兩家公司的產(chǎn)品和業(yè)務(wù)與數(shù)據(jù)中心、AI系統(tǒng)的關(guān)系還是比較緊密的，但它們的營收卻下降了。

　　AMD在2023年的營收為226.80億美元，年減4%。由于PC市場低迷，需求下降，而該公司的多數(shù)部門和產(chǎn)品都是針對PC市場的，因此，雖然其數(shù)據(jù)中心，以及嵌入式業(yè)務(wù)營收增長了，但填不上PC的坑。因此，AMD想要獲得更多AI市場份額。

　　2023年第四季度，AMD發(fā)布了AI GPU MI300系列，該公司將2024年的營收增長希望寄托在了該系列產(chǎn)品上。

　　除了數(shù)據(jù)中心，AMD還在拓展邊緣側(cè)AI市場。不久前，該公司推出了兩款FPGA新品——第二代Versal AI Edge和Versal Prime系列自適應(yīng)SoC，主要面向邊緣計(jì)算設(shè)備(如智能汽車子系統(tǒng))。這兩款芯片都是基于FPGA的，是AMD旗下賽靈思Versal系列的延申。據(jù)悉，斯巴魯汽車已選擇第二代Versal AI Edge系列，用于其名為“EyeSight”的下一代ADAS視覺系統(tǒng)。

　　在榜單中排名第六的Marvell，行業(yè)地位一直都比較穩(wěn)定，多年來，該公司在全球IC設(shè)計(jì)公司中的排名沒有發(fā)生過大的變化，很重要的一個原因是該公司的產(chǎn)品和業(yè)務(wù)很少涉及C端，幾乎都是B端的，B端市場波動相對較小。2023年，Marvell的營收同比下滑了7%，這個幅度與該榜單中其它下滑的5家相比，既不是很高的，也不是*的，給人的總體感覺是中規(guī)中矩。

　　Marvell的主力產(chǎn)品和業(yè)務(wù)是數(shù)據(jù)中心和云計(jì)算用的通信互聯(lián)和存儲。該公司與博通是業(yè)內(nèi)長年的競爭對手，它們的產(chǎn)品和業(yè)務(wù)非常類似，特別是在通信方面，不過，多年來，Marvell的通信業(yè)務(wù)一直被博通壓制，營收難以實(shí)現(xiàn)突破性增長。另外，博通的產(chǎn)品和業(yè)務(wù)線也更多，特別是射頻前端芯片，面對的是智能手機(jī)市場，而且是給蘋果供貨，這就為博通打開了一扇營收大門。相對而言，Marvell更加專注于數(shù)據(jù)中心和云計(jì)算業(yè)務(wù)，產(chǎn)品和業(yè)務(wù)線相對有限。

　　近兩年，在AI大潮中，英偉達(dá)和博通受惠頗多，而Marvell和AMD緊隨其后，但在第二梯隊(duì)，其營收與*梯隊(duì)相比就差了很多。

　　Marvell還有一項(xiàng)重要業(yè)務(wù)，那就是IC設(shè)計(jì)服務(wù)，在這一領(lǐng)域，該公司與博通在全球排名前二。不過，就IC設(shè)計(jì)服務(wù)營收來看，Marvell與博通還是有明顯差距。Marvell首席執(zhí)行官M(fèi)att Murphy表示，目前，該公司IC設(shè)計(jì)服務(wù)的毛利率低于其現(xiàn)成商業(yè)產(chǎn)品，隨著時間的推移，這兩個業(yè)務(wù)的運(yùn)營利潤率有望持平。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，Marvell的做法是鼓勵客戶使用標(biāo)準(zhǔn)的Marvell芯片，然后添加定制接口、加速器或適合所需工作負(fù)載的定制算法，定制工作通常需要 12~18個月。

　　相對而言，目前，博通的IC設(shè)計(jì)服務(wù)業(yè)務(wù)利潤率與其平均水平持平，這說明目前Marvell的設(shè)計(jì)服務(wù)業(yè)務(wù)還未完全成熟，收取的服務(wù)費(fèi)用比博通低。

　　基于以上這些因素，Marvell的年?duì)I收出現(xiàn)了一定程度的下降，但幅度并不大。

　　為了抓住AI市場機(jī)遇，特別是各CSP大廠的“錢袋子”，Marvell在努力加強(qiáng)IC設(shè)計(jì)服務(wù)能力。

　　近幾年，Marvell一直在為亞馬遜開發(fā)定制芯片，亞馬遜是個大金主，為前者貢獻(xiàn)了不少營收。另外，近期，谷歌開發(fā)了兩種Arm服務(wù)器CPU，其中一款代號為“Maple”，就是源于Marvell技術(shù)。

　　03

　　AI浪潮中還有更多商機(jī)

　　AI服務(wù)器和AI PC市場有很多商機(jī)，目前，已經(jīng)顯現(xiàn)出來的，多為處理器(GPU、CPU)和內(nèi)存這些數(shù)字和邏輯芯片。實(shí)際上，商機(jī)存在于更廣闊的空間內(nèi)，特別是對于那些在全球IC設(shè)計(jì)公司排名中靠后的模擬和模數(shù)混合芯片廠商來說，在未來更為廣闊的AI市場，拓展業(yè)務(wù)的機(jī)會越來越多，特別是AI系統(tǒng)的電源管理。

　　由于AI服務(wù)器的功率較普通服務(wù)器高6~8倍，對電源的要求也同步提升，目前，市面上的通用服務(wù)器一般需要2個800W電源，AI服務(wù)器最多需要4個1800W電源。

　　另外，在AI服務(wù)器中，為了解決散熱、損耗問題，超薄應(yīng)用和電源模塊類供電將更加廣泛。

　　數(shù)據(jù)中心需要越來越多的AI加速卡，要配置大量處理器(xPU)，與普通CPU相比，xPU有大量內(nèi)核，有助于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練和AI推理。然而，xPU進(jìn)行AI計(jì)算、傳輸數(shù)據(jù)時會產(chǎn)生較大功耗。也就是說，xPU是非常耗電的芯片，其嚴(yán)格的功耗要求對AI加速卡提出了新的挑戰(zhàn)。

　　目前，xPU穩(wěn)壓器(VR)的要求與標(biāo)準(zhǔn)PoL穩(wěn)壓器有很大不同。某些應(yīng)用要求在小于1V的電壓下為xPU提供超過1000A的電流。低電壓、大電流的發(fā)展趨勢帶來的問題之一是如何提升對負(fù)載波動的快速響應(yīng)能力，此時，必須控制好功耗，不然，系統(tǒng)很難穩(wěn)定工作。

　　如何降低AI系統(tǒng)能耗，成為了產(chǎn)業(yè)難題。目前，主要有兩種思路：一、降低AI系統(tǒng)核心處理器的能耗;二、優(yōu)化電源管理系統(tǒng)，提高AI核心處理器電源管理的效率。然而，隨著AI等新興應(yīng)用的普及，傳統(tǒng)計(jì)算系統(tǒng)用到的AC/DC、DC/DC、多相電源控制器和DrMOS功率級組合等方案，效率已經(jīng)達(dá)到天花板，需要更先進(jìn)的電源管理方案。

　　以上這些問題不是英偉達(dá)、AMD、博通等熱門廠商能夠解決的，需要各家模擬和模數(shù)混合芯片廠商去解決，這其中的發(fā)展空間是值得期待的。

　　04

　　2024年市場走勢對IC設(shè)計(jì)業(yè)的影響

　　據(jù)WSTS統(tǒng)計(jì)，全球半導(dǎo)體業(yè)在2023年第四季度同比增長6%，這為2024年的增長奠定了基礎(chǔ)。

　　2024年，以AI為代表的高性能計(jì)算(HPC)市場依然會是行業(yè)發(fā)展的火車頭，會對處理器和存儲器提出更多、更高的要求。邊緣計(jì)算也越來越重要，因?yàn)楹Ａ繑?shù)據(jù)對能夠在網(wǎng)絡(luò)邊緣進(jìn)行本地處理和分析的需求不斷增長。邊緣設(shè)備需要具有低功耗和AI 功能的高性能芯片，很多IC設(shè)計(jì)公司都在開發(fā)邊緣計(jì)算專用芯片，以滿足這種去中心化的計(jì)算需求。

　　另外，半導(dǎo)體市場的兩個關(guān)鍵驅(qū)動因素(手機(jī)和PC)正在復(fù)蘇。IDC預(yù)測，智能手機(jī)出貨量在2023年下降5%后，2024年將增長4%，PC在2023年大幅下降14%后，2024年的出貨量將增長4%。同時，AI的相關(guān)應(yīng)用將滲透至個人設(shè)備，AI智能手機(jī)、AI PC等產(chǎn)品正在成為芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新動力，IC設(shè)計(jì)公司將迎來更多的發(fā)展機(jī)會。