经济观察报 记者 李靖恒 芯片设计产业细分行业的营收增长，正在出现分化。
几家Fabless（无晶圆厂）厂商一季度财报显示，对消费类市场需求影响较大的因素，是智能手机出货量的显著下滑。
在半导体产业链中，芯片设计是重要环节之一。很多芯片设计公司采取Fabless的生产模式，专注于设计和销售环节，将晶圆制造和封装测试环节交给外部厂商。
中国半导体行业协会统计数据显示，2021年中国集成电路产业销售额为10458.3亿元，同比增长18.2%。其中，集成电路设计行业销售额占比最大，达4519亿元，同比增长19.6%。
在国内众多Fabless厂家中，韦尔股份（603501.SH）、兆易创新（603986.SH）、格科微（688728.SH）、北京君正(300223.SZ)是四家相对较大的公司。
北京君正董事会秘书办人士告诉记者，该公司设计的芯片包括存储芯片、微控制芯片等，产品主要应用于汽车、工业等领域，其业务不包括手机领域。
今年年初以来，半导体的产量出现下降。5月16日，国家统计局公布了国内规模以上工业生产月度数据。其中，4月份集成电路生产量为259亿块，同比下降12.1%，1-4月累计产量1074亿块，同比下降5.4%。
在整体下滑的背景下，半导体下游的细分领域出现了分化。与手机相关的图像传感器、显示芯片等领域一季度的营收出现下滑，而与汽车、工业等领域相关的芯片产品仍然保持着增长。
芯片设计依赖整体生态
上述北京君正人士告诉记者，芯片的设计过程可以简单理解为在电脑上设计电路图，然后把图纸交给晶圆厂生产。然而，芯片的实际设计过程十分复杂，包括规格制定、逻辑设计、布局规划、性能设计、电路模拟、布局布线、版图验证等等。最终，根据设计版图形成多层的光罩（也被称为光掩膜版，类似于印钞用的母版），用于晶圆厂进行光刻蚀。
韦尔股份也在年报中介绍，在完成设计环节后，该公司将设计的版图交由晶圆代工厂进行掩膜，以制作光罩。晶圆裸片由晶圆代工厂统一采购，然后进行加工、测试，形成带有多层电路结构的晶圆。最后，再由封测厂家完成芯片的封装和测试。
相比起晶圆制造、封装测试等环节，芯片设计在设备方面的投入相对较少。兆易创新在年报中介绍，Fabless属于轻资产经营模式，相对更为灵活。采用的Fabless运营模式可以充分利用半导体产业链资源，集中主要精力用于产品研发和技术迭代。
相对晶圆厂这种资产密集型的企业，Fabless公司属于知识密集型。“从集成电路整体产业链来看，集成电路设计是具有自主知识产权并体现核心技术含量的研发和设计环节。”兆易创新称。格科微也在年报中强调，该公司价值创造的主要源动力是“工艺研发和产品设计创造能力。”
例如，一颗芯片的设计往往会产生多层的光罩用于流片（芯片试生产），制程越先进需要的光罩层数越多，每片光罩极其昂贵。
格科微表示，与市场上其他参与者相比，公司产品能够以较少的光罩层数完成生产，“在电路设计方面，公司采用成本较低的三层金属光罩设计，并通过对产品设计的持续优化有效缩小了芯片的尺寸，与同性能的其他产品相比实现了更为精益的成本控制。”
在单个设计公司的创新之外，芯片的设计往往还需要依赖整体的开发生态，包括开发软件、架构等等。比如，芯片的设计需要用到EDA（EDA：Elec－tronicDesignAutomation,电子设计自动化）软件。
东吴证券分析师王紫敬在近期研报中称，EDA与芯片产业链结合越来越紧密，已成为提高设计效率、加速技术进步的关键推手。王紫敬认为，芯片设计的先进工艺是由晶圆厂、设计公司和EDA软件厂商共同推进的成果。晶圆厂从材料、化学、工艺过程等制造步骤来寻求工艺突破。EDA公司借助晶圆厂的测试数据和工艺细节文件来改进EDA软件。芯片设计公司使用新的EDA模型进行设计、试生产，反馈到晶圆厂和EDA公司改善制造工艺和软件模型。
除了软件，芯片在设计时需要选择特定的架构，这是一套沟通硬件和软件的指令集。比较常用的指令集有X86、MIPS、RISC-V、ARM等。其中X86是英特尔推出的一套复杂指令集，而MIPS、RISC-V、ARM都属于精简指令集。
上述北京君正人士向记者表示，目前该公司的产品采用的是MIPS架构，正在研发基于RISC-V架构的芯片。RISC-V是免费的开源架构，其研发成本相对较低。
兆易创新也在年报中称，该公司的微控制芯片产品主要基于ARM架构（需要支付高昂的授权费）。不过兆易创新在2019年首次推出了基于RISC-V的产品。目前，该公司微控制芯片系列产品采用ARM、RISC-V两个系列的架构，“在提供高性能、低功耗的同时兼具高性价比”。
作为知识密集型的轻资产公司，Fabless设计厂家在依赖外部制造厂商的同时，也对整体半导体制造链条的变动相对敏感。
兆易创新在年报中表示，2021年全球半导体供应链产能持续趋紧，整个半导体芯片制造链条上的节点供应都非常紧张，交期明显延长。
“报告期内，集成电路行业普遍面临供应链紧张的情形，晶圆、封装、测试等各生产环节均存在不同程度的产能紧缺问题。公司各产品线面临着不同程度的产能压力。”北京君正也在年报中称。
格科微则正在进行从Fabless向Fablite(轻晶圆厂)的转型，“通过自有Fab产线的基础，把整个产品从设计、研发、制造、测试、销售全环节打通，在当前半导体整体产能紧缺的情况下极高的提升了自身的产品竞争力。”
下游市场正在加速分化
根据几家Fabless厂公布的一季度财报，半导体设计产业细分行业的营收增长，正在出现分化。
韦尔股份和格科微的主要产品都是CMOS图像传感器以及显示驱动芯片，其一季度营收分别下降了10.8%以及10.5%。兆易创新和北京君正的主要产品都是存储芯片以及微控制芯片，一季度营收分别上涨了39%和32.4%。（CMOS：互补金属氧化物半导体）
中国银河证券分析师高峰和王恺，在近日研究报告中分析了50多家国内的芯片设计公司一季度的营收数据。结论认为整体来看电子行业一季度营收净利润均出现小幅下滑，但显著下滑的板块包括光学元件、LED、显示器件等。
下游市场也在出现分化。北京君正在年报中表示，截至2021年底，汽车、工业、医疗等行业市场仍呈现较好的需求态势，消费类市场的需求出现一定的分化，部分市场供应紧张的情况有所缓解。预计在2022年里，消费类市场中不同的细分应用领域可能会出现不同的需求变化。
在消费市场需求中，影响比较大的是手机市场的变动。根据市场研究机构Counterpoint近期发布的数据，2022年一季度全球智能手机市场同比下滑的7%，环比下滑12%。其中，中国智能手机市场占全球市场的份额，从2021年一季度的25.6%，下降到了2022年一季度的22.5%，虽然仍是全球最大的智能手机市场。
韦尔股份和格科微生产的CMOS图像传感器最大的应用市场就是手机。
格科微年报介绍，2021年全球CMOS图像传感器市场出货量为71亿颗，市场规模达到188.4亿美元。其中，全球智能手机及功能手机CMOS图像传感器销售额占据了54.6%的市场份额。
韦尔股份在年报中表示，2021年中国手机市场由于疫情带来的内需放缓及高端机市场表现相对低迷，中国市场智能手机整体市场表现较2020年略有下滑。
与手机市场不同，北京君正在年报中预计，2022年汽车、工业等行业市场仍将保持良好的需求状况。北京君正人士告诉记者，该公司生产的芯片产品的下游不包括手机，主要应用于汽车、工业等行业。
兆易创新也在年报中表示，该公司微控制芯片产品已经成为业绩增长最快的产品线，2021年实现营业收入24.56亿元，同比增长225.36%。其增长良好的应用领域包括工业(包括工业自动化、电力、新能源等)、安防监控、汽车、家电等领域。
“2021年微控制芯片产品在工业领域销售占比持续增长，有望在2022年与消费类应用持平，成为公司微控制芯片产品第一大营收来源。”兆易创新称。
兆易创新认为，在汽车微控制芯片领域，随着物联网终端需求不断推进，汽车驾驶信息系统、油门控制系统、自动泊车、先进巡航控制、防撞系统等对32位微控制芯片需求量将大幅度提升，车载和工控领域将是微控制芯片行业未来在全球市场中开拓的主要目标市场。
目前，存储芯片的增长，也部分来自于汽车等领域。
兆易创新介绍，存储产品包括包括闪存芯片和动态随机存取存储器（其中就包括人们所熟知的内存条）。闪存产品又包括NORFlash（代码型闪存芯片）和NANDFlash（数据型闪存芯片）。NORFlash市场规模的增长主要得益于TWS（真无线立体声）耳机、可穿戴设备、5G以及汽车电子等新兴应用领域的需求增长。目前，该公司在试图将NANDFlash产品也扩展至汽车领域。
