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2022年矽智財近況與先進製程配合之展望
發行日期:2022/10/17
資料來源:華南投顧
資料整理:股科小編

一、儘管今年半導體產業面臨高庫存壓力,但矽智財(IP)產業較不受影響

下半年整個半導體電子供應鏈開始進入去庫存階段,沒有庫存壓力的族群,則為IP產業。由於IP營收成長主要多來自於新製程導入的授權金與權利金,與成熟產品關連不大,因此自然沒有庫存調整的問題。


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,IP 授權將持續在 IC 產業扮演舉足輕重的角色。所謂矽智財 (IP),隨著全球半導體製程越來越精密,所需的良率、穩定度也跟著提升,而矽智財主要目的是將 IC 設計模組化,提供產品設計的專利憑證及原始碼,將複雜的 IC 設計過程簡化,能夠有效提降低開發難度及開發週期,並提高產品良率、降低成本,未來全球半導體都將往更高製程邁進,IP 產業的重要性將日益提升,簡單講就是扮演 IC 設計中「設計師」的角色。


圖一、IC設計公司可透過使用不同公司IP簡化開發流程及專業分工


來源資料:富果研究部

IC設計公司在開發新晶片時若需要加入某項功能,就可以直接向 IP 設計業者購買授權後使用,而不需要全部從頭自行設計。這樣模組化的設計方式使複雜的 IC 設計過程得以簡化,並能有效減少開發成本、縮短開發週期和提高產品良率(因為部分功能組塊已驗證完成),對於日益複雜的 IC 設計而言重要性有所提升。而 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。IC 設計服務公司除進行委外設計外,也有 IP 授權業務(NRE,Non-Recurring Engineering)。


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,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。


  • 主要營收來源

Ø 授權金(License Fee):初期的授權費用,毛利率約 80%-100%。

Ø 權利金(Royalty):產品正式銷售後開始支付權利金,毛利率 100%。

Ø 委託設計(NRE):委外設計IC模組,偏向客製化服務,毛利率約30%-50%。

Ø 一站式服務(TurnKey):客戶取得NRE後,如無法自行量產,則需透過 IP 廠向晶圓代工廠取得技術服務,營收貢獻金額較高,但毛利率偏低,毛利率約 15%-25%。


  • 最大特色

Ø 股本偏低:平均股本不到 10 億,因股本小股價波動相對也比其他產業來的活潑。毛利率全產業之冠:平均毛利率達 40%-50%,權利金佔營收比重越高,毛利率則越高,如力旺、M31 毛利率都接近 100%。


Ø 本益比偏高:平均本益比達 40-50 倍,因毛利率高,加上高技術門檻,享有全產業最高本益比,因此平均股價也高於其他產業。營收較難估算:授權金、權利金是以認列方式入帳,往往公司為美化財報,營收會以策略性入帳,因此單月、單季營收較難估算,股價波動也相對不易掌握。


綜合以上幾點,相關類股具有相當高的操作難度,但相對潛在報酬也遠比其他族群來的大,這也是法人機構偏愛 IP 股的原因之一,做個簡單的比喻,IP 族群就如同帶刺的玫瑰。


二、台廠矽智財近況

表一、主要矽智財公司營收比例及說明



三、未來的趨勢,高速運算需矽智財搭配先進封裝平台

美商超微(AMD)總裁暨執行長蘇姿丰於去年6月強調,採用台積電3D矽堆疊及先進的封裝技術(3D Fabric),所完成的3D小晶片(chiplet),也是台積電這項技術首家導入廠商。他說,超微將透過3D chiplet技術,持續領先業界的IP和對尖端製程與封裝技術的投入,再加上先進封裝的突破,未來生產出來的3D小晶片,功耗更低、效能更強。


圖二、先進封裝搭配Chiplet成為未來趨勢


來源資料:台積電

UCIe 又稱小晶片互連產業聯盟

由半導體產業中的領先廠商組成,包括國際大廠 Google Cloud、英特爾、Meta、微軟、AMD、高通、三星、台積電及日月光,這十家企業 2022 年 3 月共同成立 UCIe,期能將小晶片互連技術標準化。目前聯盟已建立 UCIe 1.0 標準,預計促成 chiplet 介面規範的標準化,以形成基礎架構供各種晶片互連,而做為一種開放的互連規範,業界預期 UCIe 能促成膠水晶片生態系的建構,使 chiplet 能在封裝層級實現普遍互聯和開放的生態系統,讓業界突破摩爾定律的限制。


小晶片生態系統的完整性,可使IC設計或Fabless半導體企業透過採購不同的晶片組件來滿足他們的需求,並建構客製化SoC。這對於AMD或高通這樣的企業來說,具有很大的好處,因為他們可以設計和製造更強大和更複雜的晶片,也對台積電和三星等晶圓代工企業產生良好動力,生產製程更先進、高效能與低能耗之晶片。


四、擁有UCIe 相關IP 之台廠

表二、具有Chiplet 的UCle IP之公司

 資料來源:華南投顧整理


世芯-KY去年投入資源開發高階製程晶片設計、2.5D/3D先進封裝設計平台及客製化矽智財(IP),今年多項7奈米NRE設計已採用CoWoS及InFO等台積電先進封裝製程並放量出貨,多項5奈米專案已開始進行NRE設計,3奈米測試晶片預計明年第一季完成試產。至於關鍵的晶粒對晶粒互聯IP開發亦獲得突破,APlink 4.0已可支援5奈米家族的N5及N4P製程,新一代APlink 5.0與小晶片互聯標準UCIe 1.0規格相容並支援N3E製程。


創意(3443)因合作夥伴台積電(2330)將先進封裝技術整合到3DFabric平台,包括前段3D矽堆疊技術與後段導線連結技術所組成,提供客戶整合異質小晶片的彈性解決方案。創意也順勢推出可在平台上擴充組合多個系統單晶片的介面,及支援台積電3DFabric先進封裝技術的3D堆疊晶粒技術,能堆疊組裝不同的晶粒組合,進而滿足不同市場區隔需求。


2021年已有7奈米及12奈米CoWoS案進入量產,2022年將推進至5奈米先進製程,預期可望在年底前有2~3個CoWoS新案完成設計定案,並有效提高創意G-Link矽智財業績貢獻。


五、未來展望

全球經濟環境仍是主要觀察重點,尤其現階段通膨尚未見頂,消費端買氣縮手下,短期復甦不易,而現階段行情複雜,且隨著半導體產業獲利進入調整期,操作與選股的難度再增加,但不妨換個角度思考,當市場在擔憂庫存危機的時候,又有哪些產業是零庫存?


矽智財(IP)產業當然就是代表之一。IP業者的營運模式是以簽約授權金與量產權利金為主,也就是當IC設計、晶圓代工等客戶需要用到IP時,就會向IP業者購買IP授權來使用,也因為IP業者不自行生產晶片,頂多就是代替客戶投片的Turnkey業務,因此也不需面對產品賣不出去的庫存壓力。由此來看,台股中從IP三雄力旺、M31、晶心科乃至於創意、世芯KY、智原等概念股近期也都有陸續獲得資金關注;此外,這個概念亦可擴散到HPC、AI、5G相關的IP股。


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