全球前五大芯片設計巨頭營收正出現斷層，高通、博通、聯發科、英偉達四大芯片巨頭已經連續十年進入前五大芯片設計公司，AMD 則在十年裡 7 次名列 TOP5。去年全年 AMD 的營收足足比第六名多了 116 億美元。
▲ 2018 年-2021 年以營收計算全球前十大芯片設計公司排名（數據來源：TrendForce、IC Insights，註：TrendForce 排名高通僅計算 QCT 部門營收、英偉達扣除 OEM / IP 營收、博通僅計算半導體部門營收，與公司財報數據存在一定差異）
2021 年，前五大芯片設計公司營收在 336 億美元-164 億美元，TOP10 中后五名營收在 48-15 億美元之間。排名第五的 AMD 營收需要第六-第九的芯片設計企業營收相加才能抗衡。
十年裡，第六-第十名的變化不僅更大，且近三年來 TOP10 中前五大廠和后五大廠的營收差距越來越大。2019 年第五 AMD 的營收為第六賽靈思的一倍以上，相差 35 億美元；2021 年仍為第五名的 AMD 營收，已是第六聯詠科技的兩倍以上，差距達到了 116 億美元。
僅看 2021 年，前十大芯片設計公司合計營收達 1274.05 億美元，其中前五名佔比超過 85%。
更重要的是，近兩年，原本排名第十的 Dialog 被日本半導體巨頭瑞薩吞併、第九的賽靈思將被 AMD 收購。隨着巨頭收購繼續改變半導體格局，這種斷層正在逐步加大。
今年 2 月，AMD 已完成對第九大芯片設計公司、FPGA 龍頭賽靈思的收購，2022 年雙方營收將進行合併。屆時，AMD 一家公司的營收極有可能將高於 TOP10 中后五大芯片設計公司的總和。
01. 十年間，全球 Top10 芯片設計巨頭換了人間
根據 IC Insights 排名，2012 年，全球前十大芯片設計公司分別為高通、博通、AMD、英偉達、聯發科、美滿電子（Marvell）、艾薩華（LSI）、賽靈思（於 2022 年被 AMD 收購）、Altera（於 2015 年被英特爾收購）和安華高（AVAGO）。
當時第五名聯發科與第六名美滿電子的營收分別為 33 億美元和 31 億美元，僅相差 2 億美元。2021 年，第五名 AMD 和第六名聯詠科技的營收差距已拉開到 116 億美元，第六名聯詠科技 + 第七名美滿電子 + 第八名瑞昱 + 第九名賽靈思的年營收之和，僅為 165 億美元，較 AMD 多 1 億美元。
▲ 2012-2021 年第五大芯片設計公司和第六大芯片設計公司營收差距
今年 2 月，由於各國監管部門均已批准 AMD 收購賽靈思，AMD 已宣布完成收購，其營收將再次暴漲，AMD + 賽靈思的營收已高於後四大芯片設計公司的總和。
十年間，不斷有新的芯片設計公司出現在榜單中，華為海思、展訊（后被紫光集團收購，與銳迪科合併為紫光展銳）、聯詠科技、Dialog 等都是其中的典型企業。
不過這些新出現的企業大多排名較低，高通、博通、聯發科、英偉達四大巨頭則從未掉出過前五名，早早確立了自己的領先優勢。AMD 則一直在第三名到第六名之間徘徊，自 2019 年以來連續進入 TOP5。
五大芯片巨頭中，高通為智能手機 SoC 與射頻前端龍頭，也擁有大量的通信專利。2021 年，高通營收 335.66 億美元，主要的收入增長包括智能手機產品、射頻產品以及物聯網產品，蟬聯全球第一大芯片設計公司。
英偉達是全球 GPU 市場的絕對龍頭，其 2022 財年營收達 269.1 億美元，為全球第二大芯片設計公司。
博通是美國老牌半導體巨頭，在機頂盒 SoC、有線網絡芯片、射頻前端、Wi-Fi 芯片等各類半導體產品和相應軟件服務領域佔有較高的市場份額。2021 年，博通營收 274.5 億美元，排名第三。
聯發科是高通的主要競爭對手，在智能手機 SoC、TWS 耳機芯片、物聯網芯片等領域均有布局。2021 年，聯發科營收為新台幣 4934.15 億元（約合人民幣 1127.95 元），是智能手機 SoC 出貨量第一大廠。
不過雖然如今的前五大芯片設計公司早在十年前就已經是行業龍頭，但第五名和第六名的營收斷層卻是近三年才出現的。
02. 背靠關鍵市場，半導體併購加劇斷層出現
從 2019 年開始，前五大芯片設計巨頭和 Top10 中后五大廠商營收開始逐漸拉開差距。這不僅是因為前五大芯片設計巨頭較早地在市場上取得了優勢，更是因為其所處於智能手機、數據中心、5G、PC 等快速增長的市場。
根據數據統計公司 Statista 的數據，從 2020 年到 2030 年，智能手機都是全球半導體市場中最大的細分領域，2020 年智能手機半導體市場達 1160 億美元，到 2030 年這一數字可能將變為 2100 億美元。
排在智能手機之後的則是 PC、服務 數據中心和存儲市場（Servers,data centers,and storage），2020 年兩類半導體的銷售額分別為 1000 億美元和 760 億美元，這也恰好是高通、英偉達、博通、聯發科和 AMD 五大芯片設計公司的業務範圍。
▲ 以市場劃分的全球半導體銷售額（圖片來源：Statista）
2018 年-2021 年，有 3 家排名前十的芯片設計公司掉隊，但這些公司掉出榜單卻並非因為市場競爭或者被其他芯片設計廠商快速增長的營收所擠下榜。事實是，華為海思、Dialog 和賽靈思分別因為被美國制裁或被其他行業龍頭收購等因素不再出現在榜單中。
2018 年，華為被美國政府列入實體清單，具備設計 14nm 智能手機 SoC 的華為海思卻難以獲得台積電等晶圓廠的產能。麒麟 9000 成為華為 5G 手機 SoC 的絕唱，華為手機之後只能採用 4G SoC。
2020、2021 兩年，前十大芯片設計公司中的美國 FPGA 龍頭賽靈思和英國老牌模擬芯片廠 Dialog 先後被發起收購，如今兩項收購均已完成。
2020 年 10 月，AMD 對賽靈思發起收購，收購金額達 350 億美元。2022 年 2 月，國家監管總局有條件地批准 AMD 收購賽靈思。之後，AMD 宣布正式完成對賽靈思的收購。
▲ AMD 宣布完成收購賽靈思
2021 年 2 月，日本汽車芯片巨頭瑞薩電子宣布以 60 億美元收購 Dialog。2021 年 8 月，瑞薩電子宣布完成對 Dialog 的收購。並於同年 10 月 1 日起 Dialog 的原高級副總裁兼總經理 Vivek Bhan 接任瑞薩電子的高級副總裁兼汽車解決方案業務部副總經理。
2021 年，Dialog 已經不在全球前十大芯片設計公司之列，取而代之的是中國台灣顯示驅動芯片設計公司奇景光電。2022 年，AMD 實現和賽靈思的合併后，其營收規模或將進一步提升，再次拉開全球前五大芯片設計公司和第六名至第十名之間的差距，前五大芯片設計巨頭的斷層將再次加大。
03. 前五大芯片設計巨頭打造傳奇故事
除了市場和併購因素，前五大芯片設計巨頭也都是從重重競爭中脫穎而出，並有着自己的傳奇故事。
1、高通：從通信起家，擊敗德儀成為手機 SoC 王者
前五大廠中，高通最早是一家無線通信技術公司，成立於 1985 年。1989 年和 1993 年，高通分別推出分多路復用技術（TDMA）和分多路復用技術（CDMA），打造了 2G 和 3G 時代的通信標準。
2000 年，高通將手機與網絡設備業務出售，專註於通信技術與手機 SoC 的研發。由於其通信領域的積累和專利牆，2007 年高通超越德州儀器成為全球第一大無線芯片供應商。
2021 年，高通繼續穩坐全球第一大芯片設計公司，其非授權業務收入達 270 億美元，主要的收入增長包括智能手機產品、射頻產品以及物聯網產品。
根據 2021 年財報，由於蘋果和其他 OEM 廠商對 5G 產品需求增加，高通智能手機產品增長了 63.69 億美元，其中 36 億美元是因為高通的 SoC 出貨量增長。
此外，高通的射頻產品營收增長了 17.96 億美元、汽車產品增長了 3.31 億美元，IoT 產品增長了 20.30 億美元。
▲ 高通 2021 年各業務營收（數據來源：高通 2021 年財報）
2、英偉達：押注人工智能，成為 AI 計算龍頭
英偉達創建於 1993 年，其初衷是研發 PC 電腦中的圖像渲染芯片。1995 年英偉達推出了首個產品 NV1，但是銷量不佳。
1997 年後，通過 NV3、TNT 和 TNT2 等後續產品，英偉達擊敗了在圖像渲染芯片領域最初的競爭對手 3DFX，確立了自己的市場地位。隨着遊戲和視頻需求不斷提升，1999 年英偉達推出了第一款 GPU（圖形處理器），該產品廣受好評。
2004 年，英偉達創始人黃仁勛發現 GPU 在并行計算上的效率遠超 CPU。於是，英偉達開始研發 CUDA 編程工具，為 GPU 成為通用處理器打下了堅實的基礎。2012 年，在多倫多大學的 Geoffrey Hinton 提交了名為 AlexNet 的深度卷積神經網絡算法，在 ImageNet 計算機視覺挑戰賽上獲得第一，該算法即採用了英偉達 GTX 580 GPU 進行訓練。其錯誤率僅為 16%，第二名的錯誤率則超過 56%。
由於 GPU 在人工智能算法和并行計算上的優勢，GPU 逐漸成為了人工智能計算和數據中心領域的通用芯片。早早布局人工智能的英偉達更成為了人工智能時代的大贏家。
英偉達 2022 財年營收達 269.1 億美元，同比增長 61%，其中最主要的原因是英偉達的遊戲、數據中心和專業可視化業務。
在 2022 財年，英偉達的遊戲業務同比增長 61%，達 124.6 億美元；其數據中心業務收入同比增長 58%，達 106.1 億美元；專業可視化業務營收增長 100%，達到 21.1 億美元；汽車和機器人業務則增長 6%，達 5.66 億美元。
這些英偉達的業務中，遊戲業務、數據中心、專業可視化三個最主要的收入均創下新的營收記錄，幫助英偉達超越博通成為第二大芯片設計公司。
▲ 英偉達 2022 財年年各業務營收（數據來源：英偉達 2021 財年財報）
3、博通：安華高以小吞大成“新”博通
博通成立於 1991 年，是通信領域的行業龍頭。2000 年，博通展開了瘋狂收購，在通信領域進行了五筆以上的收購，總金額超過 60 億歐元。
之後，博通在多媒體和存儲業務上都完成過併購交易，包括 14 億歐元收購 Silicon Spic、28 億歐元收購 NetLogic Microsystems 等。
不過“收購狂人”博通也有被收購的一天。在以 66 億美元收購美國芯片供應商 LSI 后，安華高在 2015 年以 370 億美元收購了博通，完成了半導體行業著名的以小吞大。此後，新的博通繼續保持着自己在通信、多媒體等領域的龍頭地位。
2017 年 11 月，博通還向高通發起收購要約，提議以 1050 億美元的金額收購高通的全部流通股，之後還將收購報價提升到了 1210 億美元。不過 2018 年 3 月，美國監管部門以國家安全問題為由，否決了博通收購高通的計劃，這次驚天收購最後以失敗告終。
2021 年，博通營收 274.5 億美元，其主要產品有機頂盒 SoC、有線網絡芯片、射頻前端模塊、Wi-Fi 芯片等各類半導體產品和軟件服務。
▲ 博通產品及終端市場（圖片來源：博通 2021 年第四季度財報）
4、聯發科：由 DVD 芯片開始，已成智能手機 SoC 出貨量第一
聯發科由中國台灣的蔡明介創建，他是中國台灣最早引進半導體技術的人，綽號“台灣 IC 設計教父”。1997 年，聯發科創建於中國台灣新竹科學園區。
聯發科最早依靠光盤存儲技術和 DVD 芯片起家，將原本價格高昂的視頻和數字解碼兩顆芯片集成在一起，並提供軟件方案，極大地降低了 DVD 的價格。2001 年，聯發科佔據了 DVD 芯片市場的 60%，並同年於台交所上市。
2003 年，聯發科進軍手機芯片行業，同樣通過高度集成，能夠低成本地提供手機芯片以及軟件方案，其方案被很多山寨手機所採用，行業人稱“山寨機之父”。
智能手機時代，聯發科通過高性價比策略，被華為、中興等國產手機品牌所選用，打入中低端智能手機市場，成為了高通的主要競爭對手。
2021 年，聯發科營收為新台幣 4934.15 億元（約合人民幣 1127.95 億元），增長 53.2%，連續兩年創歷史新高，凈利為新台幣 2316.05 億元（約合人民幣 529.45 億元），同比增長 63.6%。
據聯發科 CEO 蔡力行，其產品已應用於 20 億台電子設備，所有業務都實現了增長。在智能手機業務上，聯發科的主要收入增長來自於 5G 智能手機銷量的增長，並預計 2022 年其在中國之外的 5G 出貨量將翻一番。
根據市場諮詢公司 Counterpoint 的數據，2021 年聯發科出貨量占安卓智能手機 SoC 的 46%，高通則為 35%。其中聯發科大部分的市場份額增長來自手機價格低於 299 美元的中低端市場，高通則在 399 美元以上的中高端機型中的 SoC 和射頻前端中佔據主導地位。
▲ 2021 年按價格區分的安卓手機 AP / SoC 芯片組份額（圖片來源：Counterpoint）
5、AMD：與英特爾糾葛五十年，蘇媽帶領重煥生機
AMD 成立於 1969 年，其創始人 Jerry Sanders 和英特爾創始人同樣來自仙童半導體，只不過是銷售高管，並非技術大佬。用 Sanders 自己的話來說：“英特爾 5 分鐘就拉來 500 萬美元風投，而 AMD 卻花了 500 萬分鐘才拉來 5 萬美元。”
由於有着同事之情，英特爾聯合創始人羅伯特・諾伊斯（Robert Noyce）為 AMD 進行了融資，並授權 AMD 銷售英特爾處理器。於是 AMD 作為“第二供應商”主攻性價比，與英特爾分別攻佔高端和低端市場。
1981 年，英特爾開創性的 16 位 8086 處理器獲得 IBM 訂單。據悉由於產能有限，IBM 要求英特爾授權 AMD 共同生產。
不過兩家合作的時間並不久，英特爾和 AMD 在授權上產生了巨大的分歧。雙方在 1987 年-1994 年進行了一場長時間的訴訟。最終 AMD 勝訴，獲得了 x86 授權。
儘管 AMD 勝訴，但 1993 年英特爾推出了性能大漲的 586（奔騰），將 AMD 甩在了後面。之後，AMD 開始推出自研處理器，開始和英特爾進行技術層面上的對抗。
這期間，AMD 和英特爾的產品互有勝負，成為了一對“死敵”。2005 年 3 月英特爾 IDF 開發者大會上，AMD 甚至資助飛行表演隊在其上空拉出了 AMD“Turion 64”的字樣。
▲ AMD 飛行表演隊在空中寫下“Turion 64”
2006 年，AMD 以 54 億美元收購當時的 GPU 老二 ATI，橫跨 CPU 和 GPU 兩大市場。然而兩年不到，AMD 將 ATI 移動業務部 Imageon 的產品線以 6500 萬美元賣給了高通，錯失了移動市場，逐漸落入下風，最落魄時甚至考慮賣掉公司總部大樓。
2014 年，蘇姿豐接任 AMD CEO，通過打造更好的產品、加強客戶合作並簡化業務流程等措施，專註於遊戲、數據中心和嵌入式設備等市場，重新煥發了生機。
2020 年 10 月，AMD 對美國 FPGA 龍頭賽靈思發起收購，交易金額達 350 億美元。2022 年 2 月，在各國監管部門同意后，AMD 宣布正式完成對賽靈思的收購。
2021 年，AMD 營收為 164 億美元，增長 68%，主要得益於計算和圖形（Computing and Graphics）以及企業、嵌入式和半定製（Enterprise，Embedded and Semi-Custom）兩個部門收入的增長。
其計算與圖形部門收入 93.32 億美元，增速達 45%；嵌入式和半定製部分收入 71.02 億美元，增長 113%。
▲ 2021 年 AMD 各業務營收佔比（圖片來源：2021 年 AMD 財報）
04. 結語：摩爾定律推動寡頭壟斷，芯片設計行業新節點將至？
近兩年來，由於新冠肺炎疫情影響，智能手機、數據中心、PC 等領域的芯片需求快速增長，高通、英偉達、博通、聯發科、AMD 等芯片設計巨頭的營收也呈快速增長的趨勢。為了保證自身技術實力和產品競爭力，這些芯片設計巨頭都在開闢新的產品線：高通開始加強汽車、AR / VR 業務；英偉達推 GPU+CPU+DPU 的數據中心戰略，還要收購 Arm；AMD 收購賽靈思加強 FPGA 等。
對芯片設計行業來說，一方面，5G、人工智能、大數據等新興技術正快速發展，芯片的性能、功耗要求持續提高。但另一方面，當前摩爾定律面臨瓶頸，先進製程的芯片設計費用不斷提升。因此，只有足夠大的芯片市場才能容納先進製程芯片，只有行業龍頭才有動力、有能力進行產品迭代，促使了寡頭壟斷市場與芯片設計公司斷層現象的出現。
未來，隨着各國保障自身半導體供應意識的加強，其對半導體巨頭併購將更加警覺。后摩爾時代與后疫情時代，已呈現寡頭競爭的芯片設計產業或將進入新的節點。