乱世出枭雄，这在2023年的IC设计市场有凸出体现。
5月9日，TrendForce发布了一份2023年全球前10大IC设计公司营收榜单，据统计，这10家公司的营收总和约为1677亿美元，同比增长12%。在全球经济和半导体产业都不景气的情况下，能实现两位数百分比的正增长，关键在于英伟达（NVIDIA），因为该公司的营收同比增长幅度高达105%，而其它多数公司的增幅都为负值。
可以看出，在这10家公司中，只有英伟达、博通（Broadcom）、上海韦尔半导体（Will Semiconductor）和芯源系统（MPS）这4家的年营收实现了正增长，其它6家的营收都下降了。
总体来看，实现高增长的公司，主要产品和业务大多与AI服务器紧密相关，而负增长的公司，主要产品和业务大多与AI服务器关系不大。
英伟达和博通是从AI服务器市场受惠最大的两家公司。
作为手机芯片巨头，高通和联发科受智能手机市场低迷影响很大。
高通2023年营收309.13亿美元（仅计算QCT），同比下降了16%。在这种情况下，该公司正在积极拓展车用芯片市场，但短期内还难以对营收产生骨干作用。
联发科2023年营收138.88亿美元，同比下降了25%，其智能手机、电源管理IC、Smart Edge（智慧终端平台）业务都衰退了。
瑞昱（Realtek）2023年营收约30.53亿美元，同比下降了19%，主要受到PC市场出货大幅衰退等因素影响。
01
乱世，出奇制胜
在实现正增长的4家公司中，两家排名在前三位内，另外两家排名最后两位，而负增长的公司都处在榜单的中段位置。可见，在整体行业不景气的情况下，出奇才能制胜，产品和业务相对中规中矩的公司运营情况大都不好。
下面看一下榜单首尾的4家业绩良好公司的产品和业务表现。
由于AI GPU H100大卖，使得英伟达2023年营收高达552.68亿美元，比2022年增长了105%，而目前市场上超过80%的AI服务器用GPU都被该公司占有了。2024下半年和2025年初，随着H100的升级版H200，以及新一代产品B100/B200 /GB200陆续量产，将带动该公司营收继续增长。
博通2023年营收达到284.45亿美元（仅计算半导体业务），年增7%，AI芯片收入占其半导体解决方案总营收的15%。
除了卖芯片，博通半导体业务部门营收的很大一部分来自IC设计服务。作为全球IC设计服务业的龙头企业，博通赶上了好时候，为了满足高性能AI服务器芯片多元化和降低成本等需求，以亚马逊、谷歌、Meta为代表的CSP（云服务提供商）都在自研AI芯片，而这些大厂又缺乏IC设计技术、经验和人才积累，要想在规定时间段内拿出合格的产品，就必须寻求外部帮助，此时，正是博通发挥优势的时候。
以谷歌为例，该公司自研了TPU，谷歌设计的芯片蓝图，都由博通进行物理实现。物理实现是将逻辑电路转换为有物理连接的电路图的过程，博通绘制好物理版图后，再送到晶圆代工厂流片，流片成功后的芯片正式进入制造环节，整个过程都需要博通深度参与。
数据中心中成百上千个高性能处理器共同运作，它们之间的通信就成为了大问题，这也是当下数据中心性能损耗的主要来源。
博通是通信巨头，最善于解决通信带宽问题，在全球50GB/s的SerDes市场中，博通占据了76%的份额，其SerDes接口通过将低速并行数据转换为高速串行数据，然后在接收端转换回并行数据。通过这样的操作，数据可以从一个TPU高速转移到另一个TPU，大大提升了传输效率。
有了博通的帮助，谷歌自研芯片的项目进展速度明显加快了，TPU从设计开始，仅用15个月就部署进了数据中心。
随着大模型市场竞争快速展开，谷歌大幅增加了TPU设计服务订单，使博通一跃成为仅次于英伟达的AI芯片厂商，Semianalysis预估，AI芯片会在2024年给博通带来80亿~90亿美元的营收。
不止谷歌，Meta、亚马逊、微软等大厂都在加大自研AI服务器芯片的投入力度，找IC设计服务外包合作伙伴的需求只增不减，此时，以博通为代表的IC设计服务公司的商机会越来越多。
排名靠后的上海韦尔半导体和MPS也有各自的绝活儿，才能实现营收同比正增长。
韦尔半导体有三大业务：图像传感器、触控和显示解决方案，以及模拟解决方案，其它业务占比很小。2023年，该公司图像传感器营收155.36亿元，占2023年度总营收的73.91%；半导体代理销售营收29.70亿元，占比14.13%；触控和显示解决方案业务实现营收12.50亿元，占比5.95%；模拟解决方案业务营收11.54亿元，占比5.49%。
2023年，韦尔半导体境外收入183.31亿元，收入占比87.20%；境内收入26.36亿元，占比12.54%。在当今的贸易大环境下，该公司的大部分收入来自于境外，这是保证其年营收同比正增长的一个重要因素。
MPS在2023年的营收约为18.21亿美元，同比增长4%，主要受惠于车用、企业数据及存储运算业务，而该公司的通信与工业应用产品营收是衰退的。
02
AMD和Marvell
在这份榜单中，AMD和Marvell这两家公司的情况相对特殊一些。
之所以说特殊，是因为这两家公司的产品和业务与数据中心、AI系统的关系还是比较紧密的，但它们的营收却下降了。
AMD在2023年的营收为226.80亿美元，年减4%。由于PC市场低迷，需求下降，而该公司的多数部门和产品都是针对PC市场的，因此，虽然其数据中心，以及嵌入式业务营收增长了，但填不上PC的坑。因此，AMD想要获得更多AI市场份额。
2023年第四季度，AMD发布了AI GPU MI300系列，该公司将2024年的营收增长希望寄托在了该系列产品上。
除了数据中心，AMD还在拓展边缘侧AI市场。不久前，该公司推出了两款FPGA新品——第二代Versal AI Edge和Versal Prime系列自适应SoC，主要面向边缘计算设备（如智能汽车子系统）。这两款芯片都是基于FPGA的，是AMD旗下赛灵思Versal系列的延申。据悉，斯巴鲁汽车已选择第二代Versal AI Edge系列，用于其名为“EyeSight”的下一代ADAS视觉系统。
在榜单中排名第六的Marvell，行业地位一直都比较稳定，多年来，该公司在全球IC设计公司中的排名没有发生过大的变化，很重要的一个原因是该公司的产品和业务很少涉及C端，几乎都是B端的，B端市场波动相对较小。2023年，Marvell的营收同比下滑了7%，这个幅度与该榜单中其它下滑的5家相比，既不是很高的，也不是最低的，给人的总体感觉是中规中矩。
Marvell的主力产品和业务是数据中心和云计算用的通信互联和存储。该公司与博通是业内长年的竞争对手，它们的产品和业务非常类似，特别是在通信方面，不过，多年来，Marvell的通信业务一直被博通压制，营收难以实现突破性增长。另外，博通的产品和业务线也更多，特别是射频前端芯片，面对的是智能手机市场，而且是给苹果供货，这就为博通打开了一扇营收大门。相对而言，Marvell更加专注于数据中心和云计算业务，产品和业务线相对有限。
近两年，在AI大潮中，英伟达和博通受惠颇多，而Marvell和AMD紧随其后，但在第二梯队，其营收与第一梯队相比就差了很多。
Marvell还有一项重要业务，那就是IC设计服务，在这一领域，该公司与博通在全球排名前二。不过，就IC设计服务营收来看，Marvell与博通还是有明显差距。Marvell首席执行官Matt Murphy表示，目前，该公司IC设计服务的毛利率低于其现成商业产品，随着时间的推移，这两个业务的运营利润率有望持平。要实现这一目标，Marvell的做法是鼓励客户使用标准的Marvell芯片，然后添加定制接口、加速器或适合所需工作负载的定制算法，定制工作通常需要 12~18个月。
相对而言，目前，博通的IC设计服务业务利润率与其平均水平持平，这说明目前Marvell的设计服务业务还未完全成熟，收取的服务费用比博通低。
基于以上这些因素，Marvell的年营收出现了一定程度的下降，但幅度并不大。
为了抓住AI市场机遇，特别是各CSP大厂的“钱袋子”，Marvell在努力加强IC设计服务能力。
近几年，Marvell一直在为亚马逊开发定制芯片，亚马逊是个大金主，为前者贡献了不少营收。另外，近期，谷歌开发了两种Arm服务器CPU，其中一款代号为“Maple”，就是源于Marvell技术。
03
AI浪潮中还有更多商机
AI服务器和AI PC市场有很多商机，目前，已经显现出来的，多为处理器（GPU、CPU）和内存这些数字和逻辑芯片。实际上，商机存在于更广阔的空间内，特别是对于那些在全球IC设计公司排名中靠后的模拟和模数混合芯片厂商来说，在未来更为广阔的AI市场，拓展业务的机会越来越多，特别是AI系统的电源管理。
由于AI服务器的功率较普通服务器高6~8倍，对电源的要求也同步提升，目前，市面上的通用服务器一般需要2个800W电源，AI服务器最多需要4个1800W电源。
另外，在AI服务器中，为了解决散热、损耗问题，超薄应用和电源模块类供电将更加广泛。
数据中心需要越来越多的AI加速卡，要配置大量处理器（xPU），与普通CPU相比，xPU有大量内核，有助于神经网络训练和AI推理。然而，xPU进行AI计算、传输数据时会产生较大功耗。也就是说，xPU是非常耗电的芯片，其严格的功耗要求对AI加速卡提出了新的挑战。
目前，xPU稳压器（VR）的要求与标准PoL稳压器有很大不同。某些应用要求在小于1V的电压下为xPU提供超过1000A的电流。低电压、大电流的发展趋势带来的问题之一是如何提升对负载波动的快速响应能力，此时，必须控制好功耗，不然，系统很难稳定工作。
如何降低AI系统能耗，成为了产业难题。目前，主要有两种思路：一、降低AI系统核心处理器的能耗；二、优化电源管理系统，提高AI核心处理器电源管理的效率。然而，随着AI等新兴应用的普及，传统计算系统用到的AC/DC、DC/DC、多相电源控制器和DrMOS功率级组合等方案，效率已经达到天花板，需要更先进的电源管理方案。
以上这些问题不是英伟达、AMD、博通等热门厂商能够解决的，需要各家模拟和模数混合芯片厂商去解决，这其中的发展空间是值得期待的。
04
2024年市场走势对IC设计业的影响
据WSTS统计，全球半导体业在2023年第四季度同比增长6%，这为2024年的增长奠定了基础。
2024年，以AI为代表的高性能计算（HPC）市场依然会是行业发展的火车头，会对处理器和存储器提出更多、更高的要求。边缘计算也越来越重要，因为海量数据对能够在网络边缘进行本地处理和分析的需求不断增长。边缘设备需要具有低功耗和AI 功能的高性能芯片，很多IC设计公司都在开发边缘计算专用芯片，以满足这种去中心化的计算需求。
另外，半导体市场的两个关键驱动因素（手机和PC）正在复苏。IDC预测，智能手机出货量在2023年下降5%后，2024年将增长4%，PC在2023年大幅下降14%后，2024年的出货量将增长4%。同时，AI的相关应用将渗透至个人设备，AI智能手机、AI PC等产品正在成为芯片产业发展的新动力，IC设计公司将迎来更多的发展机会。
