本源量子上榜！CB Insights权威发布中国芯片设计企业榜单

近日，CB Insights首次发布中国芯片设计企业榜单，本源量子成为国内唯一上榜的量子芯片制造商。

“CB Insights是国际知名的风险投资研究机构，会定期发布各类行业报告与企业榜单。本源量子作为国内首家量子计算初创公司，专注开发量子计算全栈式解决方案，开辟了量子芯片、量子测控、量子软件、量子云、量子应用、量子计算机六大业务板块。本源量子依托中国科学技术大学和中科院量子信息重点实验室，在固态半导体量子芯片与超导量子芯片领域有着深厚的技术储备。目前本源量子已推出半导体二比特量子处理器：玄微XW B2-100；超导六比特量子处理器：夸父KF C6-130。
本源第一代半导体二比特量子处理器：玄微XW B2-100半导体量子点系统可以很好地结合和利用现代半导体微电子制造工艺，通过纯电控的方式制备、操控与读取量子比特更具稳定性。与现代大规模集成电路类似，半导体量子点系统具有良好的可扩展、可集成特性，被认为是未来实现大规模实用化量子计算的最佳候选体系之一。
本源第一代超导六比特量子处理器：夸父KF C6-130超导量子芯片是基于对超导约瑟夫森结构进行改造，构造出超导量子比特，并通过“量子数据总线”来实现6个超导量子比特的任意两两相互耦合。利用精确设计的脉冲序列，可以实现高保真度的量子逻辑门操作，进而能够设计并演示量子算法。本源量子预计在2020年底搭建完成国内首台量子计算机原型机，搭载6比特超导量子芯片，并将通过本源量子计算云平台向公众开放体验。


芯片即集成电路，其产业链可分为上游的算法及设计工具供应商、芯片设计公司、制造商、封测商、直销/分销商，以及下游的方案商和终端应用厂商。其中，芯片设计和制造是核心技术环节。
图丨芯片产业链（来源：CB Insights 中文）
根据中国半导体行业协会统计：2019 年芯片设计行业销售额首次突破 3000 亿元、在中国集成电路产业销售额中占比最大（40.5%）、年增长率连续三年领跑，截至 19 年 11 月底中国共有 1780 家设计企业，较去年同期增长 4.8%。
近年来，在提升自给率、政策支持、工艺升级与创新应用等要素的驱动下，中国芯片设计保持加速成长劲头，成为中国半导体行业中最具发展活力的一环。芯片设计也是中国目前备受资本青睐、公司参与度高以及利润率较高的关键环节，并且可能成为中国公司闯出一片天地、在世界舞台上占领技术高地的机会窗口。
图 | 中国集成电路产业销售额（来源：CB Insights中文）
为探清中国芯片设计企业真正的技术实力，找出具有市场成长性、产品代表性、技术稀缺性的企业，DeepTech 联合 CB Insights，关注这一饱含机遇却不乏挑战的行业，扫描身处其中的一系列公司，一窥中国芯片发展图景。
关于榜单
榜单关注中国本土（总部在中国包括港、澳、台）的芯片设计企业，上榜公司的主要经营模式为 Fabless。这里所说的芯片设计企业包括以芯片设计为企业核心竞争力（主营业务或营收主要来源）的公司。同时，作为芯片设计不可缺少的一环，以 IP 和 EDA 为主营业务的企业也被纳入芯片设计企业的范畴中。
图 | 芯片设计公司业务路线图（来源：CB Insights中文）
评选标准
CB Insights 中国团队依据 DPTC 体系（Depth、Popularity、Tendency、Collaboration），从四个维度全方位评估企业的自身实力、外界态度、发展趋势和合作表现。“深度”关注企业自身的核心竞争力、业务线广度和研发能力；“关注度”强调的是企业获得的外部支持，如媒体、资本和产业的支持；“趋势性”主要发掘企业在时间横轴的发展潜力和提升可能；“协同性”关注的是企业在整个 IC 产业纵轴所起到的协同作用大小，包括其对上下游的把控能力以及对外合作、投资的能力。
公司分类
为了更好地理解企业业务、区分不同芯片产品的用途，本榜单综合企业主营业务、芯片性能以及对应使用场景，将这些芯片设计企业对应划入以下 10 个类别（上述领域及公司业务并不完全互斥）：
智能移动终端芯片：应用于智能手机、平板电脑、笔记本电脑中的芯片，涉及产品主要有处理器芯片、射频前端芯片、指纹识别芯片、电容触控芯片和 CMOS 图像传感器芯片。
通信芯片：本文指广域网通信，主要有基站芯片、导航芯片、光通信芯片和交换机芯片。
物联网芯片：应用于物联网领域的通讯芯片和传感器芯片，涉及物联网应用场景的长距离和短距离通信以及各种传感器。
智能多媒体处理器芯片：主要包括智能机顶盒芯片（IPTV 机顶盒和 OTT 机顶盒）、智能电视芯片、音视频处理及编解码芯片，可以应用在智能电视、智能音箱、智能零售、智能商显、机器人等智能终端中。此类芯片可提供音视频编解码功能，并实现物体识别、人脸识别、手势识别、远场语音识别、超高清图像、动态图像等内容输入和输出功能。
存储芯片：存储芯片作为半导体行业的基础，被视为半导体行业的风向标。本文关注的存储芯片以 Flash 和 SSD 控制器 Fabless 为主，以及 DRAM 缓冲芯片，不包括 IDM 类存储芯片公司。

模拟芯片：模拟芯片作为与数字芯片并列的芯片二级分类，主要指用来处理模拟信号的芯片，在本文中具体包括电源管理芯片和高端模拟芯片。
光子计算、光电芯片和量子芯片：该分类下具体包括光子计算芯片、光电芯片和量子芯片。
运算芯片：主要包括 CPU、GPU、MCU、FPGA 芯片和 ASIC 芯片。
车载芯片：主要包括自动驾驶芯片与车载功率芯片。
IP+EDA：集成电路 IP 是已经过验证并且可以重复利用的功能性集成电路模块，EDA （电子设计自动化）工具是在进行 IC 设计过程中，所需使用的自动化设计工具。本文关注作为上游的芯片 IP 公司和 EDA 公司。
芯片设计企业，吸睛又吸金
通过本次评选，我们看到了中国芯片设计企业的成长和决心，也看到了他们不断挑战和探索的身影。以下为企业上榜理由及领域概述。
（为保证文章内容垂直性，仅选取了光子计算、光电芯片和量子芯片领域企业。详细名单请点击65家中国芯片设计企业上榜！CB Insights首次发布中国芯片设计企业榜单）

中国作为全球最大的光器件消费国，占到全球 30% 以上的份额。由于高端（高速率、高功率）光芯片行业的进入壁垒高、投入大、周期长、难度大，高速率光电芯片国产化率低，几乎全部依赖国外公司（如三菱、博通等美日公司）进口。但不同于国外，主要为大厂垄断并驱动光芯片的设计研发，中国的光芯片行业主要以初创公司为主，大厂多通过投资或收购方式参与到其中。进入榜单的光芯片公司中，没有一家是上市公司。
在光通讯领域的带动下，硅基光电子技术在过去十年成长显著。通过在传统 CMOS 芯片上蚀刻微米级别的光学元器件，从而提高光学元器件的集成度。在使用光子芯片进行计算操作时，其可以极大地降低延时和能耗，并且提高带宽。曦智科技（Lightelligence）作为光子计算领域的第一家公司，其致力于布局和打造包含芯片设计、核心算法、传输等在内的完整光子计算生态。
中国量子物理方面的研究主要是高校驱动，从 10 个超导量子比特纠缠，到 20 个超导量子比特的量子芯片，再到在硅基集成光量子芯片上实现高维纠缠态，中国顶级科研机构正推动着量子芯片的进步。
本源量子（Origin Quantum）入选理由：中国首家量子计算初创公司起源于中科大中科院量子信息重点实验室，本源量子以量子计算机为中心，产品覆盖量子芯片、量子测控以及云、软件等服务。作为中国首家量子计算初创公司，目前已发布了 6 位量子比特芯片“夸父”以及第二代硅基自旋二比特量子芯片“玄微”。
曦智科技（Lightelligence）入选理由：全球光子计算芯片领域融资额最高曦智科技专注光子计算芯片设计，2017 年，沈亦晨（曦智科技联合创始人兼 CEO）与其所在的麻省理工学院团队在《自然-光子学》 杂志发表了一篇关于光子计算的论文；2018 年曦智科技成立；2019 年 4 月，其发布了全球首款光子芯片原型板卡，并通过流片验证。根据 CB Insights 的数据，其已获融资总额近 4000 万美元，是全球光子计算芯片领域融资额最高的公司。
鲲游光电（North Ocean Photonics）入选理由：华为哈勃加持的晶圆级光芯片鲲游光电成立于 2016 年，专注于晶圆级光芯片的研发与应用，致力于探索通过半导体工艺与光学工艺的融合，以半导体晶圆思路设计、制成纳米级、低成本的光学芯片。其主要关注 3D 成像系列、AR 及新型光学显示系列、5G 高速光通讯模块系列。2019 年底，华为旗下哈勃科技投资参与融资，并成为其第二大机构股东。今年 3 月，鲲游光电新获 2 亿元 B 轮融资。
长光华芯（Everbright）入选理由：全球少数集研发和量产高功率半导体激光器芯片于一体的公司之一长光华芯主要致力于高功率半导体激光器芯片、高速光通信半导体激光芯片、高效率半导体激光雷达 3D 传感芯片及相关光电器件和应用系统的研发、生产和销售。其自主研发的高功率 915nm 激光芯片，发光区宽度为 90μm，转换效率可达 65%，现已累计销售芯片超过 200 万片，是全球少数几家研发和量产高功率半导体激光器芯片的公司。
纵慧芯光（Vertilite）入选理由：华为 Mate30 Pro 前、后置 TOF 的 VCSEL 供应商纵慧芯光专注于光通讯专用 VCSEL 芯片、3D 传感专用 VCSEL 芯片的标准品开发，以及基于行业需求定制芯片和解决方案，其已作为 Mate30 Pro 前置和后置 TOF 供应商进入华为的供货商系统。2019 年 2 月获得上亿元级 B+ 轮融资，领投方为武岳峰，前海母基金、追远创投、五岳华诺等跟投。
陕西源杰半导体（Yuanjie Semiconductor）入选理由：专注高可靠性的国产激光芯片设计公司陕西源杰半导体关注光通信用半导体激光器芯片的研发、生产和销售。主要从事开发可靠性高的光通信激光器；其可独立进行外延到芯片端的设计与制造，是国内少数具备电子束技术设备的公司。2020 年初，陕西源杰与博创科技和 Sicoya GmbH 共同成立中外合资有限公司斯科雅（嘉兴），注册资本 1500 万美元，共同推动未来硅光子技术产品前进。
中国创“芯”，久久为功
从融资金额方面来看，我们可以看到近 5 年内亚洲在半导体方面的崛起。根据 CB Insights 的数据，我们看到在 21 世纪的第二个十年中，亚洲从 2014 年开始远远超出了欧洲，虽然跟美国的融资金额一直保持有一定差距，但在 2018 年该差距已经几乎可以忽略。
图 | 过去十年半导体产业融资金额（来源：CB Insights）
中国作为亚洲半导体领域的融资主力军，与这种资本曲线变化密不可分的是中国政府的政策支持。从下图我们可以看到，中国政府从 2011 年后，不断通过政策、财政等方式支持引导半导体产业的发展。大基金一期的 1387 亿元已基本投资完毕，二期 2041.5 亿元也已开投。
图 | 2000年以来中国政府对半导体产业的部分支持政策整理（来源：CB Insights 中文）
半导体产业是一个人才密集型产业，需要大量有技术、有经验的人才；芯片设计更是如此，往往研发投入和研究团队的大小，就预示着公司技术的优劣，以及未来技术壁垒的高低。
通过以上 10 个细分应用领域的剖析，不可否认的是，中国在包括芯片设计在内的半导体产业上跟欧美存在不小的差距，这个差距可能在未来 5 到 10 年会继续存在，但是一定会向着缩小的趋势前进。
图 | CB Insights中国芯片设计企业榜单
这是一份关于中国芯片设计的头部企业图景，也是一个上市公司与初创公司共同开拓的市场版图，这其中有借市场力量催生出来的上市公司，也有在政策支持下成长起来的创业公司，其中不乏相对老牌的台企，也不乏高校背书的新兴创企。
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