芯片设计公司为什么要维持高强度研发投入?这么多研发费用都花到哪里去了?芯片设计公司研发团队有什么特点?芯片从业者薪水真的年年涨吗?和《六个角度看沪深股市芯片设计公司与全球前十之差异》此篇一样,这一篇我们仍将从上市公司年报等公开的数据角度谈芯片设计业。

文︱王树一

制图︱卢小慧

论研发投入强度,半导体行业称第二,那就没有行业敢排第一。根据Capital IQ的数据,波士顿咨询估算2019年研发投入占销售收入比例最高的为半导体行业,全行业达到22%,比生物医药高一个百分点,比排第三的软件和计算机服务高八个百分点。在资本支出上,半导体行业也高居榜首,全行业资本支出占销售额比例达到26%。

在某种程度上来说,半导体市场竞争就是金元战争,钱是芯片公司的弹药库,没有研发投入的企业将很难在市场竞争中站稳,这其中,芯片设计公司的研发投入强度尤其大。波士顿咨询估算,在22%研发投入中,有12%来自设计业,即全行业研发投入的近55%来自芯片设计企业,以2019年全行业销售额4120亿美元估算,芯片设计业研发投入达到494．4亿美元,约合人民币3296亿元,比2019年中国大陆芯片设计业销售额(中国半导体行业协会设计分会统计数据)3084．9亿元还要高。

图源:波士顿咨询

芯片设计公司为什么要维持高强度研发投入?这么多研发费用都花到哪里去了?芯片设计公司研发团队有什么特点?芯片从业者薪水真的年年涨吗?和上一篇一样,这一篇我们仍将从上市公司年报等公开的数据角度谈芯片设计业,相关数据收集和使用方法也与前文一致,这里不再赘述。

高强度研发投入

芯片产业之所以能长期维持高强度研发投入,是因为在摩尔定律支配下,其研发投入产出比足够高,研发投入低带来的风险足够大,如果研发投入跟不上,被对手技术拉开代差之后,唯一的出路就是退出主流市场。

波士顿咨询的数据显示,芯片设计业贡献了半导体全行业一半的价值增值,其代价便是全行业53%的研发投入来自芯片设计业。典型芯片设计企业研发投入占销售额比例为20%,毛利率50%,全球十大芯片设计公司的数据基本符合这个规律。2015到2019年,全球前五大芯片设计公司研发投入之和为680亿美元,每家平均每年支出为28亿美元,相当于22%的营收占比。而美国有芯片设计业务(包含纯设计和IDM公司)的公司2019年研发投入占销售额比例为19%。

图源:波士顿咨询

沪深股市27家上市公司研发投入占比不低于20%的有10家,占比不到一半,在选取的台系11家芯片设计公司中,研发投入占比不低于20%的有5家,多数厂商也难以达到20%的研发投入比。

研发费用都投到哪里去了?

下图的研发费用表截取自澜起科技2020年报,从中可以看出,职工薪酬占比最高,其他则有工程开发费用、折旧与摊销、工具及许可证费,专业服务及咨询费以及差旅等。工程开发费用主要支付给晶圆代工厂,工具及许可证费则是支付给EDA和IP公司。

澜起科技研发费用表

虽然先进工艺的工程开发费用不断上涨,但总体来看,研发费用当中,薪酬还是大头。从27家沪深股市芯片上市公司数据来看,20家公司薪酬占研发费用比例超过50%,其中5家超过70%,另有6家落在60%至70%区间。

台系公司中,瑞昱半导体2020年薪酬(含员工福利)占研发费用比例高达91%,联咏科技薪酬占研发费用比例也达到了78%。

海外上市的公司,大多不在年报中披露具体薪酬数字,但是也可以约略估计,以英伟达为例(研发人数在年报中有披露),2020财年共有13532名研发人员,根据SalaryList网站的数据,英伟达年薪平均值为124184美元,则其在研发人员上一年支出不会少于16．8亿美元。

从研发人员占比来看,也可以判断芯片设计公司研发费用很大一部分都花在薪酬上了。

注:创意电子并未列出研发人员数量,列的是普通员工与管理层数量,所以其比例异常

研发人员数量变化

研发人员数量在《六个角度看沪深股市芯片设计公司与全球前十之差异》一文中已有详述,所以这一节只看数量变化。

总体上看,这两年大部分芯片设计公司处于人员扩张期,2020年全球十大芯片公司中有8家扩大了研发团队,其中增员最少的联咏科技也新招了176人,赛灵思人员基本没动,而Marvell研发团队、则减少了152人。

沪深股市27家芯片设计公司中,减员的有4家,其中紫光国微是因为剥离了子公司,所以统计上出现了减员318人,其余三家减员公司人数减少均不超过10人。北京君正研发人数暴增,是因为完成对芯成(ISSI)的收购之后财务并表,因此增加了300多名研发人员。汇顶科技2020年新增研发人员数量最多,达到578名,不过与全球巨头动辄千人扩招的气魄相比,还是有差距。

从美国劳动局的统计数字来看,2006年至2011年间,美国半导体产业研发人员数量(包括计算机工程师和科学家)减少10000多人,这应与产业转移相关。但2011年至2016年间,已经扭转了这个趋势,其中工程师增加了7000多人,可见美国产业界至少在2011年就已经开始重视人才流失问题。

图:美国半导体人才变化趋势;数据来源:美国劳工统计局

在人才竞争上,美国依然优势明显。根据波士顿咨询公司的数据全球顶级半导体公司(含美国公司和非美国公司)的芯片设计工程师有一半在美国,这些工程师中40%出生地并不在美国。当前,美国大学里面电子工程和计算机科学的生源中,超过三分之二是国际学生,而这些学生完成学业以后有80%留在了美国。源源不断的国际人才,为美国半导体行业撑起了半壁江山。