在半導體這個資本密集型、技術密集型的產(chǎn)業(yè)中，隨著半導體企業(yè)的增多，專利的分量也在與日俱增，對專利的保護意識也明顯加強�，F(xiàn)在，一顆芯片往往由數(shù)十億甚至上百億個晶體管組成，每個晶體管或者組件都可以申請專利。而半導體領域的芯片巨頭們無疑是坐擁專利池的佼佼者，過往在專利上的積累，正讓他們收獲新的營收來源，華為就是一個很好的例子。

　　半導體專利的發(fā)展演變

　　在過去的60年歷史長河中，半導體行業(yè)逐漸形成了現(xiàn)在集成設備制造商(IDM)、無晶圓廠(Fabless)、代工廠(Foundry)的成熟產(chǎn)業(yè)模式。在這一演變過程中，半導體專利也發(fā)生了重大的變化[1]。

　　在1960年至1970年的早期階段，集成電路的設計是一項艱巨的任務，彼時EDA工具尚沒有，工程師必須手動創(chuàng)建電路和布局，所以這期間半導體行業(yè)以IDM模式為主，這些制造商的專利涉及各個方面。早期的IDM代表者如德州儀器和英特爾等，積累了廣泛的專利，包括從設計到制造，甚至還有邏輯和存儲產(chǎn)品，下圖1是德州儀器的4MB CMOS DRAM。雖然現(xiàn)在德州儀器已不再生產(chǎn)任何存儲產(chǎn)品或邏輯處理器，但他們過往所積累的龐大的專利也在為其帶來可觀的收入。

　　到1980年左右，EDA工具開始興起，導致了集成電路的設計標準化，這些標準化也逐漸使芯片設計和制造分離，更多的玩家進入，F(xiàn)abless和Foundry開始出現(xiàn)。

　　Fabless廠商主要專注于設計自己的產(chǎn)品，像高通和華為，他們在通信領域申請了大量的專利。在5G、WiFi 6、音視頻編解碼、光傳輸、光智能等領域華為已經(jīng)形成了高價值的專利包。華為在2022年6月表示，截至2021年年底，華為在全球累計申請的專利數(shù)量超過了20萬件，累計授權量超過11萬件，PCT超過6萬件。據(jù)證券時報的報道，并且華為在中國的專利申請量還在持續(xù)上升，2020年華為專利申請突破了1萬件，2021年為12000件。而且近兩年來，華為持續(xù)向芯片先進工藝技術研究，譬如3D芯片堆疊專利和EUV光刻機的專利等等，雖然面臨著出口許可的難題，但繼續(xù)進行專利研究也是華為保持競爭力的一種方式。

　　提到高通的專利，最為印象深刻的是，2017-2019年蘋果和高通圍繞在手機基帶芯片上的專利戰(zhàn)，跌宕起伏，幾乎可以寫出一整本的編年史來，雖然最終兩家握手言和，但蘋果卻因此與高通簽訂了長達六年的專利許可協(xié)議，蘋果依然需要向高通繼續(xù)支付高昂的專利費。此后，雖然蘋果也在積極研發(fā)基帶芯片，但是似乎不太樂觀，今年7月份，據(jù)知名蘋果分析師郭明錤爆料稱，蘋果5G基帶芯片的研發(fā)可能已經(jīng)失敗。這也意味著高通將繼續(xù)吃到蘋果在基帶芯片上的紅利。

　　而晶圓代工廠在工藝節(jié)點的演進過程中，也面對著不同的在制造方面上的挑戰(zhàn)，比如缺陷密度、蝕刻選擇性和高縱橫比結構的填充。臺積電是晶圓代工領域的龍頭，截至2022年5月，臺積電全球專利申請總數(shù)超過7.5萬件，獲準超過5.2萬件，在全球前20大半導體制造廠中，臺積電在專利強度位居*，專利數(shù)量則居第二，僅次于三星。

　　外包半導體(產(chǎn)品)封裝和測試(OSAT)模式誕生于20世紀90年代末，OSAT廠商主要集中在亞洲，他們在測試、封裝等領域也積累了大量的專利。值得一提的是，封測是我國半導體產(chǎn)業(yè)鏈中較為成熟的領域，據(jù)智慧芽的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，長電科技以超過3000件有效專利的數(shù)量居于我國封測領域的榜首。

　　軟件現(xiàn)在在芯片的發(fā)展中作用越來越凸顯，軟件被業(yè)內人士稱之為是芯片這一硬件的“靈魂”，包括半導體制造軟件、EDA工具軟件等等，軟件也可以獲得專利保護。

　　總之，現(xiàn)在包括IDM、代工廠、無晶圓廠和軟件公司等都在各自的領域申請專利。隨著更多的跨界廠商(如谷歌、亞馬遜這樣的云廠商)加入自研芯片陣列，來自不同群體的專利組合將會更加豐富，專利與專利的碰撞結合也會產(chǎn)生新的技術。

　　芯片巨頭龐大的專利池，正在轉化為新的收入來源

　　專利作為知識產(chǎn)權的重要載體，不僅反映了企業(yè)的創(chuàng)新能力和核心競爭力，專利的授權也是企業(yè)不斐的一筆收入。雖說專利制度的本質是激勵創(chuàng)新，但專利授權收費可以說是一個互利互惠的事情，對于中小企業(yè)而言，通過專利授權可使得半導體公司能夠專注于他們的核心優(yōu)勢，省去重復造輪子的過程。

　　接下來，我們將以英特爾和華為兩家在專利上的授權為例進行分析。

　　作為全球半導體行業(yè)的老大，英特爾在專利方面也有著舉足輕重的地位。據(jù)insights.greyb的統(tǒng)計，英特爾在全球共有21萬多項專利，英特爾官網(wǎng)顯示，目前英特爾在全球擁有大約70,000項專利資產(chǎn)(有效專利)。下圖是英特爾自2000年開始至2021年的專利申請情況，過去兩年英特爾專利申請量的下降并不意味著專利申請量減少，因為一項專利申請最多可能需要 18 個月才能公布[3]。

　　英特爾每年申請專利數(shù)量一覽(圖源：insights.greyb)

　　全球*的半導體企業(yè)包括IBM、三星、高通、英飛凌、臺積電、美光、蘋果、AMD等都在使用英特爾專利來推進他們的研究。

　　除了授權專利之外，專利轉讓也是企業(yè)獲取營收的一個途徑。過去幾年，英特爾一直是蘋果收購專利的重要來源。2019年，英特爾宣布退出基帶芯片的研究，并將其在該領域的團隊、相關技術專利和研發(fā)設備打包以10億美元的價格賣給了蘋果。這一趨勢在2020年也延續(xù)了下來，蘋果在2020年獲得了約4600項專利，其中3650項來自英特爾。2022年8月，英特爾又將近5000項專利轉讓給IPValue Management Group集團內一家新成立的公司。這些專利涵蓋廣泛的領域，如“微處理器、邏輯設備、計算系統(tǒng)、內存以及存儲、連接和通信、封裝、半導體架構和設計以及半導體制造。”

　　2019年至2021年間，華為通過專利許可獲得了13億美元的收入，每年大約4億美元的營收相較于年收入高達6000多億元人民幣的華為來說，僅占全年營收的1%。華為表示，專利收費不是為了收費而收費，當然專利費也不能要的太低，要的低了就遏制了整個社會的創(chuàng)新，沒人愿意再投入研發(fā)，會形成事實壟斷。他還警告公司要做好“持久戰(zhàn)”的準備，使專利許可成為一種普遍現(xiàn)象[2]。

　　2021年3月，華為正式宣布收取5G專利許可使用費，按照適用于5G手機售價的合理百分比費率，單臺手機許可費不超過2.5美元。作為最早研發(fā)5G的公司之一，華為可以說是收費最晚，也收費*的廠商了。

　　來到2022年，華為表示，已與智能手機、汽車和電信等行業(yè)的公司簽署了20多項新的專利許可協(xié)議或擴展協(xié)議。

　　其中在智能手機領域，過去5年，已有超過20億部智能手機獲得了華為4G/5G專利許可。諾基亞自2017年就開始向華為預訂專利許可，2022年12月23日，華為周五宣布與諾基亞續(xù)簽專利許可協(xié)議，最新的延期反映了華為的實力。12月初，華為與OPPO還宣布簽署全球專利交叉許可協(xié)議，涵蓋蜂窩通信標準基礎專利，包括5G標準。華為和三星集團就各自的標準必要專利包簽署了類似協(xié)議。

　　在汽車領域，目前每年約有800萬輛獲得了華為4G/5G專利許可的智能汽車交付給消費者。今年以來，華為與大約15家汽車制造商達成協(xié)議，包括梅賽德斯-奔馳、奧迪、保時捷和寶馬在內的幾家汽車制造商都在尋求在其車輛中添加更多通信技術，華為授權給汽車制造商的專利主要涉及4G等通信技術，但交易條款各不相同。

　　此外，專利戰(zhàn)在半導體行業(yè)是一個司空見慣的現(xiàn)象，幾乎同行業(yè)甚至上下游之間都有大大小小的專利戰(zhàn)，其實專利戰(zhàn)的背后歸根結底無外乎兩種目的，一是專利費收取的問題，二是限制競爭對手的發(fā)展。

　　結語

　　專利費的收取只是專利所帶來的最微小的益處，專利更深遠的意義是，為企業(yè)本身構筑一道高高的專利墻，減少競爭對手在市場中的份額，并限制新競爭對手的進入。如今，專利已經(jīng)不僅是廠商自身爭奪市場的利器，更是全球科技產(chǎn)業(yè)的競爭關鍵。誰能率先申請專利，誰就擁有更多的話語權和主動權。在當下全球各國自主可控的發(fā)展態(tài)勢下，專利將是國與國、企業(yè)與企業(yè)之間無形的較量。

　　本文參考

　　[1].60 years of the Semiconductor industry and its changing patent strategy，techinsights;

　　[2]. 華為《專利許可業(yè)務匯報》會議紀要，2022年3月16日;

　　[3]. Intel Patents – Key Insights and Stats，insights.greyb;