芯片的誕生要經歷數個環節，從設計到制造再到封測的過程非常復雜。其中芯片設計是一切的基礎，單看芯片設計的過程，也要經歷RTL編寫、功能驗證、邏輯綜合、形式驗證、DFT（Design for Testability）、布局布線、Sign Off、版圖驗證等多個流程。
芯片設計中最常用的軟件是EDA工具，EDA工具軟件可大致可分為芯片設計輔助軟件、可編程芯片輔助設計軟件、系統設計輔助軟件三類，可進行電路設計與仿真，PCB布線設計等操作。目前EDA軟件主要由國外三家美國巨頭SYNOPYS、Cadence、Mentor占據，國內雖然也有華大九天、芯愿景、芯禾科技等企業，但總體而言距離國外差距較大。
（圖片源自OFweek維科網）
芯片設計廠商一般只有兩種企業運營模式，IDM模式和Fabless模式，IDM模式也是當前主流的半導體企業所采用的的模式，IDM模式即國際整合元件制造商（Integrated Device Manufacture），從設計、制造、封裝測試到銷售自有品牌IC都一手包辦，比如三星、英特爾、海力士、美光、東芝等，由于IDM模式投資較大、門檻較高，且企業規模大難以管理，所以只有早期發展起來的半導體廠商才得以堅持這種模式至今。
另外一種模式是Fabless模式，即無工廠芯片供應商模式。這類企業就只管專注于IC設計與銷售，將制造封測等環節全部外包給其他廠商。大多數設計類公司都是采用這種方式，不僅投資規模小，而且企業負擔不大，易于管理。高通、博通、英偉達、ARM、AMD、海思都是采用這種模式。
國內芯片設計產業門類繁多，主要包括存儲芯片、移動芯片、射頻芯片、圖像傳感器芯片、模擬芯片、WiFi芯片、生物識別芯片等多個領域。具體來看，各領域的龍頭企業如下：
海思
華為海思半導體應該是大家比較熟悉的芯片設計公司之一，公司最初定位國內中低端市場，本地化優勢使得其產品成本控制較好，性價比較高，除了華為手機上最知名的移動芯片麒麟系列產品以外，海思面向安防監控領域也推出了數款視頻芯片，與國內海康威視、大華股份、宇視科技等知名安防企業存在合作關系，在臺灣，韓國等地區已經成為視頻芯片主流供應商。在IC Insights公布的2020年第一季度全球十大半導體廠商中，海思首次登陸該榜單，也是中國內地唯一一家登上榜單的半導體企業。
紫光展銳
紫光展銳是我國AI芯片和5G芯片設計產業龍頭，企業以生態為核心戰略，重點打造三大業務領域：消費電子業務、工業電子業務、泛連接業務。據悉，紫光展銳擁有超過3700個專利，每年出貨芯片量超15億顆，并開始加速向中高端產品線布局。
韋爾股份
韋爾股份，國內領先的模擬及混合信號器件廠商，在去年完成了對豪威科技及思比科的重大資產重組事項后成為了目前A股收入規模最大的芯片設計公司，也讓其在CMOS圖像傳感器芯片技術上更上一層樓，難逢對手。2019年企業收入達到136億元，半導體設計業務收入占比提升至 83．56％。
匯頂科技
匯頂科技，全球安卓手機第一大指紋識別芯片供應商，公司在指紋識別芯片領域已經做到了世界第二，在全球范圍內僅次于給蘋果提供指紋識別芯片的AuthenTec。公司擁有指紋識別、人機交互和物聯網／智能家居／可穿戴三大產品線。在當前物聯網產業成為時代發展的主流情況下，指紋識別芯片需求必然會隨著相關智能硬件產品的火爆市場發展而再度拔高。
兆易創新
兆易創新是目前中國大陸領先的閃存芯片設計企業，也是中國唯一的存儲芯片全平臺公司，致力于各種高速和低功耗存儲芯片的設計研發，擁有180余件的發明專利申請，獲得授權專利73件，研發人員比例占員工總數70％。公司主要產品分為閃存芯片產品（主要是NOR Flash）、微控制器產品（MCU）和傳感器產品，2019年營收分別為25億、4億和2億。在NOR方面，受益于TWS需求暴漲以及OLED屏下存儲需求增長，兆易創新穩居NORFlash市場全球第三的地位。
卓勝微
卓勝微，射頻器件及無線連接芯片設計龍頭公司，專注于射頻前端芯片領域的研究、開發與銷售，主要向市場提供射頻開關、射頻低噪聲放大器、射頻濾波器等射頻前端分立器件及各類模組的應用解決方案，產品市場覆蓋通信基站、汽車電子等應用領域。
國民技術
國民技術，國內最大的網絡身份認證安全芯片提供商，具備國內最先進的安全芯片攻防技術，安全主控芯片累計出貨量超過4億顆，廣泛應用于電子政務與電子商務等領域。國內首批社會保障個人卡、居民健康卡芯片就是由國民技術供應。
圣邦股份
圣邦股份，是目前A股上市唯一專注于模擬芯片設計且產品全面覆蓋信號鏈和電源管理兩大領域的半導體企業。產品性能和品質對標世界一流模擬芯片廠商同類產品，部分關鍵性能指標有所超越，廣泛應用于通訊設備、消費類電子、工業控制、醫療儀器和汽車電子等領域，以及物聯網、新能源、人工智能、5G等新興市場。
中星微電子
中星微電子是計算機圖像芯片龍頭企業，在發展國產芯片事業上可圈可點。最早推出國內首枚具有自主知識產權的多媒體芯片，在2016年推出了全球首款集成了神經網絡處理器（NPU）的SVAC視頻編解碼SoC，使得智能分析結果可以與視頻數據同時編碼，形成結構化的視頻碼流，該技術被廣泛應用于視頻監控攝像頭，開啟了安防監控智能化的新時代。
士蘭微電子
士蘭微電子已成為國內規模最大的集成電路芯片設計與制造一體（IDM）的企業之一，其技術水平、營業規模、盈利能力等各項指標在國內同行中均名列前茅。產品研發主要集中在功率半導體、MEMS傳感器、光電產品及LED芯片領域。
智芯微電子
2010年智芯微電子前身“通信與用電技術分公司”成立，隸屬于中國電力科學研究院，從事自主芯片產品設計研發及應用推廣業務，致力于成為以智能芯片為核心的整體解決方案提供商。智芯微電子專注于工控芯片設計研發，2019年，北京智芯微推出了自主工業物聯網MCU“海燕701”和專為工業物聯網應用而優化的“樞紐OS”。
寒武紀
國內AI芯片獨角獸之一，寒武紀聚焦云邊端一體的智能新生態，三款產品包括終端智能處理器IP、云端智能芯片及加速卡、智能計算集群系統。今年寒武紀成功IPO填補了國內AI芯片設計領域的空白。在其發布的首份半年報中顯示，報告期內公司實現營業收入8，720．34萬元，研發投入27，739．22萬元，同比增長109．06％，占營業收入的比例為318．10％，公司“云邊端一體，軟硬協同”的戰略已經初見成效。
地平線
地平線成立于2015年，地平線擁有兩條產品線，分別是面向自動駕駛領域的征程系列，以及面向AIoT領域的旭日系列。第一代征程和旭日系列處理器于2017年12月推出，第二代基于BPU 2．0的芯片也在2019年發布。2019 年 2 月，地平線完成B輪融資，獲得 6 億美金左右的投資，估值達 30 億美金。
比特大陸
比特大陸成名于AI芯片，早期推出了多款用于區塊鏈產業的算力芯片、算力服務器、算力云等產品，后續轉型專攻AI芯片，還開發了多種AI硬件，包括配其AI芯片的加速卡和路由器等，比特大陸表示其 AI硬件主要用于圖像識別、人臉識別及大數據分析，亦將業務范圍擴展至如設備計算芯片、算法和開發平臺等其他AI領域。