半導體IP迎來轉機

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随着PC向手機産業(yè)邁進，集成電路(lù)技術(shù)不斷升級，芯片設計複雜程度提升，研發資(zī)源和(hé)成本持續增加，促使全球半導體産業(yè)分工不斷細化，IP産業(yè)應運而生。

IP是指在集成電路(lù)設計中(zhōng)那些已驗證、可(kě)複用、具有某種确定功能和(hé)自主知識産權功能的設計模塊，可(kě)以移植到不同的半導體工藝中(zhōng)。芯片公司可(kě)以通(tōng)過購買這樣的IP，實現某個(gè)特定功能，這種類似“搭積木”的開發模式大大縮短(duǎn)了芯片的開發周期，節約設計成本，在降低芯片設計難度的同時提高了其性能和(hé)可(kě)靠性。

從全球IP市場來看，據IBS預計，全球半導體IP市場将從2018年的46億美元增至2027年的101億美元，增長率高達120%，年均複合增速達9.13％。另一邊，中(zhōng)國已經成為了全球最大的半導體消費市場，且需求增速持續旺盛。面對巨大需求，當前國内集成電路(lù)的供給嚴重不足。

因此，在市場空間與發展現狀的雙重因素下(xià)，IP市場需求龐大。

在此背景下(xià)，以“合作創芯 生态共赢”為主題的“2021 IP和(hé)定制芯片生态大會”于7月(yuè)6日在上海隆重召開。本次大會由高端IP和(hé)芯片定制領軍企業(yè)——芯動(dòng)科技主辦，是首個(gè)聚焦半導體IP技術(shù)和(hé)産品合作的行業(yè)生态大會。

大會彙集了上千位行業(yè)專家和(hé)企業(yè)代表，從IP、EDA、設計服務、晶圓代工、封裝測試、整機、雲計算等上下(xià)遊各環節進行了讨論分享，共探IP産業(yè)發展新路(lù)徑。

芯動(dòng)科技的優勢和(hé)機遇

活動(dòng)期間，芯動(dòng)科技有限公司總裁敖海帶來了《從設計到量産，一站(zhàn)式IP和(hé)定制服務賦能高端芯片生态》的主題分享，展示了芯動(dòng)科技在關(guān)鍵IP技術(shù)上對标國際前沿，通(tōng)過芯動(dòng)15年耕耘和(hé)覆蓋全球6大代工廠先進工藝的全套高速IP核和(hé)ASIC定制能力現身說法，彰顯了其市場創新成果和(hé)客戶賦能作用。

芯動(dòng)科技有限公司總裁敖海

采訪環節，敖海向半導體行業(yè)觀察在内的媒體介紹了公司在Memory接口和(hé)Chiplet接口上的優勢和(hé)布局。他表示：“無論是Memory還是Chiplet，從量産和(hé)持續開發能力到最高水平的角度來說，目前芯動(dòng)科技在全球範圍内都是拿得出手的。”同時，芯動(dòng)科技在Chiplet方面在推自主标準——INNOLINK CHIPLET，這是一個(gè)類似于非常具有多晶粒的拼接算力能力的一個(gè)比較靈活的模式，目前有很多客戶在采用，包括我們自己的GPU也在用。

對于Chiplet，随着集成電路(lù)技術(shù)的不斷發展，芯片設計的複雜度不斷提升，不同功能的IP（如(rú)CPU、存儲器(qì)、模拟接口等）可(kě)靈活選擇不同的工藝分别進行生産，從而可(kě)以靈活平衡計算性能與成本，實現功能模塊的最優配合而不必受限于晶圓廠工藝。同時，Chiplet作為能夠提升IP模塊經濟性和(hé)複用性的新技術(shù)，其發展為IP供應商(shāng)拓展了商(shāng)業(yè)靈活性和(hé)發展空間。

根據Omdia數據，2018年全球Chiplet市場規模為6.45億美元，預計2024年市場規模可(kě)達58億美元，年均複合增長率可(kě)達44%，并且有望逐漸擴展到整個(gè)半導體市場。Chiplet正在為IP行業(yè)帶來新的想象力。

峰會上，芯動(dòng)科技高速并口技術(shù)總監高專還分享了《高性能DDR系列 IP技術(shù)全解析》相關(guān)内容，介紹了DQ從4Gbps到24Gbps的演進，展示了目前全球唯一的最高水平GDDR6/6X IP技術(shù)，以及國内唯一的HBM2e/3和(hé)DDR5/LPDDR5系列技術(shù)。同時，芯動(dòng)科技串口技術(shù)總監陳連康也帶來了一系列32/56/112G多标準協議SerDes解決方案的深度解讀，分享了對标國際前沿的USB、服務器(qì)PCIe5/4、SATA、RapidIO、HDMI高清傳輸技術(shù)等衆多技術(shù)。

不難分析，随着當前行業(yè)變化與趨勢，目前以智能手機為代表的消費電子(zǐ)行業(yè)逐漸達到頂峰，IP銷售的新增長動(dòng)力正在轉向以數據為中(zhōng)心的應用，更高速的接口協議應運而生，接口IP市場得到快速發展。

據IPnest數據，接口IP市場預計将在未來五年内保持較高的增長率，到2025年将達到18億美元。報告也指出，接口IP的增長動(dòng)力主要來自以數據為中(zhōng)心的應用、hyperscalar、數據中(zhōng)心、存儲、有線和(hé)無線網絡以及新興的人工智能的需求。所有這些應用都需要越來越高的帶寬來滿足數據交換的需求，從而推動(dòng)PCIe、以太網、SerDes和(hé)内存控制器(qì)IP等接口協議的增長。

接口IP将成為接下(xià)來具有較大發展潛力的IP品類，芯動(dòng)科技正在以優勢迎合機遇。

如(rú)何打造IP生态和(hé)獨特競争力

如(rú)何确保各種IP快速集成、産品快速量産面市，是很多芯片企業(yè)的共性痛點。因此，IP的競争絕不僅僅是技術(shù)的比拼，還是可(kě)靠性、差異化服務的比拼。所以，對芯片企業(yè)而言，選擇工藝經驗豐富、貼近客戶需求、定制能力強、商(shāng)務模式靈活且能兜底風險的IP廠商(shāng)，成為了實現芯片差異化競争優勢的關(guān)鍵環節。這也正是IP廠商(shāng)彎道超車(chē)的優勢所在。

以芯動(dòng)科技獨有的一站(zhàn)式IP和(hé)芯片定制服務為例，覆蓋6大代工廠從0.18微米到5納米工藝節點，可(kě)根據客戶應用場景進行PPA優化，能夠做到一步到位交鑰匙快速集成，為高端芯片實現高可(kě)靠性、高性價比、低BOM成本、信息安全提供了可(kě)能。

芯動(dòng)科技IP在滿足國際通(tōng)用标準的同時，還可(kě)根據客戶應用場景進行面積、功耗等PPA優化，一步到位交鑰匙快速集成，全程為客戶産品成功保駕護航，實現芯片差異化競争優勢。

敖海表示，芯動(dòng)科技在這個(gè)過程中(zhōng)不停嘗試，不斷和(hé)客戶進行合作，在貼近客戶市場需求的過程中(zhōng)，一點點打磨出差異化的競争力。IP巨頭公司往往不願意幫助客戶打造差異化競争力，他們想把标準産品到處賣，加之他們的很多技術(shù)來自于收購的小公司，收購後小公司人員流失，IP巨頭也不敢改，表現得保守。但我們願意去做，盡管兩三個(gè)客戶做一年下(xià)來賺不到錢，但這個(gè)過程同時打磨了我們的技術(shù)，并且會不斷地去擴展和(hé)延伸這方面的能力。使我們在某些領域更具備競争力。我們十年來吃(chī)過的苦頭、踩過的坑，成為了其他企業(yè)不能用金錢來彌補的時間和(hé)經驗上的積累。

另一方面，IP公司的競争力，除了各家技術(shù)和(hé)服務上的獨特性，最終還是要看建立生态的能力。Arm之所以能夠成為移動(dòng)時代王者的核心因素，除了CPU和(hé)GPU架構等核心IP外，還在于聯合合作夥伴建立了IP-芯片-應用的一體化生态，從而形成了高壁壘。

IP需要長期的技術(shù)積累，需要持續的研發投入，同時也考驗企業(yè)的商(shāng)業(yè)策略和(hé)能力。我國的半導體IP份額比重較低，IP公司之間的競争除了各家技術(shù)上的獨特性，更為重要的是能否建立起一種生态的能力，建立的上下(xià)遊生态體系。

這也是本次大會的目标和(hé)價值所在。本次活動(dòng)現場設置了十多個(gè)展示和(hé)洽談區，衆多嘉賓帶着實際需求與參展企業(yè)進行了一站(zhàn)式對接IP、設計服務、晶圓代工和(hé)封測服務等合作洽談，促成了上下(xià)遊之間産業(yè)資(zī)源的溝通(tōng)和(hé)商(shāng)務合作的推進。

峰會現場展示和(hé)洽談區

敖海表示：“我們做IP的時候，發現很多人不了解國内IP，還是覺得隻有大廠可(kě)以信任。我們對比大廠很大的弱勢就是我們做的市場能力或者市場宣傳不夠多，召開本次峰會一方面是讓行業(yè)更了解我們，不是從推流的角度，是從商(shāng)業(yè)合作的角度讓大家知道芯動(dòng)是一個(gè)選擇；二是我們想讓更多的國内IP，包括國内的EDA工具商(shāng)，包括邀請了很多人來參展，我們希望上下(xià)遊産業(yè)鍊可(kě)以有更多的合作，搭建完備的生态，這一點既利我，也利他。”

與此同時，随着先進制程的演進，線寬的縮小使得芯片中(zhōng)晶體管數量大幅提升，設計變得日益複雜，集成電路(lù)設計步入SoC時代，單顆芯片中(zhōng)可(kě)集成的IP數量大幅增加。根據IBS報告，以28nm工藝節點為例，單顆芯片中(zhōng)已可(kě)集成的IP數量為87個(gè)。當工藝節點演進至5nm時，可(kě)集成的IP數量超過200個(gè)。單顆芯片可(kě)集成IP數量增多為更多IP在SoC中(zhōng)實現可(kě)複用提供新的空間，為了加快産品上市時間，以IP複用、軟硬件協同設計和(hé)超深亞微米/納米級設計為技術(shù)支撐的SoC已成為當今超大規模集成電路(lù)的主流方向。當前國際上絕大部分SoC都是基于多種不同IP組合進行設計的，IP在集成電路(lù)設計與開發工作中(zhōng)已是不可(kě)或缺的要素，推動(dòng)了半導體IP市場進一步發展。

在先進工藝SoC挑戰IP集成、整體産能緊缺的今天，芯動(dòng)科技有限公司SoC體系架構師(shī)、定制芯片負責人何穎在會上分享了《高性能計算SoC系統架構和(hé)IP集成的挑戰和(hé)解決方案》，闡述了如(rú)何确保各種IP快速集成、産品快速量産，如(rú)何跨越鴻溝，從設計到量産，通(tōng)過一站(zhàn)式定制服務、各大代工渠道，解決“有設計拿不到産能”或“有市場搞不定設計”的痛點問(wèn)題。

成為中(zhōng)國的英偉達？

“芯動(dòng)應該就是芯動(dòng)的标簽，芯動(dòng)在混合電路(lù)IP領域是做的比較先進的，所以我們首先是IP公司。另外，我們在定制GPU領域上也開了一條路(lù)。”對于芯動(dòng)科技的定位，敖海這樣說道。

從芯動(dòng)科技業(yè)務模式來看，主要是半導體IP授權和(hé)芯片定制服務。半導體IP授權是指向客戶單獨提供IP授權業(yè)務，将集成電路(lù)設計時所需用到的經過驗證、可(kě)重複使用且具備特定功能的模塊授權給客戶使用，并提供相應的配套軟件；一站(zhàn)式芯片定制服務，是指向客戶提供平台化的芯片定制方案，充分利用半導體IP資(zī)源和(hé)研發能力，滿足不同客戶的芯片定制需求，幫助客戶降低涉及風險，縮短(duǎn)設計周期。目前，芯動(dòng)科技在定制GPU領域上已經開始布局。

芯動(dòng)科技GPU營銷副總陳祖文(wén)向筆者介紹了芯動(dòng)在GPU領域的發展曆程和(hé)強勁實力。“我們現在做的GPU和(hé)一般公司的GPU不太一樣，一般公司做的GPU基本上隻是桌面GPU，就隻是單一設備在使用的渲染顯示。芯動(dòng)GPU卡是給服務器(qì)應用的，一張卡可(kě)以跑到32路(lù)的用戶。在多用戶路(lù)數顯示的情況下(xià)，還有帶寬、資(zī)料處理、編解碼都要同步的，這裡面複雜度是非常高的。” 他表示，目前芯動(dòng)GPU更多專注在渲染和(hé)AI方面，但是并非不能實現訓練、學習等功能，在軟硬件方面，芯動(dòng)在技術(shù)上完全可(kě)以實現，隻是現在不把精力放在那裡，現在主要是把最難的事情做好。

對于芯片定制服務，敖海認為，定制GPU一旦出來之後，會有更多的客戶來找我們定制GPU，這對我們的IP将是一個(gè)互補促進作用。綜合來看，一方面，芯動(dòng)科技未來要把IP進一步擴大份額，同時在市場份額擴大過程中(zhōng)增加銷售、宣傳，增加典型的案例；另一方面，會在高性能計算會不斷地發展，針對該領域不斷提供我們的解決方案，可(kě)能是IP，可(kě)能是定制。

能夠看到，芯動(dòng)科技不設框架，根據市場和(hé)客戶需求以靈活方式不斷探索适合自身的商(shāng)業(yè)發展路(lù)徑。

寫在最後

本次大會還聚集20餘位各領域領軍企業(yè)代表以及專家圍繞高性能DDRn IP、高性能SerDes IP、高性能RISC-V、GPU和(hé)多媒體IP、汽車(chē)電子(zǐ)IP、芯片設計與定制合作、代工與封測、5G等專題内容進行了演講分享和(hé)圓桌讨論。

首次系統地展現了自主IP高可(kě)靠性、高安全性、工藝多元化的特點，使行業(yè)進一步認識到優秀的自研IP質量不輸于人，進一步發揮了IP的重要作用，有利于解決芯片企業(yè)從設計到制造的系列困難，對打通(tōng)産業(yè)鍊上下(xià)遊的資(zī)源渠道、加強供需雙方企業(yè)之間的相互合作意義重大。

在技術(shù)革新和(hé)市場環境的驅動(dòng)下(xià)，IP廠商(shāng)正在迎來新時代。