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2021年“缺芯”,国产IP如何助力芯片企业突围
2021-07-02
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随着超大规模集成电路PCB设计、制造技术的发展,集成电路设计步入SoC时代,在这个过程当中,芯片设计变得日益复杂。从根本上看,SoC的诞生是对IP进行验证和整合的过程。而SoC芯片复杂度以及设计成本的提高,也意味着对IP核设计及重用技术的更高要求。

因此,IP也被视为是集成电路设计和量产的生态入口,尤其各种跨工艺、高性能、高可靠性、高安全性的关键IP和集成服务,是赋能SoC产品成功的重中之重。
在这种背景之下,国内IP市场又是怎样的一番光景?
国内IP市场的发展潜能和趋势

从全球IP市场的发展情况来看,根据IBS数据的显示,预计全球半导体IP市场将从2018年的46亿美元增至2027年的101亿美元,增长率高达120%,年均复合增速达9.13%。

中国是推动半导体市场保持增长的重要阵地,也为IP市场发展提供了肥沃的土壤。驭势资本在其此前的调研报告中指出,随着全球集成电路产业链向中国大陆转移,中国大陆地区新设立的芯片设计公司五年复合增长率达到24.7%,规划中的芯片设计项目大幅增加,综合增速远超全球,这也为中国半导体IP市场带来了更大增长空间。
中国高端IP和芯片定制领军企业——芯动科技联合创始人敖钢介绍道,当今多功能智能SOC芯片能快速创新的关键,得益于各种高性能IP核。比如一个智能手机或者云计算芯片,通常是由十多种高速接口、多媒体和计算IP核,像积木一样拼接而成,这些IP在传统的CPU、GPU、NPU和FPGA等大型芯片里都是必不可少的。同时,现代社会日常所需的各类消费电子、多媒体、安防监控、物联网、MCU等等终端产品上也需要组合不同类型的IP,这都为国内半导体IP市场的成长提供了动力。
而目前的IP市场发展也存在着两大趋势:一是不断往高性能方向演进,二是尺寸、功耗、面积、性能等方面的个性化竞争力越来越受青睐。而这些无一不强调前沿、效率、可靠。
中国PCB电路板厂商在IP市场中的角色

在当前国内高端芯片需求迫切、国产化机遇空前的双重背景下,本土IP厂商也迎来了前所未有的替代机遇。但这可能并非易事,海外企业在IP市场中已经有了多年的积累,先发优势明显,品牌和产品曝光率高,市场费用投入巨大,体量大、布局全面,有一些甚至与EDA工具进行了深度绑定,这也为进军这一市场的后来者造成了很大压力。

但从本土IP厂商自身成长来看,国产IP还是大有可为的。随着国内芯片企业多年的耕耘积累,已有一批先进本土IP厂商正逐步打破历史格局,尤其在高速接口和混合电路IP领域成果斐然。芯动科技联合创始人敖钢在接受采访时也表示,“市场对国产IP还存在着一定的误解,其实,本土IP厂商的研发实力并不弱,国产IP在性能、良率、可靠性以及出货量方面,表现都是可圈可点的。”
在市场环境的驱动下,本土IP厂商已然迎来了厚积薄发的时代,不但具备与国际IP公司一较高下的能力,甚至在细分领域已经实现了性能和技术上的领先超越,比如芯动科技在全球范围内率先发布的GDDR6、GDDR6X商用IP,以及国产自主的Chiplet、LPDDR5、DDR5、HBM2e/3等。
据敖钢介绍,芯动的技术已广泛应用于人们日常接触的扫地机器人、AI智能音箱、高清机顶盒、高清摄像头、游戏机、手机、平板、轨道交通身份证“刷脸认证”,以及当今数字时代离不开的汽车电子、服务器、交换机和顶尖CPU/NPU/GPU等战略产品,所以国产IP的可靠和性能都是经过大量市场验证的,并不落后于国际前沿技术。
进入FinFet和FDX先进工艺时代,高端工艺设计难度变大,流片费用高,市场竞争激烈,如何确保各种IP快速集成、产品快速量产面市,是很多国内芯片企业的共性痛点。因此,IP的竞争绝不仅仅是技术的比拼,还是可靠性、差异化服务的比拼。所以,对芯片企业而言,选择工艺经验丰富、贴近客户需求、定制能力强、商务模式灵活且能兜底风险的IP厂商,成为了实现芯片差异化竞争优势的关键环节。这也正是本土IP厂商弯道超车的优势所在。
以芯动科技独有的一站式IP和芯片定制服务为例,覆盖6大代工厂从0.18微米到5纳米工艺节点,可根据客户应用场景进行PPA优化,能够做到一步到位交钥匙快速集成,为国产芯片实现高可靠性、高性价比、低BOM成本、信息安全提供了可能。敖钢说道,“可以看到,国产IP公司凭着自主研发实力和创新能力,正在不断地进步突破。只要持之以恒地耕耘,其前景是值得期待的。”
本土IP如何加速国产高端芯片发展

中国集成电路的长远发展,需要国产化的技术作支持,也需要紧密合作的生态链作支撑。而核心IP作为半导体产业链的基础环节和推动国产自主创新的坚实力量,将起着至关重要的引领作用。所以说,国产芯片生态需要高可靠性、高安全性、自主创新的体系,如果没有本土IP,那这个体系就不可能正常运转。

但相比于国际企业,国内IP厂商企业在的体量规模和品牌效应上还存在不足。因此,打通产业链上下游的资源渠道,加强供需双方企业之间的相互合作,是本土厂商突围的最有效方式之一。
敖钢表示:“在国产IP领域,市场需求旺盛,合作共赢将大有可为。芯片企业采用国产前沿的IP技术,快速地进行知识复用和创新迭代,能大大避免重复投资,提高国产产品的核心竞争力,并加速终端场景落地。”
事实上,除了上述提到的优势领域,在处理器IP、射频IP以及热度居高不下的RISC-V领域,国内IP玩家也同样表现活跃,翘楚辈出。
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