近两年在IC圈,尤其是海内,很多IP企业被中短期看好,情由很大略,芯片设计和前辈工艺制造核心技能被少数国际大厂节制,短韶光很难被追赶。
但大量的海内市场需求催生IP办理方案,像处理器IP、接口IP、功能性IP等做事和解决方案可以更高效做事本地芯片市场。

那么问题来了,IC行业说的IP,到底是什么?

一、芯片IP是什么?
在半导体中,我们常说的IP,实在是指IP核心(半导体知识产权核)。
半导体IP(Intellectual Property)指在集成电路设计中,经由验证的、可重复利用且具备特定功能的集成电路模块,常日由第三方开拓。
IP内核可以容许给另一方,也可以由一个单独方拥有和利用。IP能帮助降落芯片开拓的难度、缩短芯片的开拓周期并提升芯片性能,是集成电路家当链上游关键环节,紧张客户是设计厂商。
根据不同的设计IP,半导体IP市场可分为处理器IP、接口IP、内存IP以及其他IP(仿照到数字IP和数字到仿照IP);在IP核的根本上,半导体IP市场紧张细分为软核和硬核。
按收费办法分类,IP 商供应容许(license)和版税(royalty)两种模式,个中版税霸占较大份额。在容许(Licensing)模式下,设计商按 IP 授权次数付费,是一次性产品授权费。在版税(Royalty)模式下,设计商按制造的芯片数量付费,是跟产品销量挂钩的授权费。
IP便是某个设计好的模块,IP vendor会把IP卖给芯片设计厂商。不同vendor可能会以不同形式交付这个模块,有的只交rtl代码,有的会连着一些后端文件一起交付以方便芯片设计公司做物理实现。
一样平常来说,稍大一点的SoC芯片都会包括很多第三方IP,有些IP乃至一两家vendor垄断了,比如USB PHY或者PCIe MAC,很多公司都是用的Synopsys的。
ARM、Synopsys和Cadence都是IP vendor,基本上自己不做芯片。很多公司既是IP vendor又自己开拓芯片,比如这两年比较火的寒武纪。稍大一点的公司,比如AMD、NV、海思,都有很多有竞争力的IP,但是只自己用,不卖。
二、IP 为什么主要?
绝大多数SOC 厂商都依赖IP 来设计和生产一款SOC 芯片,做SOC 的过程实在质便是探求,验证及整合IP 的过程。
如果能够找到知足需求的,质量可靠的,验证过的IP 会极大缩短SOC 的开拓周期,这个模式在过去几十年已经非常成熟。
IP 非常主要,对IP 的选择除了质量成分,价格也是主要的考量。随着用户数越多,这个价格会被分摊掉,相对随意马虎承受。
随着芯片繁芜度的提高,定制化需求越来越多,IP 产品也有自己的开拓和生命周期。
是否能够在上市韶光和定制化方面更好的知足客户需求,也成为IP 供应商和用户越来越关心的事情。
SOC 对IP 的运用模式随着市场需求,芯片繁芜度,上市韶光和本钱的压力一贯在发生变革。从SOC 视角看,对IP 的利用可以大略的分为三种情形:
1、只为这一个芯片定制的IP,常日发生在企业内部。
2、IP的选择来自于IP 平台,成熟的hardening IP。有些企业内部有自己的IP 平台,同时也会选择第三方IP 平台的产品。这类IP 的开拓便是为了被大量的用户重复利用以降落本钱
3、IP的选择来自于IP 平台,但在SOC SPEC 阶段就一起方案IP 开拓,为知足用户的schedule,其研发周期险些与SOC 同步
不同的IP 策略选择对付验证和芯片回来后的测试也会有不同的影响。
三、满屏的美国IP厂商
IP核在芯片设计中的容许和利用在1990年代很普遍。如今,利用最广泛的IP内核来自Arm,Synopsys,Imagination和Cadence。下图1是环球前十五的设计IP厂商排名,而在这些紧张的厂商中,美国险些霸占了大半壁江山,见图2。
图1:环球TOP15 半导体IP厂商排名
图2:半导体IP厂商所属国家
按产品种类分类,半导体IP厂商紧张供应包括处理器IP、有线接口IP、物理IP平分歧产品。处理器IP是一种数字电路,用于完成取指令、实行指令及与外界存储器和逻辑部件交流信息等操作,紧张包括CPU IP、GPU IP、神经网络处理器IP(NPU IP)、视频处理器 IP(VPU IP)、DSP IP、图像旗子暗记处理器 IP(ISP IP)六大类。
接口 IP 集成了基于协议的功能,其最大份额来自于以数据为中央的运用,紧张包括通用串行总线(USB IP)、串行高等技能附件(SATA IP)、高清多媒体接口/显示端口(HDMI/DP IP)等。物理 IP 紧张用于仿照及稠浊旗子暗记、物理接口、存储单元和其他的数字 IP,紧张包括数模稠浊IP、射频IP等。
在这些不同的IP产品中,个中接口IP在市场上的主要性正在增长。接口类IP紧张集成了基于协议的功能,如USB、PCI Express、以太网、MIPI、SATA、DP,以及Die-to-Die (D2D)接口和内存掌握器(DDRn、LPDDRn、HBM、GDDR)。
根据IPnest的统计,2018到2019年,处理器IP的市场份额从53.5%低落到51%,而接口类IP的市场份额则从20.3%上升到22.1%。从增长和市场份额来看,接口IP市场是最大的赢家,2019年的份额为8.7亿美元。而在2009年,接口IP种别仅占了2.2亿美元,在10年里翻了4倍。
2018-2019年IP分类的演进(资料来源:IPnest)
反不雅观海内,大陆只有芯原股份上榜环球IP榜单,当前国产 IP 的家当影响力相对较小,但是本土企业已积极布局。
目前中国大陆有平头哥、芯来、芯原股份、寒武纪、华大九天、橙科微、IP Goal 和 Actt 等IP厂商。而从其产品布局和市场影响力来看,这些IP厂商还有很长的一段路要走。
四、IP为王,实现更多创新
在5G时期,新运用、新产品将层出不穷,需求更多且更加个性化,而芯片也要以更快的速率生产以担保新产品的上市。
比如现今的芯片厂商都在开拓5G SoC,以便快速适应5G技能,并将产品及时投放到市场。因此须要考虑采取新工艺的芯片本钱、功耗、温度、算力多少,能否快速上市等问题,而IP核的强大之处就在于这些它都帮你验证好了。
一贯以来,由于技能壁垒和商业壁垒较高,前辈工艺芯片IP产品鲜有海内企业阅读。作为集成电路家当的关键环节,IP产品的全新打破将有利于海内芯片家当生态的健全与完善。
我们须要通过源头技能创新,打造前辈工艺的芯片IP产品,以新技能赋能家当,不断驱动IC行业的发展和进步。










