半導(dǎo)體IP已經(jīng)成為IC設(shè)計(jì)中不可缺少的一環(huán)

很多人把芯片生產(chǎn)看成是一個(gè)高科技含量十足的神秘行業(yè)，其實(shí)如果把芯片比作是一道精美的菜肴，那么晶圓廠制造就算是提供了鍋和各種原材料，IP企業(yè)基本提供的是簡(jiǎn)易菜譜或者半成品，EDA企業(yè)算是提供了炒菜的各種，封測(cè)支撐企業(yè)則算是最后的嘗菜和增加點(diǎn)綴環(huán)節(jié)，每個(gè)環(huán)節(jié)各司其職缺一不可。今天我們就來(lái)看看在中國(guó)半導(dǎo)體最受關(guān)注的2020年中，國(guó)內(nèi)最主要的一些IP技術(shù)提供商的新動(dòng)向。

在談?wù)撌裁床潘阏嬲闹袊?guó)芯之時(shí)，有些人往往拿出各種各樣的IP來(lái)苛求芯片的“血統(tǒng)純正”，在行業(yè)細(xì)分到極致的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中，雖然這種通過(guò)將IC設(shè)計(jì)和IP來(lái)源進(jìn)行強(qiáng)行分割以突出原創(chuàng)設(shè)計(jì)含量的做法實(shí)在太武斷，但不爭(zhēng)的事實(shí)是，半導(dǎo)體IP已經(jīng)成為IC設(shè)計(jì)中不可缺少的一環(huán)，IP停止授權(quán)不啻于對(duì)整個(gè)芯片設(shè)計(jì)釜底抽薪，甚至可以說(shuō)，掌控了最常用的IP就等于掌握了未來(lái)半導(dǎo)體發(fā)展的主動(dòng)權(quán)。

在半導(dǎo)體行業(yè)中IP企業(yè)雖然不是最賺錢的，但營(yíng)收是最穩(wěn)定的，與之對(duì)應(yīng)的是IP供應(yīng)商的成長(zhǎng)也是最為緩慢的，沒(méi)有個(gè)十幾年的積累很難形成有規(guī)模的專利池資源，一個(gè)典型的例子是2020年剛剛上市成功的芯原股份，成立于2001年的芯原經(jīng)歷了近20年的積淀才能在全球IP市場(chǎng)占據(jù)一席之地，相比于同期上市的半導(dǎo)體企業(yè)們平均僅8年的成長(zhǎng)期長(zhǎng)了一倍還多。

8月份上市的芯原股份算得上國(guó)內(nèi)IP授權(quán)企業(yè)的先驅(qū)者，也是IP領(lǐng)域成功企業(yè)的代表，目前已經(jīng)成為全球第七大半導(dǎo)體IP授權(quán)企業(yè)，目前芯原的IP業(yè)務(wù)已經(jīng)非常廣泛并且形成相對(duì)廣泛的產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢(shì)。面對(duì)當(dāng)前的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)形式，芯原股份董事長(zhǎng)兼總裁戴偉民博士指出了兩個(gè)需要重點(diǎn)關(guān)注的領(lǐng)域，一個(gè)是新的芯片架構(gòu)和封裝，另一個(gè)是側(cè)重從萬(wàn)物互聯(lián)到萬(wàn)物智聯(lián)再到萬(wàn)物信聯(lián)的安全性問(wèn)題。

關(guān)于芯片架構(gòu)方面，戴偉民博士特別提出近兩年非常熱門的Chiplet小芯片技術(shù)，通過(guò)這種小芯片技術(shù)，可以更好地提升平衡先進(jìn)工藝下芯片的性能和成本，結(jié)合各種2.5D或3D的封裝工藝，從而帶來(lái)更多的產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的機(jī)會(huì)。采用這種方式能夠更好的實(shí)現(xiàn)新架構(gòu)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，更有效的去利用技術(shù)革新的技術(shù)帶動(dòng)芯片性能的提升。戴博士特別指出，國(guó)內(nèi)的封裝工藝并不落后，非常接近國(guó)際先進(jìn)水平。

芯片上的一些價(jià)值到了封裝，加上可以充分利用國(guó)內(nèi)各個(gè)晶圓廠的產(chǎn)線和產(chǎn)能，而非所有大規(guī)模計(jì)算芯片的整顆芯片都采用5nm以及以下工藝，因此這是比較符合國(guó)情的一件事情。從這兩點(diǎn)上中國(guó)應(yīng)該更大地推動(dòng)這件事情，國(guó)內(nèi)目前正在籌劃組建中國(guó)的Chiplet技術(shù)聯(lián)盟，芯原也積極參與其中，希望能共同推動(dòng)中國(guó)Chiplet的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

另一個(gè)趨勢(shì)來(lái)自對(duì)安全性的需求，隨著物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備爆發(fā)式增長(zhǎng)，數(shù)據(jù)處理要求從云計(jì)算到霧計(jì)算再到邊緣計(jì)算，這就帶動(dòng)一個(gè)問(wèn)題，數(shù)據(jù)的安全性怎么保障，沒(méi)有安全的連接來(lái)保證接入的是可信設(shè)備，其他的智能應(yīng)用都無(wú)從談起。戴博士認(rèn)為，從萬(wàn)物互聯(lián)到萬(wàn)物智聯(lián)到萬(wàn)物信聯(lián)，將會(huì)變得越來(lái)越重要，這也正是國(guó)內(nèi)IC設(shè)計(jì)公司需要重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題，面對(duì)碎片化的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，在產(chǎn)業(yè)發(fā)展時(shí)充分考慮安全性，能夠更好的應(yīng)對(duì)未來(lái)市場(chǎng)的需求。

安謀中國(guó)是一家很特別的公司，是將全球IP領(lǐng)導(dǎo)者Arm公司的中國(guó)業(yè)務(wù)拆分出來(lái)之后成立的中資控股合資公司，不僅繼承了在中國(guó)進(jìn)行Arm技術(shù)推廣和生態(tài)培育的重任，還肩負(fù)了很重要的一部分工作——就是把更多的研發(fā)在中國(guó)進(jìn)行完成，推出安謀中國(guó)開(kāi)發(fā)的面向中國(guó)市場(chǎng)的新IP產(chǎn)品和服務(wù)模式，更好的支持本土的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和自我的獨(dú)立創(chuàng)新。

安謀中國(guó)產(chǎn)品研發(fā)常務(wù)副總裁劉澍介紹，過(guò)去三年安謀中國(guó)的自研產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了從PPT到真實(shí)量產(chǎn)的，并逐漸把產(chǎn)品跟序列進(jìn)行相對(duì)比較完整的整合。安謀中國(guó)目前的自研IP已經(jīng)覆蓋了SoC上面的眾多計(jì)算單元，包括CPU、人工智能、多媒體、物聯(lián)網(wǎng)安全I(xiàn)P等一整套的計(jì)算引擎的設(shè)計(jì)、研發(fā)都在中國(guó)完成，當(dāng)然也是符合Arm架構(gòu)體系的全球標(biāo)準(zhǔn)的。

目前，像“星辰”CPU系列，“周易”人工智能系列，以及“山?！蔽锫?lián)網(wǎng)安全解決方案系列，都已經(jīng)有客戶成功實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)，甚至有一些終端消費(fèi)產(chǎn)品也已經(jīng)面世，包括近期非常熱的真無(wú)線耳機(jī)、智能音箱等?！傲岘嚒毕盗惺且粋€(gè)多媒體系列的，包括ISP，還有未來(lái)的VPU和顯示技術(shù)。

為什么安謀中國(guó)會(huì)考慮平臺(tái)的想法，劉澍表示，通過(guò)客戶安謀中國(guó)看到非常有意思的挑戰(zhàn)，例如，目前的CPU和GPU還是比較通用的，但是VPU就完全不一樣，如果再算上人工智能的處理器，又完全不一樣。這就意味著客戶不管是部分自研還是外購(gòu)，每做一樣?xùn)|西、每加一樣?xùn)|西，軟件層會(huì)越來(lái)越復(fù)雜，疊得越來(lái)越厚，而安謀中國(guó)希望幫助客戶盡量避免重復(fù)式的工作。

為什么想整合一個(gè)平臺(tái)呢，計(jì)算入口作為一個(gè)入口，該做什么樣的計(jì)算，由一個(gè)單元去完成，而平臺(tái)則負(fù)責(zé)完成產(chǎn)品融合和異構(gòu)效率的問(wèn)題。未來(lái)的趨勢(shì)將是更多的IP，更多的市場(chǎng)場(chǎng)景，更多的入口，劉澍這樣看待計(jì)算類IP的新方向。

除了安謀中國(guó)和芯原股份之外，國(guó)內(nèi)還有一些深耕多年專注在特定技術(shù)領(lǐng)域的IP企業(yè)，這些IP企業(yè)更能代表當(dāng)前中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)鏈的現(xiàn)狀，同時(shí)在尋找穩(wěn)健成長(zhǎng)壯大自己的新機(jī)遇。

成都和芯作為國(guó)內(nèi)首批專業(yè)做半導(dǎo)體IP的公司之一，主要集中在接口、音頻編碼領(lǐng)域的IP供應(yīng)，成都和芯的創(chuàng)始人、總經(jīng)理鄒錚賢坦言經(jīng)歷了十八年的創(chuàng)業(yè)堅(jiān)守過(guò)程，面對(duì)這一兩年國(guó)內(nèi)對(duì)芯片格外重視的情況并沒(méi)有太大的波動(dòng)。他介紹，和芯既然選擇以IP授權(quán)為業(yè)務(wù)模式，從開(kāi)始就旋律保持長(zhǎng)期持久的心態(tài)，做IP創(chuàng)業(yè)最重要的就是要耐得住寂寞，因?yàn)閲?guó)內(nèi)IP多為項(xiàng)目式，毛利其實(shí)是不高的，這么低的毛利是無(wú)法支撐整個(gè)行業(yè)的薪水體系。

不過(guò)最令他自豪的是，和芯并不是靠燒投資人的錢起步的，從成立開(kāi)始就保持著盈利狀態(tài)，同時(shí)因?yàn)閺墓镜墓蓶|層面來(lái)說(shuō)并沒(méi)有指望賺錢，這意味著和芯的團(tuán)隊(duì)和員工可以全力以赴為自己做事。另一方面，和芯客戶主要是中小企業(yè)，他們資金實(shí)力有限，所以收費(fèi)跟別的公司比就要有一定的競(jìng)爭(zhēng)力，同時(shí)要保持自己有一定的利潤(rùn)水平。

利用領(lǐng)先的IP服務(wù)好中小半導(dǎo)體設(shè)計(jì)企業(yè)，面對(duì)現(xiàn)在的國(guó)內(nèi)外環(huán)境，鄒總也表示，國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體的發(fā)展環(huán)境給了和芯新的機(jī)會(huì)，和芯存在的價(jià)值就是通過(guò)構(gòu)建一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的服務(wù)體系，能夠去支持國(guó)內(nèi)中小設(shè)計(jì)企業(yè)更快推出他們的產(chǎn)品。

IP企業(yè)的成長(zhǎng)并不容易，特別是本土IP企業(yè)面對(duì)的是國(guó)外巨頭的專利壟斷，在談到本土替代這個(gè)話題時(shí)，鄒錚賢直言，對(duì)國(guó)產(chǎn)芯片來(lái)說(shuō)，IP的替代比產(chǎn)品的替代更難，特別是現(xiàn)在由于中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)非常缺乏基礎(chǔ)的人和技術(shù)，高端的IP替代能做的國(guó)內(nèi)企業(yè)還很少，很多基礎(chǔ)的IP還需要一步步積累，和芯成立這些年來(lái)一直在通過(guò)積累自己的專利池來(lái)成長(zhǎng)。

和芯希望通過(guò)規(guī)模和體量的積累，變成一個(gè)行業(yè)的基礎(chǔ)公司，而不是變成某一個(gè)技術(shù)的頭部企業(yè)，技術(shù)本身有一個(gè)協(xié)同效應(yīng)，如果能把這個(gè)面拓得越來(lái)越廣，根就可以扎得越來(lái)越深。

與和芯經(jīng)歷相似的是來(lái)自成都的另一家IP公司銳成芯微。作為一家成立了近十年時(shí)間的IP研發(fā)授權(quán)企業(yè)，銳成芯微主要致力于低功耗物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相關(guān)的模擬、射頻、存儲(chǔ)、還有接口類的IP研發(fā)授權(quán)服務(wù)。相比于數(shù)字IP，模擬方面的IP積累起來(lái)難度更大，銳成芯微CEO沈莉表示，模擬IP其實(shí)是精雕細(xì)琢、不斷精進(jìn)的過(guò)程，需要長(zhǎng)期的匠心投入和研究精神。

長(zhǎng)期以來(lái)，銳成芯微在這方面做了非常大量的工作，成立至今專利申請(qǐng)累計(jì)已經(jīng)達(dá)到200多件左右，已經(jīng)通過(guò)批準(zhǔn)的專利有近98件左右。除了自研之外，沈莉也表示，利用現(xiàn)在國(guó)內(nèi)的半導(dǎo)體熱潮，抓住一些機(jī)會(huì)通過(guò)資本運(yùn)作或者其他合作的方式，將國(guó)外比較有潛力或成熟的IP能夠融入到銳成芯微產(chǎn)品線當(dāng)中，作為一個(gè)差異化服務(wù)或者補(bǔ)足公司整個(gè)平臺(tái)的完整性，這是另外一條可以持續(xù)去拓展的路。

沈莉強(qiáng)調(diào)目前銳成芯微的IP主要的應(yīng)用方向是以物聯(lián)網(wǎng)，蜂窩網(wǎng)，或者智能家居、可穿戴這一類的市場(chǎng)上，未來(lái)可能在智能汽車、醫(yī)療電子等其他方面去拓展。

對(duì)中小本土客戶的支持，同樣是銳成芯微非常重要的業(yè)務(wù)模式和產(chǎn)業(yè)責(zé)任，沈莉談到作為面向物聯(lián)網(wǎng)的模擬IP，本身是比較適合一些中小企業(yè)的碎片市場(chǎng)，需要選擇靈活作戰(zhàn)的方式去運(yùn)營(yíng)。過(guò)去的一兩年，銳成芯微確實(shí)感覺(jué)到了中小微的企業(yè)數(shù)量在增加，客戶數(shù)量在增加或者是芯片項(xiàng)目增加，直接上來(lái)就是需要一個(gè)IP，這是非常明顯的能夠感覺(jué)得到。

特別是這一兩年在大環(huán)境的影響下，一些物聯(lián)網(wǎng)的新興企業(yè)更容易拿到融資，作為本土公司就需要更加差異化定位的產(chǎn)品，這也是銳成芯微這樣的IP企業(yè)的機(jī)會(huì)所在。

傳統(tǒng)的IP授權(quán)企業(yè)之外，隨著更多開(kāi)源技術(shù)的出現(xiàn)，新的IP授權(quán)模式也在興起，特別是類似像RISC-V這樣的開(kāi)源架構(gòu)的出現(xiàn)，也讓基于處理器架構(gòu)上的內(nèi)核授權(quán)成為新的商業(yè)焦點(diǎn)。賽昉科技就是其中的代表之一，兩年來(lái)始終致力于推動(dòng)中國(guó)RISC-V生態(tài)、開(kāi)發(fā)本土化的RISC-V產(chǎn)品。賽昉科技CEO徐滔介紹，目前賽昉科技有最豐富的產(chǎn)品線，包括軟件、開(kāi)發(fā)板、基于RISC-V的芯片平臺(tái)，希望用最全的產(chǎn)品和服務(wù)來(lái)獲取更多客戶的支持。

“RISC-V的特點(diǎn)之一就是可以很容易的做出自己想要的產(chǎn)品或應(yīng)用，越來(lái)越多的企業(yè)這么做既是在推動(dòng)RISC-V生態(tài)，也在利用RISC-V所帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)”，徐滔直言，“賽昉科技作為商業(yè)公司，必須要有盈利點(diǎn)。而面向垂直領(lǐng)域的產(chǎn)品及芯片平臺(tái)能夠給客戶提供有價(jià)值的解決方案，這是賽昉今后的一個(gè)盈利點(diǎn)?！?/p>

徐滔特別提到了今年賽昉科技做的三件“大事情”。第一是三月份推出MCU級(jí)別的滿天星計(jì)劃，使得整個(gè)業(yè)界能夠以極低的成本進(jìn)入到滿天星計(jì)劃，使用到RISC-V核。第二是9月份推出了具有里程碑意義的芯片平臺(tái)——驚鴻7100，是全球首款高性能的RISC-V人工智能視覺(jué)處理平臺(tái)，在推出驚鴻7100的同時(shí)，賽昉也提供給開(kāi)源社區(qū)相應(yīng)的文檔、配套軟硬和開(kāi)發(fā)板件，并且組織合作伙伴共同來(lái)創(chuàng)建開(kāi)發(fā)AIoT領(lǐng)域的生態(tài)。

第三是12月發(fā)布了天樞系列的處理器，這款處理器出乎了所有人的意料，打破了RISC-V是一個(gè)面向IoT領(lǐng)域小核應(yīng)用的傳統(tǒng)觀念，做到了高端處理器的性能。所以賽昉的產(chǎn)品和平臺(tái)是分層次的，從不同的領(lǐng)域推動(dòng)整個(gè)RISC-V生態(tài)的發(fā)展，徐滔認(rèn)為這對(duì)客戶和產(chǎn)業(yè)都非常重要。

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