ICDIA 2022：国内IP公司崛起，构筑芯片大厦“地基”

国内IP公司的崛起 构筑芯片大厦“地基”

8月25-26日，由中国集成电路设计创新联盟、江苏无锡经济开发区管理委员会、中国半导体行业协会集成电路设计分会、国家“芯火”双创基地（平台）、“核高基”国家科技重大专项总体专家组主办的“第二届中国集成电路设计创新大会暨IC应用博览会”（简称 ICDIA 2022）在无锡太湖国际博览中心成功召开。

2022年ICDIA应用博览会盛况空前，吸引了众多媒体和专业行业人员参与。在芯片设计的上游供应链中，EDA和IP是最具技术含量的价值节点。

半导体IP通常也称作IP核，一直以来，半导体IP行业由于其高技术门槛，市场份额相对集中。IP市场的一个变化趋势是CPU/GPU等通用型IP在逐渐下降，而专用芯片IP却在快速增长。

半导体IP 种类繁多，根据产品功能可划分为处理器IP、有线接口IP、物理IP以及数字IP，其中处理器IP 占市场份额51.1%，接口类IP以及物理IP涵盖种类繁多。商业模式上，IP 产品主要通过IP 授权和基于自研IP 的芯片设计服务两条路径创收

半导体IP产业前景广阔

从需求端来看，IP 是半导体产业垂直分工进一步细化的产物，未来市场将稳步扩张。在产业发展早期，半导体芯片设计难度较低，大部分芯片设计公司自身可以独立完成芯片的设计全流程。随着集成电路发展，半导体芯片的流程分工愈发明细，全球IDM 厂商数量极少，芯片行业发展更趋向于分工协作。

半导体IP 主要用于缩短芯片上市时间以及降低芯片开发成本，开发成本降低50%以上。在未来模块化设计趋势、产品协议迭代以及功能集成增加的推动下，IP 需求将得到持续支撑。

从供给端来看，全球市场格局高度集中，EDA经过大量的并购已形成高度集中的竞争格局，市场份额主要集中于EDA厂商同为产业链上游玩家，其产品商业模式与IP且面对客户类型相同，故EDA 与IP 业务之间存在协同效应，EDA 公司切入IP天然优势。目前国内外EDA 公司均有一些IP 领域布局，例如龙头公司Synopsys与Cadence 以及国内企业芯愿景。行业主要玩家中最为广泛，在接口IP 领域领先，Cadence起步相对较晚，依靠并购快速突破获得一定的市场份额。

Chiplet或会变成双向驱动一定是必然趋势

最近Chiplet这个名词异常火爆，但是目前来讲，行业里面没有完全标准针对Chiplet，什么东西才叫Chiplet，是把很多小的芯片组合在一起叫Chiplet，还是本身是大的芯片，想要实现更低成本、更低功耗，更灵活的组合，按照我的设计，从设计的角度出发，把芯片拆成之后自己做组合，或者拿其他的IP来做组合。从制造端的角度来讲，他们觉得是要把小的组合在一起。

但其实Chiplet并不是为了Chiplet而做Chiplet，一定是商业和技术双驱动，商业驱动成本考虑，一定是双驱动的，这是必然趋势。

据奎芯科技的唐总透露，从IP或者Chiplet的角度，本质上加快迭代速度，降低成本。Chiplet本身可以提高效率和降低成本，本质上加快整个行业的进展。通过下游驱动上游，解决工程问题，磨合工程问题。国外优势在于，多代产品迭代，客户通过使用测试从中发现问题并提出解决问题。现如今有很好的国产替代机会，这是质的进步，只要有机会去不断地尝试，不断地突破，是非常有机会赶超的。

但是高速互联IP是相对比较蓝海的市场，其实你看到一个下游市场上数据中心虽然有一个小小的dip（音），但是比起消费类电子下滑来说，数据中心下滑可以忽略不计，其实还是相对比较稳定上升的市场，数据中心里面最需要的就是互联IP，因为先不谈Chiplet本身，光做scale out就必须要有互联技术才能做scale out，这是现在数据中心的刚需。

从商业角度来看这个事情，Chiplet对IP公司是一个很大的促进，原来是根据客户设计一个芯片去收一次，我们大部分做IP，授权费时客户设计芯片绑定的，销量是解耦的。如果做成Chiplet以后，商业模式是变的，不跟设计绑定，跟销量是绑定的，跟销量绑定以后是无意中增加了营收的，也增加了风险，因为要控制供应链，预测芯片的销量，对客户更有选择性来做这件事情。总体上增加很多，但是利润率下滑一点点，肯定有一些毛利上的要求。

Chiplet更多体现异构和融合，反推产业链的整体需求

从业务上来讲，DPU 未来的发展，需要的是达到50瓦的功耗，现存功耗最大的瓶颈也是需要工艺的支撑，但是产业链上连设计环节都没有打通，链没有打通的话只一个美好的愿景，到最后产业没有商业化落地。

从商业化落地、产业化落地的视角来看，更多的决策不在于供应商达不到 20纳米实现 10 纳水的工艺，反而需要异构和融合满足商业或者满足客户场景需求.

例如 DPU 发展是一样的，如果仅仅处在对数据处理的决策上面，可能22纳米就足够了，但是DPU 未来的发展，要碰合人工智能，融合机器学习，融合更多的 CPU+GPR DPU 超异构的大芯片的能力，对 Chiplet 的要求就显然更高了，其实最终都是因为业务场景需求反推EDA工艺的需求。

DPU释放新活力 助力社会数字发展潜能

DPU 主要有四个特征：灵活可扩展；高度可编程；高性能、低功耗和信息安全，自主可控。DPU 面临的场景里面，其实更多的是异构和融合的思路，灵活可扩展是应对各种场景需要的关键因素．DPU 在云计算和数据中心为起点，但是行业赛道场景非常复杂，面临互联网，面临金融业，面临垂直赛道，每一个场景都不一样，如果不具备灵活可扩展、高度可编程是没有办法适应多场景、多业务，符合客广需求的。性能不足，功耗很高，就是投人成本问题，投人性价比问题，不能很好落地.

据芯启源胡总透露：DPU产品特质是卡在了数据流量人口里，目前大批量的都是英特尔、英伟达、博通，事实上信息安全和自主可控完全掌控不了的，芯启源作为国产化来讲，在这个脖子能够解决掉，信息安全、自主可控非常有意义的。

图；芯启源产品市场总监胡侃

宏观来讲，DPU 的商业逻辑在于如果一味的用CPU 去做所有的纷繁复杂的算力支撑，网络安全存储这些东西对 CPU 的消耗太巨大了，而且 CPU 的指令集根本不适合这些网络安全存储比较专业领城的东西，因为CPU 是宽的，可能适应多场景，但不是深的，深的就是对专业性有要求，你想又宽又深不可能，只能通过异构的方式，CPU做一部分事情，GPU做一部分事情，DPU做一部分事情，所以现在讲 CPU+GPU+DPU。

DPU 确实能做降本增效，做节能减排，减轻CPU负担，降低成本，同样的能耗配比底下，1001 算力可能用 DPU就变成 300 个算力就行了，这个就是非常重大的进步意义。

RISC-VV，包括MIPS， MIPS 龙芯就是自己的 CPU,DPU+CPU用，芯启源还有ARM 的鲲鹏、飞腾，还有国产化的 X86、通用 X86。操作系统里面不仅有 Linux,还有VM2、 Windows 等等，这就是交叉生态，如何越山，这个也是 DPU 产业化落地的痛点，越过这座山，全部适配证明可用。

产业化落地的挑战就是对用户来讲，不能侵人用户现有的业务，让他容易用，并且不能破坏，比如说给移动云做供应，不能破坏他现有业务，这个挑战就很大，对可维护性、可观测性要求特别高，虽然领域不一样，但是都是相通的，包括数字化流程都一样的，要让用户可用。

IP厂商推动Chiplet向前发展：

大规模使用还需一定时间

后摩尔时代，Chiplet可帮助产业实现升级和跨越摩尔定律，未来前景广阔，但国内产业填补与国外厂商之间差距不能过度依赖Chiplet。这是因为国内产业可以利用Chiplet把14nm制程迭代到7nm制程，国外也可以利用它把3nm制程迭代为1.5nm制程，Chiplet并不是国内半导体产业实现弯道超车的捷径，但它可以让国内产业短期跨越摩尔定律和算力极限。

对于IP领域的相关考量，安谋科技产品研发负责人刘澍表示：虽然Chiplet是采用Die-to-Die、chip-to-chip的设计，但它会对整个芯片的拓扑结构带来很大的影响。现在单个芯片上动辄几十至上百个Arm内核，再加上几百T的NPU，再通过网络进行数据传输。未来我们在一个SoC既有架构内持续发展已经不大现实，特别是SoC遭遇工艺瓶颈时，Chiplet成为发展的必然结果，即通过将memory很多不同核的不同类型算力进行分割，这中间需要包括物理层和协议层在内的多种互联，以解决吞吐量和数据交换的问题。

Chiplet的发展跟IP、生产制造、工具、验证等紧密相关。对于芯片IP设计来说，芯片IP厂商需要及时调整以充分满足Chiplet的需求。作为中国片上互联领域的最大IP提供商，安谋科技将在协议层和传输层等层面针对适配IP持续创新，同时与Foundry、EDA工具进行配合，充分保障相关产品的生产和验证。

业内对于Chiplet的研发才刚刚开始，还要经过较长一段时间才能实现Chiplet成熟度的提升和成本的降低。在安谋科技看来，一到两年以后Chiplet相关产品才能更加成熟，在此之前，需要产业界多维合作，在协议和传输层齐头并进，当IP厂商、芯片厂商、设备生产厂商等都在Chiplet上进行交汇时，可能就是Chiplet成熟和大规模应用的真正时机了。