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【芯视野】IP的“突围战”

来源:爱集微

#IP#

#芯视野#

03-05 11:39

美对大陆半导体业的打压正走向新维度,在不断“拉帮结派”力求供应链的全方位遏制,大陆半导体业面临“断链”的风险不断加剧,特别是在包含IP、EDA、设备等在内的“卡脖子”领域。如何尽快“疏堵点、补断点”,已成为大陆IP业刻不容缓的使命。

近日致力于先进工艺IP研发和服务的芯耀辉科技有限公司(以下简称“芯耀辉”)完成Pre-A轮融资,成立于2020年6月的芯耀辉在短短半年多时间内共完成了天使及Pre-A两轮,总融资金额超4亿元。

这一“加速度”在大陆半导体业被步步紧逼的大环境下或许并不突兀,反而更直接指向另一关键命题:大陆IP如何尽快冲出“包围圈”?

IP以一当十

作为产业链上游的关键环节,IP核发挥的“支点”作用可谓“以一当十”。业界数据显示,从经济规模看,每1美元的IP支出将带动和支撑100倍的芯片市场

伴随着产业在摩尔定律的指挥下高歌向前,以及物联网、云计算、人工智能、大数据和5G通信等强驱动力,推动着IP市场不断“攀高”。

首要“推手”是IC设计已步入SoC“深水区”,在复杂度不断提升的同时还要求加快产品开发周期,成为SoC设计基础的IP核也将深刻影响其发展。成都锐成芯微科技股份有限公司总经理沈莉提及,这将使得SoC设计公司对成熟IP的依赖程度日益增加,IP集成也走向新的高度。

此外,工艺与IP数已呈现强“正相关”性。据IBS报告,以28nm工艺节点为例,单颗芯片中已可集成的IP数量为87个。当工艺节点演进至7nm时,可集成的IP数量达到178个。单颗芯片可集成IP数量增多,为更多IP在SoC中实现可复用提供新的空间,从而推动着IP市场进一步向前。

IBS数据显示,IP市场至2027年将增长至101亿美元,年均复合增长率为9.13%。

特别是处在“震中”的大陆市场,对IP的需求可谓“澎湃不止”。一方面,随着全球集成电路产业链向中国大陆转移,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,为中国半导体IP行业带来了新的增长空间。

据中国半导体行业协会(CSIA)集成电路设计分会发布的最新行业数据显示,2020年中国芯片设计公司的数量已从五年前的736家增至2218家;2020年全行业销售预计为3819.4亿元,比2019年的3084.9亿元增加23.8%。

另一方面,在当前中美博弈的背景下,集成电路产业已成为国家战略性产业,自主可控和国产替代成为新的时代命题,政策、资金、人才等支持力度在不断层层加码。十四五规划就明确提出,要强化国家战略科技力量。而在半导体产业链中的EDA、IP核、设计、制造、封装与测试五大板块中,IP核产业的本土化率最低,我国绝大部分芯片都建立在国外公司的IP授权或架构授权基础上,如此之“落差”让IP的国产化替代已迫在眉睫。

核心和先进工艺IP“突围”

既然势在必行,选定下锚点就极为重要。

从格局来看,在IP领域占据主导的包括Arm、新思、Cadence、CEVA等公司,ARM占据移动端处理器IP市场90%以上,占据整个IP市场40%以上;新思在各类接口IP市场排名第一,例如USB、PCIe接口等;Cadence经过数次并购,并结合自家EDA软件,也成为IP领域一个主要玩家;CEVA则是DSP IP领域强势厂商。2019全球前十大供应商份额合计达到78.1%,其中唯一的大陆企业芯原微电子排名第七,占比1.8%。可以看到,IP核领域被英美公司高度垄断。

虽然近年来经过大陆IC设计业的快速发展,涌现出一批独立的第三方IP公司,包括已上市的芯原、锐成芯微、芯动科技、和芯微电子、苏州国芯、华夏芯、芯耀辉、芯启源、橙科微电子、寒武纪等,但多集中于接口IP、音视频IP、数模混合IP等,在核心IP和先进工艺IP领域还都有待突破。

锐成芯微CEO沈莉对此强调,优先布局核心IP在于其重要性,一方面体现在其位于集成电路价值链最高端,支撑起了整个设计业。但更为重要的是,IP已渗透到了整个产业链,无论是制造端还是封装测试端,先进工艺的变化已将IP的介入时间大大提前、介入程度大大加深。而经过20多年的发展,我国已经初步具备了核心IP自主创新的基础,核心架构IP领域逐步深入,物联网、人工智能等市场创新IP产品层出不穷。在这种情况下,优先布局核心IP势在必行。

毕竟,对于陷入同质化竞争的大陆设计公司而言,实现核心IP性能的差异化,也是提升核心竞争力的“依仗”。

基石资本合伙人、资深半导体专家杨胜君也曾在采访中提到,EDA和IP是大陆半导体产业发展的必选项,是无法规避的现实问题。除EDA外,IP也是目前国内外差距较大的领域,尤其是使用最广泛的CPU、GPU等IP,大陆还存在较大差距,这种差距可能比EDA设计软件还大。

而除核心IP要强攻之外,芯耀辉公司董事长兼CEO曾克强还认为,国内芯片IP的发展一直在成熟工艺徘徊,未能深入先进工艺领域,先进工艺IP还有广阔的空间。

有IBS统计数据显示,全球规划中的芯片设计项目中28nm以上的成熟工艺占据主要份额,但含28nm在内的更先进工艺节点占比虽小但呈现出了稳步增长的态势。

无论是面临压力增强反脆弱性,还是产业进阶使然,对于大陆IP业来说,核心IP和先进工艺IP的突围已经成为“必修课”。

直面挑战

正所谓知易行难,大陆IP业的“绝地反攻”注定是一场硬仗。

有分析说,IP业通常存在两大壁垒,与消费电子相关市场软硬件生态起到决定性作用,兼容现有生态是先决条件,而后才是性能等因素的比拼;而在其他领域,更多考虑IP本身的性能、易用性、产品线全面性、服务质量等因素。

核心IP的突破难关重重。以RISC-V为例,除要着力从IP核到芯片再到应用拓展之外,还要在开发工具、EDA、代工等生态层面不断加强。

而先进工艺IP的壁垒也天然存在。有业界知名专家对集微网记者表示,它与工艺结合十分紧密,需要通过工艺验证,还要解决与其他IP集成时衍生出的噪声及共生问题。如果大陆后续缺乏先进工艺支撑,要继续开发将难以为继。而且,IP开发需要渐进式,所以人才是关键,大陆这方面的人才相对还非常稀缺,这需要长时间广泛深刻的行业积累。

上海硅知识产权交易中心有限公司总经理徐步陆也对此指出,IP有三种来源:Foundry自行开发,多是基础IP;第三方供应商;客户自带,即COT模式。对代工厂来说,工艺和IP一般是同步的。工艺差多少,IP 至少也差多少。显而易见的是,制程越先进、IP开发难度越高、用户越少、IP越贵。

因而,大陆工艺的进阶与IP的突围其实是一体两面的共生关系,最近代表大陆工艺前沿的中芯国际宣布与ASML签订12亿美元采购协议表明其已可实现7nm芯片的生产,至少在这一节点之上,大陆IP仍大有可为。

而要冲出风暴,就不能只有下锚点,还需要航海图和方向舵。

为推动大陆IP业快速发展,锐成芯微CEO沈莉建议要着力制定标准、加大投入、加强人才培养、加强知识产权保护。同时,也要认识到对IP业影响最大的三个技术趋势即新晶体管结构(FinFET/FD-SOI)、Chiplet和开放指令集。比如Chiplet的实现开启了IP的新型复用模式,即硅片级别的IP复用,Chiplet的演进为IP厂商拓展了商业灵活性和发展空间。

“突围”着实不易,但在这个充满不确定性和复杂性的时代,唯有自强才能“养锋锐以和平,戢嚣张于坚定”。(校对/清泉)

责编: 慕容素娟

艾檬

作者

微信:ilovekm2008

邮箱:liying@lunion.com.cn

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