全球抗“疫”大戰之下,美國對中國技術戰的絞殺依然在層層疊加,讓國產替代成為不可逆轉的大潮。盡管在半導體產業鏈的諸多環節中,全面撒網難以承受,但放眼國產替代的諸多發力點,無疑IP、EDA、設備、材料等均將“擔當重任”。畢竟,唯有這些環節有所作為,才能確保建立技術戰略威懾力。其中,IP作為最上游的環節不可或缺,其研發屬于原創,亦體現了國家IC業的自主創新能力。
成長
經過多年的錘煉,IP聚焦于三大類應用:一是基礎型IP,比如電源類、時鐘類、標準單元庫、I/O、SRAM等,一般芯片都需要此類IP;二是處理器IP,包括GPU、DSP、CPU等,決定芯片設計的規模和大小。三是接口IP,涉及數字、模擬、混合、高速接口等,這些IP基本占據總體市場的七八成。
而IP業的成長離不開設計業蓬勃發展的“澆灌”,2019年中國IC設計業規模已突破3000億元,在諸多應用領域全面開花。與之相輔相成的是顯著帶動了國內芯原、銳成芯微、芯來、和芯微等眾多IP公司的發展。
成都銳成芯微科技股份有限公司董事長兼總經理向建軍認為,國內IP廠商這些年在技術上已經有了長足的進步,在一些技術方向和細分領域,甚至趕超了國外的廠商。向建軍以銳成芯微為實例,其產品已囊括低功耗模擬IP、高性能嵌入式存儲器、高性能藍牙、高速高性能接口IP的完整設計平臺。目前已累計設計了500多個IP,被三百多家客戶的幾百個產品使用,累積出貨超過300萬片Wafer。
特別是在關鍵的處理器IP領域,倪光南院士就十分看好RISC-V的發展,認為未來將與Arm、英特爾x86三分天下。
從IC設計的角度出度,上海靈動微電子股份有限公司董事長吳忠潔也認可國內IP廠商在低速低工藝IP領域已可比肩。如果國內IP成熟度高、性能好,一般會選擇國內IP,因成本更合適。
而隨著各路英豪的進入,IP的業務模式也在分化??迪?a href="http://www.1cnz.cn/v/tag/1301/" target="_blank">通信科技(上海)有限公司市場及應用副總裁虞強分析,一類是像華為海思有多年開發芯片的經驗,有自己的IP甚至指令集開發實力,但不對外;二是互聯網巨頭類似阿里,通過收購打造IP平臺,因為資金雄厚,一方面可吸引頂尖人才,另一方面沒有包袱可放手去做;三是國內獨立的第三方IP廠商,立足于各類IP的積累。
分化
盡管放眼望去,IP市場看似大局初定,但正所謂“靜水深流”:伴隨著半導體技術的日新月異,應用需求的推陳出新,在不斷提出新的IP需求,傳統的IP市場分類和格局也在隨之變化。
“由于物聯網、5G、人工智能等新興技術的發展,半導體產品生態將會更加豐富,同時設計規模和設計難度也將進一步加大,使得客戶對于IP的種類、功能和性能都提出了更多更個性化的需求?!毕蚪ㄜ姺治稣f。
從縱向的應用版圖來看,向建軍舉例說,以物聯網為例,其核心指標要求超低功耗,這就提出了超低功耗IP的一系列需求。而且,隨著城市、樓宇、家居的智能化和網絡化以及可穿戴市場的發展,亦催生了對藍牙、NB-IoT等一系列射頻類協議IP需求。
此外,IP在向更專業化的垂直細分領域發展。向建軍提及,例如存儲器IP面向不同的市場和應用,客戶會選擇不同技術類型的存儲器,如汽車電子應用偏好高可靠性,一些電源類產品偏好高耐壓,而一些消費類產品傾向于低成本,IP細分大有可為。
“因而,IP市場規模不僅會隨著半導體產業發展而擴大,在新的IP產品領域也還會有機會出現更多的規模化公司。”向建軍對這一市場充滿信心。
而市場數字亦給予了積極的佐證。據研究報告顯示,2018年全球半導體IP市場價值為49億美元,到2024年該市場價值將達65億美元。
自主
如今國際局勢的變化更加不明朗,而隨著芯片業已上升為國家戰略,加上科創板的登陸以及國家大基金二期成立,以及5G+AIoT應用的廣闊空間,疊加國產化替代浪潮的席卷,不僅將為半導體業創新提供豐沛的沃土,亦將締造一個全新的IP盛景,更多的IP公司將會脫穎而出。
順應這一大勢,向建軍呼吁要實現集成電路的國產化自主可控,設計領先的中國芯,那么提升IP設計行業的整體水準、培養中國本土自己的IP領先企業就勢在必行。
于是乎,政策的支持亦必不可少。但從效果來看,收效甚微,要不大部分IP難以適應市場需求,要不廠商就改弦易張去做更受資本追逐的產品。
“期待國家和地方政府進一步向設計業上游做資金和政策傾斜,降低IP設計行業的運營成本。鼓勵國內IC設計公司加大國產化IP采購比例,支持半導體產業鏈上下游同本土IP公司更緊密的銜接。有序地將有技術、有資質、有潛力,滿足市場需要,經歷市場競爭檢驗過的IP企業更快上市,從而打造一支集成電路設計的技術中堅團隊?!毕蚪ㄜ娞岢隽酥锌系慕ㄗh。
長征
盡管IP“看上去很美”,但選擇做IP,就如同選擇了“長征”。
畢竟行業格局在多年征戰之后,放眼望去主流供應商仍以Arm、Cadence、新思、Imagination、CEVA等為主,國內IP廠商要后來居上,在各大領域攻城拔寨,時間是必須的積累。
同時,IP的授權模式決定了只能掙“慢錢”,而不是快錢,需要有更多的耐心和沉淀。
而且IP本身就是一個不斷進階不斷蛻變的“生意”?!凹夹g更替是IP市場增長的主要限制因素,因技術上的每次飛躍和突破,都將促使更新的技術進入市場,因此IP廠商需要不斷為每次技術更新而重新投入研發,持續的投入和積累必不可少,這是一個下真功夫、花大氣力、啃硬骨頭的技術密集型行業。”向建軍總結說,“同時,這也需要更懂客戶,更理解市場和應用,才能提供適合客戶的IP。”
不斷追趕看來是IP廠商的必由之路,這對IP廠商的迭代能力、服務能力都是長久的考驗。
國內IP盡管取得了長足的進步,但IP的業務模式決定了其不能“獨善其身”,與產業鏈設計、工藝等水平是共進退的。虞強表示,目前國內IC設計大都以低端起步,而后逐漸向中高端發展,但這一過程需要長時間的積累,這也導致IP向高端進階同樣存在挑戰,需在可行性、先進性、可靠性層面不斷下工夫,占據制高點,未來仍需產業鏈整體實力的進階。
IP驗證亦需要工藝的“提攜”。吳忠潔就提及說,國內硬核IP在高速高工藝領域還尚有差距。而向高端IP進發,不僅面臨資金挑戰,比如開發16nm的IP,光罩可能就需1000萬美元。而且目前可提供先進工藝的廠商不多,如果代工廠不支持,IP將難以驗證。
未來隨著復雜度、集成度的提升以及工藝的不斷向前,IP成本也在逐年攀升,重要性愈加彰顯。對于長征路上的國內IP廠商來說,唯有加快自主創新,加強關鍵核心技術和重大短板的攻關,通過全行業的協同合作,才能著力推動國產核心IP的大規模應用。在半導體大歷史周期轉型和切換的關口,IP的國產化能否將一路的荊棘走成風景?
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