Chiplet“续命”摩尔定律的成败关键支撑：接口IP未来市占率望超CPU，国产新势力对国际巨头“虎视眈眈”

　　北京市近期提出以Chiplet技术进步弥补先进工艺技术代差计划。此外，人工智能浪潮的兴起，类CHATGPT应用层出不穷的背后是对算力性能的高要求。而无论是Chiplet技术落地还是高参数芯片的研发都离不开其底层技术支持——接口IP。芯耀辉董事长曾克强指出，Chiplet“续命”摩尔定律，成败关键支撑之接口IP。

　　对于国内IP厂商而言，自给率却不足10%，国产化空间广阔。随着人工智能、物联网的发展和Chiplet等新浪潮的出现，IP行业对于半导体软硬件生态的依赖性大为减弱，国内企业可以从中找到新的发力点。

　　▌每1美元IP支出能带动和支撑100倍价值芯片市场 与EDA齐名的“芯片产业上的皇冠”—IP市场仍被海外龙头厂商垄断

　　一直以来，IP在半导体芯片行业都有着崇高的地位，和EDA工具并称为“芯片产业上的皇冠”。数据显示，去年全球50亿美元的IP销售额带动了5000亿美元的全球半导体销售额，换言之每1美元的IP支出能够带动和支撑100倍价值的芯片市场。从市场价值来看，IP的全球市场规模约为50亿美元，撬动着6000亿美元的半导体产业不断向前发展。

　　从IP类别来看，2017-2022年间，接口IP市场份额占比从18%增长到了24.9%；而如CPU、GPU和DSP等处理器IP的复合年增长率从57.6%下降到49.5%；物理和数字IP这两类几乎保持不变。据IPnest预测，2025年接口IP市占率有望超过CPU，成为排名第一的IP品类。

　　并且未来接口IP市场增量将主要来自与数据中心关联度较高的PCIe IP、DDR IP以及以太网/D2D，这四类接口IP预计将在2022-2026年期间以27%的复合年增长率增长。如果只考虑高端接口，2021-2026年这4大接口IP的全球复合年增长率将达到75%。

　　不过值得注意的是，虽然IPnest预测半导体IP市场在2021-2026年的复合年增长率为16.7%，中国市场增长率会更高，但是中国市场自给率却不足10%，主要市场被Synopsys、Alphawave、Rambus等IP厂商占据。ARM凭借ARM架构在移动端的广泛应用，占据全球IP市场41%的份额，EDA大厂Synopsys和Cadence分列二、三位，分别占据18%和6%。

　　据了解，Synopsys在高性能SerDes市场占有55.6%的份额，而该类IP是有线高速互连市场的重要支柱，Synopsys支持几乎所有协议（USB、PCIe、以太网、SATA、HDMI、MIPI、DDR 内存控制器等），并在每个协议IP市场都处于领先地位。

　　▌Chiplet、人工智能浪潮迭起 国产IP“新势力”对比国际领先厂商实现弯道超车并非遥不可及

　　业内人士表示，国内各类接口标准依旧跟随国际主流的国际协议，Synopsys、Alphawave、Rambus等厂家依赖先发优势和在各自擅长接口的主导地位，对于标准的建立和改进拥有巨大的影响力。

　　也有分析人士表示国产IP发展的困境还包括，IP研发需要持续跟踪各芯片制造公司的工艺演进，必须具备工艺制程的快速移植能力；此外，把协议标准集成到IP，并针对各家工艺制程做定制化后，还必须与下游芯片设计公司共同进行芯片验证并大规模量产才能保证IP产品的市场化落地。

　　不过尽管国内IP产业存在上述制约因素，但是国内厂商也早已意识到这种情况并着手布局，本土的接口IP企业最近几年也是异军突起，主要有华大九天、芯动科技、芯耀辉、牛芯、锐成芯微、纳能微、和芯微、芯思原、灿芯、奎芯、中茵微等，正成为国产IP“新势力”。

　　随着技术不断发展，国内接口IP企业实现突破，乃至对比国际领先IP厂商实现弯道超车并非遥不可及。奎芯科技副总裁接受媒体采访时表示，目前，从技术上来看，国产接口IP厂商确实还处于追赶的位置，不过这种差距已经越来越小。

　　也有业内人士表示，虽然IP to C领域受到软硬件生态系统的影响非常大，但IP to B领域对于后来者却有优势。比如目前正在高速发展的智能驾驶、安防监控、物联网等单一应用场景对软硬件生态的依赖性就大为减弱。随着人工智能、5G通讯、物联网的发展和Chiplet、开源指令集等新浪潮的出现，国内企业可以从中找到新的发力点。

　　在Chiplet和人工智能推动下下，DDR IP、高速SerDes接口IP已经成为近年来研究的热点。国内企业芯动科技可提供16/32/56/64Gbps多标准SerDes全套解决方案，并已实现了最高5nm的设计，其中25G/32Gbps SerDes已经量产，56Gbps SerDes已经发布，64Gbps SerDes即将发布，正在攻克112Gbps SerDes技术。

　　牛芯半导体可支持25/28/32Gbps的速率。和芯微与灿芯能为客户提供1.25-12.5Gbps多速率SerDes IP方案。纳能微电子有0.6G-12.5G通SerDes IP核。锐成芯微的SerDes IP最高速率可达16G，可支持USB、PCIe、SATA等接口协议。

　　奎芯科技在DDR类和SerDes类接口均有布局，已陆续研发推出LPDDR、HBM、PCIe、SerDes、MIPI、USB、ONFI等IP和解决方案，针对大算力芯片Chiplet应用，奎芯科技可以提供M2LINK-D2D的方案，采用DDR架构，支持UCIe和中国Chiplet互联标准。

　　此外，通过收并购也是海外厂商提升自身竞争力的核心要素。以Alphawave为例，其在以Serdes起步之后，通过收购Openfive， Banias Lab等一系列公司不断扩大自己的产品线。目前已完成了Serdes、PCIe/CXL、D2D、HBM3、LPDDR4X/5等数据中心芯片公司所需IP的全覆盖。公司自2017年创建目前在在IP领域已排到全球第四位，其发展速度和经验值得国内同仁学习。