芯片ip公司是什么意思-半导体IP——芯片设计和新技术基础设施的基石

基础设施建设有两个基本特点，一是重要性，二是难度。 中国人民深知基础设施的重要性。 20世纪80年代以来，他们高喊“要想富，先修路”的口号。 随着铁路、公路、航空、电力、网络等基础设施的大力建设，中国从一个贫穷落后的国家转变为世界第二大经济体，并建立了世界上最齐全的工业体系。 一开始我们的基础设施建设几乎都是靠负债来进行的，看起来并不盈利。 但现在，正是这些基础设施项目，为中国经济腾飞插上了翅膀。 直到今天，即使高铁不赚钱吉祥物设计，我们国家仍然在大力建设高铁。 这体现了中国人民对新基建的深刻理解。 但大家也知道，基础设施建设不是个人或小公司就能完成的。 门槛相当高，不可能一朝一夕就能完成。

国家为何近期提出发展新基建——芯片？ 原因在于，当今是信息化、智能化的时代，数据和数据处理能力成为经济发展的新动力，而数据存储和数据处理都离不开芯片。 芯片的重要基石之一是半导体IP。 通俗地说，IP就是芯片的组成部分。 图1是非常简化的手机芯片图。 事实上，芯片解决方案提供商只做了他们擅长的一部分。 为了实现其他功能，他们需要从第三方购买各种IP，例如数据处理CPU、GPU、NPU和缓存接口。 DDR、低功耗多媒体接口MIPI、通用数据接口USB等。 可以说，没有这些IP，我们就不会有如此强大的手机和令人眼花缭乱的更新。 事实上，不仅是手机芯片，任何稍微复杂的芯片都离不开IP。 知识产权的重要性怎么强调都不为过。

图1 高通SDM450框图

IP作为芯片的基石，也具有难点的特点。 一是技术难度，二是经济正循环难度。

大家印象深刻的是CPU和GPU非常重要，同时也是难点。 确实，指令集的设计、流水线设计、缓存管理以及各种中断和调试处理都非常复杂，但高性能DDR和GDDR同样重要和困难。 CPU和GPU用于计算。 在计算过程中，需要读写大量的数据。 这时候就需要DDR和GDDR了。 没有高速DDR和GDDR，CPU和GPU的处理能力就毫无用处。 木头，无源水。 因此，DDR和GDDR一直是国际IP巨头最看重的制高点。

图2 基于数据和视频的并行计算需求快速增长，这给系统内存带宽带来了更大的需求。

由于DDR是并行接口，数据串扰、对齐、信号恢复和时钟架构都是技术难点。 由于这些壁垒，想要撼动国际IP巨头并不容易。 2018年，国内IP公司芯动科技在全球率先发布16Gbps GDDR6，在IP圈引起巨大轰动。 这比IP巨头Cadence还要早。 直到今天，另一家IP巨头Synopsys也没有自己的GDDR6。 。 如此高端、重要的IP居然被国内一家公司抢先拿下，这让人有兴趣去探索。

芯动科技成立于2006年，以制作DDR、USB等接口IP起家。 2012年，芯动科技成为海思首个国内IP战略合作伙伴，支持海思多项先进产品的量产。 芯动科技是中国唯一获得全球顶级晶圆厂（台积电/三星/格罗方德/中芯国际/联华电子/英特尔）签约和支持的技术合作伙伴，并深度合作开发DDR2/3/4各工艺节点。 、LPDDR3/4等产品，并量产客户产品，积累深厚技术。 因此，GDDR6的全球推出并非一日之功，而是十年耕耘的深厚积累。

事实上，芯动科技还开发了21Gbps GDDR6X，目前全球只有芯动科技拥有这项技术。 此外，芯动科技还开发了DDR5/LPDDR5、HBM2e/3等最先进的存储接口IP。 在高端内存接口IP方面，芯动科技不仅实现了国内突破，而且在国际上也处于领先地位。 对于高端技术经常被国人诟病的中国企业来说，这是一件非常了不起的事情。

图三鑫东是国内领先的一站式高端IP公司。

不仅仅是内存IP，如图3所示，芯动科技已经实现了所有高速接口IP的全覆盖，并且工艺达到了最先进的5nm。 其客户包括国内外最知名的公司，如微软、亚马逊等，要知道这些公司在IP的挑选上极其严格，因为它直接关系到IP的成败和声誉。公司的产品。 可见芯动科技的IP质量是一流的。

这里需要强调两类IP，一类是高速SerDes。 在这个时代，对数据带宽的要求是无止境的。 因此，高速SerDes接口应用广泛，技术门槛也很高。 过去，它们被外国大公司垄断。 以32G SerDes为例芯片ip公司是什么意思，一个UI仅需31.25ps。 可想而知，在这么短的时间内传输一位数据是多么困难。 目前，芯动科技是国内唯一一家拥有32G PCIe G5技术的IP公司。 同时，基于PAM4的56G和112G SerDes也在开发中，即将发布。

另一类是Chiplet技术。 过去，主流做法是构建SoC并将所有模块安装在一颗芯片上，以提高速度并降低功耗。 但现在这种方法在先进制造工艺中存在三个致命问题。 首先，IP成本高，最先进工艺的低电压对很多IP的性能不利，也导致IP开发成本急剧上升； 第二，SoC设计周期太长，大部分原本只需要6个月的设计，由于PI的原因可能需要1年半到2年的时间； 第三，芯片良率太低。 由于SoC面积较大，芯片良率可能低于50%。 因此，大家都希望利用芯片互连来解决这些问题，同时也希望能够拥有SoC的性能和功耗。 在这种需求下，Chiplet应运而生。

目前Chiplet有两种技术方案，一种是基于DDR技术，另一种是基于SerDes技术。 由于在这两个领域深厚的技术积累卡通形象，芯动科技拥有可应用于不同场景的全套chiplet解决方案。 芯动科技的chiplet可实现0.2pj/bit的低功耗。 它不仅是中国唯一提供chiplet的IP提供商，也是全球技术最先进的chiplet提供商。 作为主要成员发起成立了国内首个chiplet产业。 联盟。

图4：Chiplet互连技术

如前所述，知识产权经济很难循环利用。 原因之一是IP的开发和验证非常昂贵。 在先进的FinFET工艺下，IP流片的成本往往高达数百万美元，各种测试设备价格昂贵，并且有大量的开发和支持人员。 其次，IP很难像终端产品那样获得超额回报。 由于绝大多数IP都是通过授权销售，因此很难取得与终端产品同等的规模效益。 因此，IP虽然是芯片的基石，但却是一条艰辛的道路。

国产IP逆袭国际巨头主导的市场，就像很多国产产品取代国际产品一样。 比如，经过几代人的努力，中国的白色家电首先成功替代国内市场，然后挺进国际市场，边缘化日韩厂商，找到了替代国货的出路。 不同的是，IP是集成电路设计领域皇冠上的明珠，技术含量更高，难度也更大。 令人欣慰的是，现在我们可以看到国产IP在很多细分领域完全可以替代甚至超越国外竞争对手。

15年来，百芯一直怀着“科技报国，坐上十年板凳”的理念默默耕耘，坚信好的国产IP终有一天会得到市场的认可。 美国对中国实施芯片制裁后，很多企业和科研机构都在寻找高端替代IP，却发现只有芯动科技能为本土企业做到。 近年来，芯动科技在业界名声大噪。 毕竟，芯动科技是全球数十亿高端SoC芯片产品的幕后推手。 在艰难的IP行业坚持了这么多年，足以证明芯动科技是一家有情怀的公司； 能够在很多方面达到世界领先水平芯片ip公司是什么意思，说明芯动科技是一家实力雄厚的公司。 这样的企业和产品是我国新基建战略安全的基石。