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半導(dǎo)體IP(Intellectual Property)是指在集成電路設(shè)計(jì)過程中，經(jīng)過驗(yàn)證的、可重復(fù)使用且具備特定功能的集成電路模塊，它能幫助降低芯片開發(fā)的難度、縮短芯片的開發(fā)周期并提升芯片性能，凝聚著設(shè)計(jì)者的智慧和擁有的知識產(chǎn)權(quán)，是集成電路產(chǎn)業(yè)鏈上游的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也被稱為“芯片產(chǎn)業(yè)皇冠上的明珠”。
根據(jù)IPnest在今年4月最新發(fā)布的“設(shè)計(jì)IP報(bào)告”，2022年全球設(shè)計(jì)IP市場收入達(dá)到了66.7億美元，高于2021年的55.6億美元，繼2021年和2020年分別增長19.4%和16.7%之后，再度實(shí)現(xiàn)20.2%的增長。該機(jī)構(gòu)同時(shí)預(yù)測稱，設(shè)計(jì)IP市場規(guī)模到2025年將超過100億美元，復(fù)合年增長率(2021年-2026年)為16.7%。
IP產(chǎn)品可分為CPU、內(nèi)存IP、接口IP、GPU等類別，在接口IP類別中，目前新思科技以55.6%的市場份額位列首位。按以IP許可收入進(jìn)行排名，2022年，新思科技以29.7%的市場份額名列第一，Arm以25.2%緊隨其后，Cadence和Alphawave則分別以6.7%和4.4%排名第三和第四。
2022年IP供應(yīng)商許可收入排名
25年，摘下“芯片產(chǎn)業(yè)皇冠上的明珠”
“成功只青睞有準(zhǔn)備的人”。
能成為全球第一的接口、基礎(chǔ)IP、嵌入式存儲器和物理IP供應(yīng)商，以及業(yè)界領(lǐng)先的架構(gòu)IP供應(yīng)商，新思科技一路走來也絕非易事。作為全球排名第一的EDA廠商，新思科技從1990年代起就開始建立IP庫，到今天成為覆蓋接口IP、基礎(chǔ)IP、處理器IP和安全I(xiàn)P四大領(lǐng)域的“一站式”IP供應(yīng)商，在過去的25年里，新思科技通過收購整合和持續(xù)發(fā)展，創(chuàng)建并逐步擴(kuò)大了屬于自己的IP產(chǎn)品矩陣，可以用最廣泛、最完整的IP解決方案來支持這一定位。
1990年代，奠定基礎(chǔ)
1990年代，當(dāng)時(shí)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)規(guī)模還很小，全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的營業(yè)額僅為505億美元。新思科技在當(dāng)時(shí)推出DesignWare Foundation Library，誕生了當(dāng)前使用最廣泛的基礎(chǔ)IP庫——DesignWare庫。
2001-2010年，不斷壯大
這十年間，新思科技認(rèn)為基于標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議的使用呈爆炸式增長，更多的精力需要集中在設(shè)計(jì)的差異化部分，而不是開發(fā)基于標(biāo)準(zhǔn)的IP。圍繞這一共識，新思科技展開收購并通過整合及整體發(fā)展，完善并優(yōu)化各類IP產(chǎn)品：
2002年，收購inSilicon，將PCI-X、USB、IEEE 1394和JPEG等流行的接口協(xié)議添加入DesignWare IP產(chǎn)品組合中。
2004年，收購Cascade Semiconductor，完善了DesignWare PCI Express端點(diǎn)解決方案。同年，收購Accelerant Networks，帶來了SerDes(串行器-解串器)技術(shù)。
2007年，發(fā)布DesignWare USB 2.0 nanoPHY，并收購Mosaid的DDR內(nèi)存控制器和PHY IP。
2008年，發(fā)布全系列經(jīng)過硅驗(yàn)證的DDR3和DDR2 IP解決方案，并宣布了完整的SuperSpeed USB 3.0 IP解決方案。
2009年，并購MIPS的模擬業(yè)務(wù)部門，新增了ADC、DAC、音訊編碼器與電源管理等模擬IP。同年，推出minPower Components、PCI Express 3.0(8.0GT/s)等新產(chǎn)品。
2010年，收購Virage Logic，增加了邏輯庫和嵌入式存儲器，以及ARC處理器。此外，還推出了第三代USB 2.0 PHY – USB 2.0 picoPHY、40納米數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、支持六種DDR標(biāo)準(zhǔn)的DDR multiPHY等多款新品。
2011-2020年，進(jìn)入領(lǐng)先地位
2011年，是具有里程碑意義的一年。這一年里，DesignWare STAR存儲系統(tǒng)芯片出貨量達(dá)到10億個(gè)，DesignWare SuperSpeed USB 3.0 IP獲得超過40個(gè)設(shè)計(jì)，GUC使用DesignWare IP流片出30個(gè)客戶芯片，與TSMC、UMC在28納米工藝上的合作也取得了突破。
IP產(chǎn)品方面，業(yè)界首個(gè)支持六種標(biāo)準(zhǔn)的28nm Multi-Gear MIPI M-PHY IP、DDR4內(nèi)存控制器和PHY、MIPI UniPro和UFS、20nm STAR Memory System中芯國際40納米低泄漏工藝的設(shè)計(jì)和IP等重磅產(chǎn)品也紛紛上市。
2015-2020年，新思科技收購的步伐依舊沒有停止。從收購Silicon Vision (Bluetooth) Bluetooth Smart IP、Elliptic(Security IP)，到收購Sidense、Kilopass (OTP NVM)，擴(kuò)展了DesignWare?非易失性存儲器(NVM)IP解決方案和單晶體管(1T)和雙晶體管(2T)位單元OTP NVM IP，再到收購eSilicon IP(部分)、Invecas IP(部分)Assets(GPIOs, Speciaity, Memories)，以及Moortec(PVT Sensors)，新思科技在安全I(xiàn)P、物理IP、存儲IP、嵌入式內(nèi)存IP、模擬和接口IP方面的實(shí)力得到持續(xù)加強(qiáng)。
2021-2023年，應(yīng)對伴隨AI、HPC等高速發(fā)展而來的復(fù)雜挑戰(zhàn)
隨著來自以數(shù)據(jù)為中心的應(yīng)用、Hyperscalar、數(shù)據(jù)中心、存儲、有線和無線網(wǎng)絡(luò)以及新興人工智能對越來越高帶寬的需求，以PCIe、以太網(wǎng)和SerDes或內(nèi)存控制器IP為代表的接口協(xié)議得到了快速增長。新思科技為此強(qiáng)化了在接口IP領(lǐng)域的布局，通過不斷地收購和推陳出新，使自身在該領(lǐng)域的市場份額達(dá)到了55.6%。
2021年，新思科技收購了MorethanIP(200G/400G/800G ENET Controllers)，使DesignWare以太網(wǎng)控制器IP產(chǎn)品組合得到了進(jìn)一步擴(kuò)充，新增適用于200G/400G和800G以太網(wǎng)的MAC和PCS，將為客戶提供面向網(wǎng)絡(luò)、AI和云計(jì)算片上系統(tǒng)（SoC）的低延遲、高性能全線以太網(wǎng)IP解決方案，并補(bǔ)充了新思科技現(xiàn)有的112G以太網(wǎng)PHY IP解決方案。
同時(shí)推出的還有業(yè)界首個(gè)面向PCIe 6.0的完整IP解決方案，包括控制器、PHY和驗(yàn)證IP，可實(shí)現(xiàn)PCIe 6.0片上系統(tǒng)設(shè)計(jì)的早期開發(fā)；為HPC、AI和網(wǎng)絡(luò)等應(yīng)用提供SoC所需高帶寬和低延時(shí)的完整Die-to-Die IP解決方案；以及助力實(shí)現(xiàn)3500TOPS性能全新神經(jīng)處理器IP。
與此同時(shí)，新思科技也進(jìn)一步強(qiáng)化了與生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴間的合作。例如2021年，其DesignWare接口、邏輯庫、嵌入式存儲器和PVT監(jiān)控IP核解決方案就協(xié)助20多家領(lǐng)先半導(dǎo)體公司在臺積電N5制程上實(shí)現(xiàn)一次性流片成功，滿足了先進(jìn)汽車高級輔助駕駛系統(tǒng)(ADAS)和信息娛樂、AI加速器、服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)和移動等系統(tǒng)級芯片(SoC)設(shè)計(jì)所需的嚴(yán)格功耗、性能和面積(PPA)要求。
另一個(gè)代表性案例來自2022年新思科技與Arm的合作。當(dāng)年7月，新思科技宣布其設(shè)計(jì)、驗(yàn)證和IP解決方案經(jīng)過優(yōu)化，可為基于Arm?v9架構(gòu)的新一代SoC提供業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的性能功耗比。同時(shí)，包括CPU群集、片上系統(tǒng)、芯片網(wǎng)絡(luò)、通用中斷控制器和系統(tǒng)內(nèi)存管理單元在內(nèi)的PCI Express?(PCIe?)子系統(tǒng)在與Arm IP集成后，幫助Arm SystemReady計(jì)劃解決了高性能計(jì)算系統(tǒng)設(shè)計(jì)的若干關(guān)鍵問題。
類似的合作案例還有很多。總體來看，新思科技構(gòu)建的IP產(chǎn)品組合已經(jīng)超越了模塊本身，成為了一種適合多種不同應(yīng)用場景的完整解決方案。
結(jié)語
IP在芯片產(chǎn)業(yè)有著崇高的地位，和EDA工具并稱為“芯片產(chǎn)業(yè)皇冠上的明珠”。一個(gè)完整、出色的IP應(yīng)用解決方案如何更好地賦能科技行業(yè)，需要攜手生態(tài)系統(tǒng)的合作伙伴，與芯片設(shè)計(jì)公司、晶圓廠、封測廠、終端用戶一起共同釋放IP能量。
但I(xiàn)P的整合又不是簡單的“復(fù)制粘貼”，不同IP供應(yīng)商之間的關(guān)系也不是粗暴的“你死我活”。作為全球化產(chǎn)業(yè)，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的分裂會對產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度和效率帶來很大影響，任何一家公司要把芯片做好給全世界使用，對產(chǎn)品質(zhì)量、可靠度和性能都有著很高的要求。
當(dāng)前，芯片產(chǎn)業(yè)正經(jīng)歷新一輪劇變，傳統(tǒng)IP業(yè)務(wù)在新興市場需求下正面臨新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，為全球各地的芯片設(shè)計(jì)公司提供出色的技術(shù)平臺，與合作伙伴共同成長，是包括新思科技在內(nèi)的所有IP公司的定位和價(jià)值所在，也是他們業(yè)務(wù)和生態(tài)增長的天然動力。
下載ECAD模型
