超大規(guī)模芯片設計的復雜度不斷增加,使得IP及其復用技術成為推動設計發(fā)展的關鍵。如何利用已有的設計積累,顯著地提高芯片的設計能力,縮短設計周期,縮小設計能力與IC工藝能力之間的差距,成為芯片設計的首要課題。對于芯片設計公司而言,把經過驗證的IP集成到SoC系統(tǒng)中,已經是提高效率突破設計能力瓶頸的重要路徑,這也是一種輕設計的概念,即芯片設計企業(yè)沒有必要所有IP都自己來開發(fā),而是選擇采購第三方IP公司的產品,幫助快速實現(xiàn)產品開發(fā)、加快上市時間。
同時,中國本土半導體企業(yè)規(guī)模的急速擴張也是本土IP市場規(guī)模的一大助力。雖然在近日ICCAD 2021峰會上,芯原股份創(chuàng)始人、董事長兼總裁戴偉民直言“目前國內芯片企業(yè)已經激增到2800多家,其實不需要這么多家,而且最怕的就是沒有技術,殺殺價,實際上是破壞市場。有的公司既不是2B,也不是2C,而是2VC?!辈⑻嵝褬I(yè)者“這是不健康的,這種競爭也不會持久。”但這種芯片設計企業(yè)數(shù)量暴漲的背后無疑是對IP的巨大需求。
芯原股份創(chuàng)始人、董事長兼總裁戴偉民
IP需求激增是大趨勢
對此,剛剛成立一年多的本土IP企業(yè)芯耀輝深有體會,芯耀輝公司CTO李孟璋表示,“我們今年相比去年業(yè)績是數(shù)倍的成長,這個本質上沒有太大的意義,因為我們剛剛成立一年多,基數(shù)比較小,這種客戶數(shù)的快速增長是非常正常的一個狀態(tài)。我們更看重的是未來,相信隨著產業(yè)數(shù)字化的進程,我們堅定看好國內的半導體產業(yè)的成長是長期持續(xù)的,我們會努力完善自己的產品,服務好我們的客戶,這樣才能保證我們長期高速的持續(xù)成長?!?/p>
芯耀輝公司CTO李孟璋
戴偉民介紹,“芯原的IP業(yè)務在國內成長很快。對于芯片設計企業(yè)而言,再開發(fā)IP很難,也沒有必要一定自己做這個事情,所以對IP比較尊重。一些有能力的本土芯片企業(yè)已經到了這樣一個階段,知道IP的重要性,愿意花錢買好的IP,這是很大的進步?!?/p>
Chiplet的生態(tài)問題
近些年芯片領域的熱點話題Chiplet也是IP廠商的巨大機會。Chiplet技術的發(fā)展引起了大型商業(yè)公司和政府研究機構的關注。Intel、AMD、Intel和Xilinx在多Chiplet系統(tǒng)上處理完整的堆棧連接、邏輯數(shù)據(jù)傳輸和應用程序執(zhí)行。他們的工作主要使用專有協(xié)議,并且是封閉系統(tǒng),整個異構系統(tǒng)由單個供應商控制。而云計算和網絡運營商的能力、性能和成本要求將根據(jù)加速器在網絡中的部署位置而有所不同。運營商也更愿意通過跨多個供應商組合一流的解決方案來組裝定制化的加速器。
目前的標準化工作在很大程度上局限于片間通信的PHY(物理層)協(xié)議。最著名的標準是基于開放式高帶寬存儲器(HBM)接口的高性能3D堆疊存儲器。美國國防部高級研究計劃局(DARPA)的計劃專注于創(chuàng)建和標準化Chiplet之間的開放連接協(xié)議。一個限制是,該計劃側重于支持對國防工業(yè)重要但可能與商業(yè)發(fā)展無關的工藝節(jié)點。這將協(xié)議限制在與接口的模擬性能有一定限制的工藝上。
任何一種新技術演進,相關行業(yè)標準的制定可以幫助業(yè)內建立一些統(tǒng)一的有章可循的規(guī)則和技術路徑,開放性是大前提,戴偉民就強調“首先標準很重要,但是不是企業(yè)做一個自己的標準,這好像不太妥當,做出來以后誤導了怎么辦?所以我們一直在觀望,需要產業(yè)界慢慢達成一些共識。”
對此,芯動科技CTO毛鳴明也表示認同,“這里提到的生態(tài)問題,兼容性包括外部的生態(tài),是很好的想法。芯動科技也有自己的Chiplet協(xié)議,有客戶就來找我們看能不能兼容AIB接口,因為Chiplet有串行和并行的方案,我們的方案是并行的,如果能夠兼容,客戶在一些新的FPGA產品上面部署AIB接口時,就可以實現(xiàn)ASIC和FPGA的互聯(lián),這個建議就很好,兼容更多的生態(tài)進來,不同的芯片之間能夠實現(xiàn)互聯(lián),而不應該抱著很封閉的心態(tài)做這件事情?!?/p>
芯動科技CTO毛鳴明
從落地場景來看,大家普遍看好自動駕駛、數(shù)據(jù)中心和云計算等大計算量的應用,戴偉民認為數(shù)據(jù)中心是最早開始采用Chiplet技術的應用,自動駕駛還沒開始,原因在于“數(shù)據(jù)中心的處理芯片有的不需要全部功能模塊放在一起,包括GPU、AI等,也可能視頻處理單元要替換,而GPU不需要換,同時數(shù)據(jù)中心并不是每年更新,否則成本太高,此外這里要求的不同功能模塊可能采用不同的工藝,視頻部分12nm就足夠了,而GPU需要做到5nm,因此Chiplet在數(shù)據(jù)中心會先應用起來。”
最后,戴偉民表示,明年是開局之年,真正的Chiplet第一批能夠推出或真正開始啟動。