IP核:ARM宫斗大戏背后的芯片产业,三大巨头制霸食物链顶端【附下载】| 智东西内参( 五 )


此外还有学术授权、设计入门等特殊授权 , 价格较低但不可用于销售 。
ARM 的各类授权层级为不同需求的客户提供了针对性的可定制化的 IP 授权服务 , 通过已验证的 IP 核和架构大大缩减了芯片设计公司的芯片设计难度、验证时间、设计成本 , 不仅为大型公司提供设计便利 , 也为许多缺乏深厚技术基础的初创公司降低了芯片设计门槛 , 大大促进了全球芯片设计产业尤其是 IP 产业的发展 。 除了类似 ARM 这样的专业的 IP 供应商外 , IP 核还可来自 EDA、Foundry 和芯片设计服务公司 , 他们以提供 IP核来提升用户的黏性 , IP 收入占比一般较小 。
另外 ,供需共振打开 IP 行业快速上行通道 。 首先 ,IP 应用数量持续增加 。 随着超大规模集成电路设计、制造技术的发展 , 集成电路设计步入 SoC 时代 , 设计变得日益复杂 。 当前国际上绝大部分 SoC 都是基于多种不同 IP 组合进行设计的 , 同时 , 随着先进制程的演进 , 线宽的缩小使得芯片中晶体管数量大幅提升 , 使得单颗芯片中可集成的 IP 数量也大幅增加 。 根据 IBS 报告 , 以 28nm 工艺节点为例 , 单颗芯片中已可集成的 IP 数量为 87 个 。 当工艺节点演进至 7nm 时 , 可集成的IP 数量达到 178 个 。 单颗芯片可集成 IP 数量增多为更多 IP 在 SoC 中实现可复用提供新的空间 , 从而推动半导体 IP 市场进一步发展 。
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▲数字、数模混合 IP 数量(单位:个)

非 CPU 的多种 IP 不断发展 。 随着全球产业发展 , 处理器 IP 仍将占据最大市场份额 , 但随着各种接口、GPU、数模、存储 IP 技术的不断成熟 , 未来非 CPU 的多种 IP 份额将会持续提升 , 如新一代高速接口 IP:PCIe(PCI express)4.0(2017;5.0 , 2019)、USB 3.2(2017)、DDR/LPDDR 5(2017)、HBM 2(高带宽存储器 high bandwidthmemory , HBM;V2/V3 , 2016)、SATA rev3、HDMI 2.1、MIPI DSI/DPI、Bluetooth 5(2016)和 Ethernet(400 Gbps , 2018)等接口标准的新版本 IP 正在不断涌现 。
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▲全球 IP 应用结构

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▲2018 年 IP 核品类结构

AI 算法推动 IP 核研发加速 , 进一步提升 IP 核在芯片设计中的使用占比 。 人工智能(AI)技术的发展带来了计算模型的变革 , 一方面使得各大 IP 供应商纷纷推出为 AI 定制或与 AI 结合的 IP , 如 Synopsys 公司于日前推出了高性能嵌入式视觉处理器 IP——DesignWare EV 系列;另一方面人工智能算法也被用在 IP 相关的 EDA 工具当中 , 如华大九天推出的Empyrean Mcfly 就是用人工智能算法实现 IP 验证加速 。
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从行业主要玩家探寻IP核未来发展趋势

IP 核行业格局的总体格局是高度集中 , 后进追赶 。 整体市场保持成长 , 产品需求增长较快 , 同时由于 IP 核技术壁垒较高 , 进入难度大 , 主要玩家为 ARM、Synopsys、Cadence , 同时后进新发竞争者较多;同时 , 竞争者提供不大相同的产品或服务 , 用户转换成本较高 。


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