超大规模芯片设计的复杂度不断增加,使得IP及其复用技术成为推动设计发展的关键。如何利用已有的设计积累,显著地提高芯片的设计能力,缩短设计周期,缩小设计能力与IC工艺能力之间的差距,成为芯片设计的首要课题。对于芯片设计公司而言,把经过验证的IP集成到SoC系统中,已经是提高效率突破设计能力瓶颈的重要路径,这也是一种轻设计的概念,即芯片设计企业没有必要所有IP都自己来开发,而是选择采购第三方IP公司的产品,帮助快速实现产品开发、加快上市时间。

 

同时,中国本土半导体企业规模的急速扩张也是本土IP市场规模的一大助力。虽然在近日ICCAD 2021峰会上,芯原股份创始人、董事长兼总裁戴伟民直言“目前国内芯片企业已经激增到2800多家,其实不需要这么多家,而且最怕的就是没有技术,杀杀价,实际上是破坏市场。有的公司既不是2B,也不是2C,而是2VC。”并提醒业者“这是不健康的,这种竞争也不会持久。”但这种芯片设计企业数量暴涨的背后无疑是对IP的巨大需求。

 

芯原股份创始人、董事长兼总裁戴伟民

 

IP需求激增是大趋势
对此,刚刚成立一年多的本土IP企业芯耀辉深有体会,芯耀辉公司CTO李孟璋表示,“我们今年相比去年业绩是数倍的成长,这个本质上没有太大的意义,因为我们刚刚成立一年多,基数比较小,这种客户数的快速增长是非常正常的一个状态。我们更看重的是未来,相信随着产业数字化的进程,我们坚定看好国内的半导体产业的成长是长期持续的,我们会努力完善自己的产品,服务好我们的客户,这样才能保证我们长期高速的持续成长。”

 

芯耀辉公司CTO李孟璋

 

戴伟民介绍,“芯原的IP业务在国内成长很快。对于芯片设计企业而言,再开发IP很难,也没有必要一定自己做这个事情,所以对IP比较尊重。一些有能力的本土芯片企业已经到了这样一个阶段,知道IP的重要性,愿意花钱买好的IP,这是很大的进步。”

 

Chiplet的生态问题
近些年芯片领域的热点话题Chiplet也是IP厂商的巨大机会。Chiplet技术的发展引起了大型商业公司和政府研究机构的关注。Intel、AMD、Intel和Xilinx在多Chiplet系统上处理完整的堆栈连接、逻辑数据传输和应用程序执行。他们的工作主要使用专有协议,并且是封闭系统,整个异构系统由单个供应商控制。而云计算和网络运营商的能力、性能和成本要求将根据加速器在网络中的部署位置而有所不同。运营商也更愿意通过跨多个供应商组合一流的解决方案来组装定制化的加速器。


目前的标准化工作在很大程度上局限于片间通信的PHY(物理层)协议。最著名的标准是基于开放式高带宽存储器(HBM)接口的高性能3D堆叠存储器。美国国防部高级研究计划局(DARPA)的计划专注于创建和标准化Chiplet之间的开放连接协议。一个限制是,该计划侧重于支持对国防工业重要但可能与商业发展无关的工艺节点。这将协议限制在与接口的模拟性能有一定限制的工艺上。


任何一种新技术演进,相关行业标准的制定可以帮助业内建立一些统一的有章可循的规则和技术路径,开放性是大前提,戴伟民就强调“首先标准很重要,但是不是企业做一个自己的标准,这好像不太妥当,做出来以后误导了怎么办?所以我们一直在观望,需要产业界慢慢达成一些共识。”


对此,芯动科技CTO毛鸣明也表示认同,“这里提到的生态问题,兼容性包括外部的生态,是很好的想法。芯动科技也有自己的Chiplet协议,有客户就来找我们看能不能兼容AIB接口,因为Chiplet有串行和并行的方案,我们的方案是并行的,如果能够兼容,客户在一些新的FPGA产品上面部署AIB接口时,就可以实现ASIC和FPGA的互联,这个建议就很好,兼容更多的生态进来,不同的芯片之间能够实现互联,而不应该抱着很封闭的心态做这件事情。”

 

芯动科技CTO毛鸣明

 

从落地场景来看,大家普遍看好自动驾驶、数据中心和云计算等大计算量的应用,戴伟民认为数据中心是最早开始采用Chiplet技术的应用,自动驾驶还没开始,原因在于“数据中心的处理芯片有的不需要全部功能模块放在一起,包括GPU、AI等,也可能视频处理单元要替换,而GPU不需要换,同时数据中心并不是每年更新,否则成本太高,此外这里要求的不同功能模块可能采用不同的工艺,视频部分12nm就足够了,而GPU需要做到5nm,因此Chiplet在数据中心会先应用起来。”

 

最后,戴伟民表示,明年是开局之年,真正的Chiplet第一批能够推出或真正开始启动。