芯耀辉:赋能数字时代,焕发中国芯片的耀眼光辉
在半导体设计链中，IP 授权是其中重要一环，能够大幅帮助芯片企业提升设计能力并缩短设计时间。芯片设计公司的不断增加扩大了芯片IP 授权市场的规模和多样性，为IP 供应商带来了更多的增长机会，随着越来越多的IC 设计公司涉足不同领域，如人工智能、物联网、汽车电子等，对各种类型的芯片IP 的需求也在不断增加。半导体是唯一一个将IP 授权发展成一个细分行业的工业领域，根据IPnest 在2023 年4 月最新发布的“设计IP 报告”，2022 年全球设计IP 市场收入达到了66.7 亿美元，高于2021 年的55.6 亿美元，继2021 年和2020 年分别增长19.4% 和16.7% 之后，再度实现20.2% 的增长，成长速度远超半导体市场的增长速度。该机构同时预测称，设计IP 市场规模到2025年将超过100 亿美元，复合年增长率(2021 年-2026 年)为16.7%，三倍于半导体市场的增长速度。
中国半导体设计产业近年来取得了长足的进步，芯片设计能力节节攀升，在此过程中IP 授权企业发挥了越来越重要的作用。不管是依靠先进的IP 来快速缩短与国际先进水平的差距，还是借助研发本地化IP 来提升国产芯片设计在全球化产业链中的技术地位，强大的本地化IP 授权生态对中国的半导体设计产业链的壮大具有非常重要的战略意义。今天我们有幸采访到了国内IP 领先企业芯耀辉公司产品市场总监黄浩然，带大家深入了解本土IP 授权企业的运作模式和发展规划。
国内半导体IP 授权模式为主企业的创业可以追溯到2010 年左右，并且逐渐在全球半导体产业链中扮演着越来越重要的作用。在众多国内IP 授权业务为主的企业中，成立于2020 年6 月的芯耀辉公司年头并不长，借着2019年开始的全民关注半导体热潮的东风而创立，但相比于早期从零起家的本土IP 授权公司，芯耀辉拥有了非常好的起点，核心创业团队拥有非常丰富的产业经验和庞大的产业人脉。黄浩然介绍，从创业至今的三年时间，公司已汇聚了近400 位业界高端的IP/ 芯片公司的精英人才，其中研发人员占比超80%，成功研发了基于国产工艺全系列接口IP，包括PCIe、Serdes、DDR、D2D、USB、MIPI、HDMI、SATA，SD/eMMC等涵盖最先进协议标准的全栈式完整IP 解决方案，专利池是一个IP 授权公司竞争力的最直接体现，截止到2023 年9 月6 日，芯耀辉已拥有授权专利13 件，办登（已授权等证书）专利8 件，成为国内IP 授权初创公司中最亮眼的一家。
半导体设计相关的IP 包罗万象，涵盖了芯片设计的方方面面。这个市场不仅有Arm 这样庞大的生态巨头，也有数以千记的各类小型IP 公司。在众多的半导体IP 中，接口IP 是芯耀辉在成立之初就定好的创业赛道。谈及为何芯耀辉要选择接口IP 破局，黄浩然坦言，芯耀辉这样选择基于几个方面的考虑。在市场前景方面，根据IPnest 之前发布的数据，2017-2022 年间，接口IP市场份额占比从18% 增长到了24.9%；据IPnest 预测，接口IP 在2025 年市占率有望超过CPU，成为排名第一的IP 品类，到2026 年产值有望达到30 亿美元，算是最具商业前景的IP 细分领域。从技术角度分析，摩尔定律的趋缓让Chiplet 技术成为未来继续提升集成电路单位面积性能的最主流选择，Chiplet 架构将在单颗芯片内集成多个小芯片单元，高速接口将成为该技术发展落地的重要支撑，这就带来大量的接口IP 的市场增量空间。作为一个全新的芯片架构，Chiplet 的快速发展给了初创企业一个与传统IP 巨头几乎平等的竞争赛道，这是初创IP 公司理想的入局选择。事实证明了芯耀辉选择了一个很好的切入点。黄浩然表示，芯耀辉的接口IP具有高度的灵活性和可定制性，能够满足各种应用需求。短短两三年时间，芯耀辉团队研发的DDR5/4 PHY 在相关工艺上超越了全行业最高速率；推出的LPDDR5/4PHY 极具PPA 竞争力及优异的易实现性及互操作性；完整的UCIe D2D 解决方案包括PHY 及控制器，可支持UCIe 协议且兼容D2D 和C2C 场景。凭借着卓越的产品质量、稳定性、兼容性、可移植等独特的价值和优势，以及强大的本地化支持服务，芯耀辉赢得了众多客户的信赖，各类接口IP 已经广泛应用于高性能计算、数据中心、智能汽车、5G、物联网、人工智能、消费电子等数字社会的各个重要领域。
解决中国半导体卡脖子问题，需要整个半导体制造链和设计链的协同进步。作为本土IP 授权企业的重要力量，芯耀辉积极参与到各种国家科技攻关项目的科研任务中。黄浩然介绍，2022 年芯耀辉承接了国家科技部重点研发专项，在这一项目中作为主要接口IP 供应商参与国内首个原生Chiplet 标准和光互连标准接口技术标准的制定。在帮助客户做好兼容性方面，以当前最热、也最复杂的车规级芯片为例，目前芯耀辉在2022年完成了车规工艺平台车规级全套IP 的研发，2023 年6 月，国际公认的检验、测试和认证机构SGS 正式向芯耀辉颁发了ISO 26262:2018 半导体功能安全ASIL D 流程认证证书，是国内先进车规工艺目前唯一符合车规功能安全级别及可靠性要求的接口IP 厂商，提供车规工艺的‘ASIL 车规功能安全级别接口IP’和‘AEC-Q100车规级可靠性IP’，能够真正地帮助客户实现量产。目前国内多家车规芯片厂商采用了芯耀辉的接口IP。从科技部的肯定到各类权威认证机构的认可，芯耀辉接口IP的技术实力和产品性能完全可以自信地打入国际最顶尖芯片的设计链中。
除了接口IP 这个赛道之外，芯耀辉还提供丰富的IP 综合服务，帮助客户实现各类IP 的子系统集成设计、验证和测试、各类芯片子系统的定制化设计、定制化memory 设计、高性能封装设计、系统信号完整性和电源完整性分析、全芯片ESD 设计和评审、高速物理实现设计、芯片原型验证平台搭建等芯片IP 集成和应用的各种深度技术赋能，整合产业链资源，为客户提供一系列高价值的综合技术服务，使芯片设计更简单更容易，从而实现芯片产品的差异化优势。相比于标准的IP 授权，芯耀辉的这些服务能够更好地帮助国内芯片设计企业快速实现芯片设计和各类IP 集成，大幅降低高性能芯片设计门槛并缩减客户设计时间。IP 综合服务不仅能够让芯耀辉更好地服务于客户，更为芯耀辉带来更多营收来源，能够持续支撑更大规模的技术研发投入，形成技术运营的良性循环。
短时间内取得如此重要的成就，芯耀辉的技术团队功不可没，黄浩然介绍芯耀辉的核心团队成员大部分具有在新思科技、紫光展锐、海思、高通等大厂十多年甚至二十年以上的设计经验，不仅拥有强大的开发实力，还能更好地了解一线客户的设计实际需求。在创业之初，芯耀辉就确定了技术团队成员招募的标准，首先肯定是过硬的技术能力，IP 研发者应该具备深厚的领域专业知识和相关技能。同时需要具备创新思维和解决复杂问题的能力，能够提出新的想法和解决方案，以应对不断变化的市场需求和技术挑战。然后，IP 研发者应该能够有效地与其他团队成员协作，共同推动项目的进展。
在中国半导体创业的大潮中，并不是只有芯耀辉一家IP 授权初创企业瞄准了接口IP 这条充满希望的光明之路，黄浩然坦言目前国内接口IP 市场竞争比较激烈，这其中既有国内外巨头还有同样的本土初创IP 公司。谈及芯耀辉和其他公司的竞争优势，黄浩然总结了以下几点。
第一，大量头部客户的认可。先进工艺接口IP 之前基本由新思科技和Cadence 这样的国外大厂垄断，国内能做到先进工艺的接口IP 厂商较少。芯耀辉成立后仅用三年时间，2022 年就推出自研先进工艺IP 产品并推向市场，并获国内各领域头部芯片厂商采用，部分已经实现流片，并且测试结果良好。
第二，产品系列（Portfolio）的全面性。全套产品指的不仅仅是功能的实现，由于接口IP 采用国际标准，所有公司对产品的定义都一样，但在性能参数上并不是每家公司都能做到比肩国际大厂。具体来说，在DDR3/4、USB2.0、PCIe3 等相对较老的标准上，国内有不少IP 公司能做，差异化不大；但在最新的DDR5、PCIe 5、32G SerDes、UCIe 标准上，国内市场基本只有我们实现了国产先进工艺平台最全的IP 覆盖，DDR5/4PHY IP 在相关工艺上更是超越了全行业最高速率。
第三，兼容性和可靠性。同一款IP 用在不同的芯片产品上能否帮助客户一次量产成功是最重要的。商业化的IP 公司不能只做某个芯片应用的专用型IP，而要同时支持各种不同的芯片应用，并且在各种极限使用情况下都具备很好的兼容性和可靠性，帮助客户芯片成功量产，才是高质量的标准IP 产品，这就考验研发人员经验了。这类经验往往不是IP 研发人员在办公室自己“闭门造车”，还需要通过大量Corner case、应用Case、客户和市场反馈等，不断打磨迭代后累积而成。
在产业链合作方面，芯耀辉也走在了竞争对手前面，黄浩然认为，IP 公司和IC 设计公司应该建立有效的沟通渠道，以确保IP 满足设计项目的需求。IP 公司可以根据客户的需求提供定制化的解决方案，以满足不同项目的要求。同时IP 提供商应该提供充分的技术支持，帮助IC 设计公司在集成IP 及芯片量产调试时解决技术挑战。黄浩然以Chiplet 设计流程举例，国内在实现Chiplet 落地上面临三个挑战。除了纯技术挑战，还有生态系统挑战，落地商用Chiplet 技术需要从EDA 供应商、IP 厂商到生产制造和先进封装，整个生产链的配合，如果整个产业链发展不是齐头并进，哪个环节薄弱都将导致Chiplet 技术无法落地。同时还有标准化挑战，由于Chiplet 技术涉及多个独立芯片的组合，缺乏统一的标准可能导致互操作问题。所以，需要建立一致的接口和通信标准，确保不同供应商的芯片可以无缝集成和顺畅工作。针对中外工艺代差和国际大厂标准割裂，国内需要适合国内产业链及需求的互联标准。
芯耀辉的使命是致力于使芯耀辉成为中国最大最先进的自主可控半导体IP 公司和中国半导体产业强链补链的关键力量，专注于国产先进接口IP 的研发及赋能国内半导体厂商在数字化浪潮的发展，目前芯耀辉正在一步步脚踏实地践行着自己成立之初的使命。谈及未来，黄浩然表示，芯耀辉科技的愿景是做中国最大最先进的半导体IP 公司，专注于先进半导体IP 技术研发和服务、赋能芯片设计和系统应用。秉持中国半导体IP 突破创新、自立自强的使命担当，立志跨越技术壁垒，通过硬科技源头创新，成为半导体技术的创新者和引领者，赋能数字时代，焕发中国芯片的耀眼光辉。
（本文来源于EEPW 2023年10月期）
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