近兩年在IC圈，尤其是國(guó)内，很(hěn)多(duō)IP企業被中(zhōng)短期看好，理(lǐ)由很(hěn)簡單，芯片設計和先進工(gōng)藝制造核心技(jì )術被少數國(guó)際大廠掌握，短時間很(hěn)難被追趕。

但大量的國(guó)内市場需求催生IP解決方案，像處理(lǐ)器IP、接口IP、功能(néng)性IP等服務(wù)和解決方案可(kě)以更高效服務(wù)本地芯片市場。

那麽問題來了，IC行業說的IP，到底是什麽？

一、芯片IP是什麽？

在半導體(tǐ)中(zhōng)，我們常說的IP，其實是指IP核心（半導體(tǐ)知識産(chǎn)權核）。

半導體(tǐ)IP（Intellectual Property）指在集成電(diàn)路設計中(zhōng)，經過驗證的、可(kě)重複使用(yòng)且具(jù)備特定功能(néng)的集成電(diàn)路模塊，通常由第三方開發。

IP内核可(kě)以許可(kě)給另一方，也可(kě)以由一個單獨方擁有(yǒu)和使用(yòng)。IP能(néng)幫助降低芯片開發的難度、縮短芯片的開發周期并提升芯片性能(néng)，是集成電(diàn)路産(chǎn)業鏈上遊關鍵環節，主要客戶是設計廠商(shāng)。

根據不同的設計IP，半導體(tǐ)IP市場可(kě)分(fēn)為(wèi)處理(lǐ)器IP、接口IP、内存IP以及其他(tā)IP（模拟到數字IP和數字到模拟IP）；在IP核的基礎上，半導體(tǐ)IP市場主要細分(fēn)為(wèi)軟核和硬核。

按收費方式分(fēn)類，IP 商(shāng)提供許可(kě)(license)和版稅(royalty)兩種模式，其中(zhōng)版稅占據較大份額。在許可(kě)（Licensing）模式下，設計商(shāng)按 IP 授權次數付費，是一次性産(chǎn)品授權費。在版稅（Royalty）模式下，設計商(shāng)按制造的芯片數量付費，是跟産(chǎn)品銷量挂鈎的授權費。

IP就是某個設計好的模塊，IP vendor會把IP賣給芯片設計廠商(shāng)。不同vendor可(kě)能(néng)會以不同形式交付這個模塊，有(yǒu)的隻交rtl代碼，有(yǒu)的會連着一些後端文(wén)件一起交付以方便芯片設計公(gōng)司做物(wù)理(lǐ)實現。

一般來說，稍大一點的SoC芯片都會包括很(hěn)多(duō)第三方IP，有(yǒu)些IP甚至一兩家vendor壟斷了，比如USB PHY或者PCIe MAC，很(hěn)多(duō)公(gōng)司都是用(yòng)的Synopsys的。

ARM、Synopsys和Cadence都是IP vendor，基本上自己不做芯片。很(hěn)多(duō)公(gōng)司既是IP vendor又(yòu)自己開發芯片，比如這兩年比較火的寒武紀。稍大一點的公(gōng)司，比如AMD、NV、海思，都有(yǒu)很(hěn)多(duō)有(yǒu)競争力的IP，但是隻自己用(yòng)，不賣。

二、IP 為(wèi)什麽重要？

絕大多(duō)數SOC 廠商(shāng)都依賴IP 來設計和生産(chǎn)一款SOC 芯片，做SOC 的過程其本質(zhì)就是尋找，驗證及整合IP 的過程。

如果能(néng)夠找到滿足需求的，質(zhì)量可(kě)靠的，驗證過的IP 會極大縮短SOC 的開發周期，這個模式在過去幾十年已經非常成熟。

IP 非常重要，對IP 的選擇除了質(zhì)量因素，價格也是重要的考量。随着用(yòng)戶數越多(duō)，這個價格會被分(fēn)攤掉，相對容易承受。

随着芯片複雜度的提高，定制化需求越來越多(duō)，IP 産(chǎn)品也有(yǒu)自己的開發和生命周期。

是否能(néng)夠在上市時間和定制化方面更好的滿足客戶需求，也成為(wèi)IP 供應商(shāng)和用(yòng)戶越來越關心的事情。

SOC 對IP 的應用(yòng)模式随着市場需求，芯片複雜度，上市時間和成本的壓力一直在發生變化。從SOC 視角看，對IP 的使用(yòng)可(kě)以簡單的分(fēn)為(wèi)三種情況：

1、隻為(wèi)這一個芯片定制的IP，通常發生在企業内部。

2、IP的選擇來自于IP 平台，成熟的hardening IP。有(yǒu)些企業内部有(yǒu)自己的IP 平台，同時也會選擇第三方IP 平台的産(chǎn)品。這類IP 的開發就是為(wèi)了被大量的用(yòng)戶重複使用(yòng)以降低成本

3、IP的選擇來自于IP 平台，但在SOC SPEC 階段就一起規劃IP 開發，為(wèi)滿足用(yòng)戶的schedule，其研發周期幾乎與SOC 同步

不同的IP 策略選擇對于驗證和芯片回來後的測試也會有(yǒu)不同的影響。

三、滿屏的美國(guó)IP廠商(shāng)

IP核在芯片設計中(zhōng)的許可(kě)和使用(yòng)在1990年代很(hěn)普遍。如今，使用(yòng)最廣泛的IP内核來自Arm，Synopsys，Imagination和Cadence。下圖1是全球前十五的設計IP廠商(shāng)排名(míng)，而在這些主要的廠商(shāng)中(zhōng)，美國(guó)幾乎占據了大半壁江山(shān)，見圖2。

圖1：全球TOP15 半導體(tǐ)IP廠商(shāng)排名(míng)

圖2：半導體(tǐ)IP廠商(shāng)所屬國(guó)家

按産(chǎn)品種類分(fēn)類，半導體(tǐ)IP廠商(shāng)主要提供包括處理(lǐ)器IP、有(yǒu)線(xiàn)接口IP、物(wù)理(lǐ)IP等不同産(chǎn)品。處理(lǐ)器IP是一種數字電(diàn)路，用(yòng)于完成取指令、執行指令及與外界存儲器和邏輯部件交換信息等操作(zuò)，主要包括CPU IP、GPU IP、神經網絡處理(lǐ)器IP（NPU IP）、視頻處理(lǐ)器 IP（VPU IP）、DSP IP、圖像信号處理(lǐ)器 IP（ISP IP）六大類。

接口 IP 集成了基于協議的功能(néng)，其最大份額來自于以數據為(wèi)中(zhōng)心的應用(yòng)，主要包括通用(yòng)串行總線(xiàn)（USB IP）、串行高級技(jì )術附件（SATA IP）、高清多(duō)媒體(tǐ)接口/顯示端口（HDMI/DP IP）等。物(wù)理(lǐ) IP 主要用(yòng)于模拟及混合信号、物(wù)理(lǐ)接口、存儲單元和其他(tā)的數字 IP，主要包括數模混合IP、射頻IP等。

在這些不同的IP産(chǎn)品中(zhōng)，其中(zhōng)接口IP在市場上的重要性正在增長(cháng)。接口類IP主要集成了基于協議的功能(néng)，如USB、PCI Express、以太網、MIPI、SATA、DP，以及Die-to-Die (D2D)接口和内存控制器(DDRn、LPDDRn、HBM、GDDR)。

根據IPnest的統計，2018到2019年，處理(lǐ)器IP的市場份額從53.5%下降到51%，而接口類IP的市場份額則從20.3%上升到22.1%。從增長(cháng)和市場份額來看，接口IP市場是最大的赢家，2019年的份額為(wèi)8.7億美元。而在2009年，接口IP類别僅占了2.2億美元，在10年裏翻了4倍。

2018-2019年IP分(fēn)類的演進（資料來源：IPnest）

反觀國(guó)内，大陸隻有(yǒu)芯原股份上榜全球IP榜單，當前國(guó)産(chǎn) IP 的産(chǎn)業影響力相對較小(xiǎo)，但是本土企業已積極布局。

目前中(zhōng)國(guó)大陸有(yǒu)平頭哥(gē)、芯來、芯原股份、寒武紀、華大九天、橙科(kē)微、IP Goal 和 Actt 等IP廠商(shāng)。而從其産(chǎn)品布局和市場影響力來看，這些IP廠商(shāng)還有(yǒu)很(hěn)長(cháng)的一段路要走。

四、IP為(wèi)王，實現更多(duō)創新(xīn)

在5G時代，新(xīn)應用(yòng)、新(xīn)産(chǎn)品将層出不窮，需求更多(duō)且更加個性化，而芯片也要以更快的速度生産(chǎn)以保證新(xīn)産(chǎn)品的上市。

比如現今的芯片廠商(shāng)都在開發5G SoC，以便快速适應5G技(jì )術，并将産(chǎn)品及時投放到市場。因此需要考慮采用(yòng)新(xīn)工(gōng)藝的芯片成本、功耗、溫度、算力多(duō)少，能(néng)否快速上市等問題，而IP核的強大之處就在于這些它都幫你驗證好了。

一直以來，由于技(jì )術壁壘和商(shāng)業壁壘較高，先進工(gōng)藝芯片IP産(chǎn)品鮮有(yǒu)國(guó)内企業涉獵。作(zuò)為(wèi)集成電(diàn)路産(chǎn)業的關鍵環節，IP産(chǎn)品的全新(xīn)突破将有(yǒu)利于國(guó)内芯片産(chǎn)業生态的健全與完善。

我們需要通過源頭技(jì )術創新(xīn)，打造先進工(gōng)藝的芯片IP産(chǎn)品，以新(xīn)技(jì )術賦能(néng)産(chǎn)業，不斷驅動IC行業的發展和進步。