芯耀輝:賦能數字時(shí)代,煥發(fā)中國芯片的耀眼光輝

在半導體設計鏈中，IP 授權是其中重要一環(huán)，能夠大幅幫助芯片企業(yè)提升設計能力并縮短設計時(shí)間。芯片設計公司的不斷增加擴大了芯片IP 授權市場(chǎng)的規模和多樣性，為IP 供應商帶來(lái)了更多的增長(cháng)機會(huì )，隨著(zhù)越來(lái)越多的IC 設計公司涉足不同領(lǐng)域，如人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、汽車(chē)電子等，對各種類(lèi)型的芯片IP 的需求也在不斷增加。半導體是唯一一個(gè)將IP 授權發(fā)展成一個(gè)細分行業(yè)的工業(yè)領(lǐng)域，根據IPnest 在2023 年4 月最新發(fā)布的“設計IP 報告”，2022 年全球設計IP 市場(chǎng)收入達到了66.7 億美元，高于2021 年的55.6 億美元，繼2021 年和2020 年分別增長(cháng)19.4% 和16.7% 之后，再度實(shí)現20.2% 的增長(cháng)，成長(cháng)速度遠超半導體市場(chǎng)的增長(cháng)速度。該機構同時(shí)預測稱(chēng)，設計IP 市場(chǎng)規模到2025年將超過(guò)100 億美元，復合年增長(cháng)率(2021 年-2026 年)為16.7%，三倍于半導體市場(chǎng)的增長(cháng)速度。

中國半導體設計產(chǎn)業(yè)近年來(lái)取得了長(cháng)足的進(jìn)步，芯片設計能力節節攀升，在此過(guò)程中IP 授權企業(yè)發(fā)揮了越來(lái)越重要的作用。不管是依靠先進(jìn)的IP 來(lái)快速縮短與國際先進(jìn)水平的差距，還是借助研發(fā)本地化IP 來(lái)提升國產(chǎn)芯片設計在全球化產(chǎn)業(yè)鏈中的技術(shù)地位，強大的本地化IP 授權生態(tài)對中國的半導體設計產(chǎn)業(yè)鏈的壯大具有非常重要的戰略意義。今天我們有幸采訪(fǎng)到了國內IP 領(lǐng)先企業(yè)芯耀輝公司產(chǎn)品市場(chǎng)總監黃浩然，帶大家深入了解本土IP 授權企業(yè)的運作模式和發(fā)展規劃。

國內半導體IP 授權模式為主企業(yè)的創(chuàng )業(yè)可以追溯到2010 年左右，并且逐漸在全球半導體產(chǎn)業(yè)鏈中扮演著(zhù)越來(lái)越重要的作用。在眾多國內IP 授權業(yè)務(wù)為主的企業(yè)中，成立于2020 年6 月的芯耀輝公司年頭并不長(cháng)，借著(zhù)2019年開(kāi)始的全民關(guān)注半導體熱潮的東風(fēng)而創(chuàng )立，但相比于早期從零起家的本土IP 授權公司，芯耀輝擁有了非常好的起點(diǎn)，核心創(chuàng )業(yè)團隊擁有非常豐富的產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗和龐大的產(chǎn)業(yè)人脈。黃浩然介紹，從創(chuàng )業(yè)至今的三年時(shí)間，公司已匯聚了近400 位業(yè)界高端的IP/ 芯片公司的精英人才，其中研發(fā)人員占比超80%，成功研發(fā)了基于國產(chǎn)工藝全系列接口IP，包括PCIe、Serdes、DDR、D2D、USB、MIPI、HDMI、SATA，SD/eMMC等涵蓋最先進(jìn)協(xié)議標準的全棧式完整IP 解決方案，專(zhuān)利池是一個(gè)IP 授權公司競爭力的最直接體現，截止到2023 年9 月6 日，芯耀輝已擁有授權專(zhuān)利13 件，辦登（已授權等證書(shū)）專(zhuān)利8 件，成為國內IP 授權初創(chuàng )公司中最亮眼的一家。

半導體設計相關(guān)的IP 包羅萬(wàn)象，涵蓋了芯片設計的方方面面。這個(gè)市場(chǎng)不僅有Arm 這樣龐大的生態(tài)巨頭，也有數以千記的各類(lèi)小型IP 公司。在眾多的半導體IP 中，接口IP 是芯耀輝在成立之初就定好的創(chuàng )業(yè)賽道。談及為何芯耀輝要選擇接口IP 破局，黃浩然坦言，芯耀輝這樣選擇基于幾個(gè)方面的考慮。在市場(chǎng)前景方面，根據IPnest 之前發(fā)布的數據，2017-2022 年間，接口IP市場(chǎng)份額占比從18% 增長(cháng)到了24.9%；據IPnest 預測，接口IP 在2025 年市占率有望超過(guò)CPU，成為排名第一的IP 品類(lèi)，到2026 年產(chǎn)值有望達到30 億美元，算是最具商業(yè)前景的IP 細分領(lǐng)域。從技術(shù)角度分析，摩爾定律的趨緩讓Chiplet 技術(shù)成為未來(lái)繼續提升集成電路單位面積性能的最主流選擇，Chiplet 架構將在單顆芯片內集成多個(gè)小芯片單元，高速接口將成為該技術(shù)發(fā)展落地的重要支撐，這就帶來(lái)大量的接口IP 的市場(chǎng)增量空間。作為一個(gè)全新的芯片架構，Chiplet 的快速發(fā)展給了初創(chuàng )企業(yè)一個(gè)與傳統IP 巨頭幾乎平等的競爭賽道，這是初創(chuàng )IP 公司理想的入局選擇。事實(shí)證明了芯耀輝選擇了一個(gè)很好的切入點(diǎn)。黃浩然表示，芯耀輝的接口IP具有高度的靈活性和可定制性，能夠滿(mǎn)足各種應用需求。短短兩三年時(shí)間，芯耀輝團隊研發(fā)的DDR5/4 PHY 在相關(guān)工藝上超越了全行業(yè)最高速率；推出的LPDDR5/4PHY 極具PPA 競爭力及優(yōu)異的易實(shí)現性及互操作性；完整的UCIe D2D 解決方案包括PHY 及控制器，可支持UCIe 協(xié)議且兼容D2D 和C2C 場(chǎng)景。憑借著(zhù)卓越的產(chǎn)品質(zhì)量、穩定性、兼容性、可移植等獨特的價(jià)值和優(yōu)勢，以及強大的本地化支持服務(wù)，芯耀輝贏(yíng)得了眾多客戶(hù)的信賴(lài)，各類(lèi)接口IP 已經(jīng)廣泛應用于高性能計算、數據中心、智能汽車(chē)、5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、消費電子等數字社會(huì )的各個(gè)重要領(lǐng)域。

解決中國半導體卡脖子問(wèn)題，需要整個(gè)半導體制造鏈和設計鏈的協(xié)同進(jìn)步。作為本土IP 授權企業(yè)的重要力量，芯耀輝積極參與到各種國家科技攻關(guān)項目的科研任務(wù)中。黃浩然介紹，2022 年芯耀輝承接了國家科技部重點(diǎn)研發(fā)專(zhuān)項，在這一項目中作為主要接口IP 供應商參與國內首個(gè)原生Chiplet 標準和光互連標準接口技術(shù)標準的制定。在幫助客戶(hù)做好兼容性方面，以當前最熱、也最復雜的車(chē)規級芯片為例，目前芯耀輝在2022年完成了車(chē)規工藝平臺車(chē)規級全套IP 的研發(fā)，2023 年6 月，國際公認的檢驗、測試和認證機構SGS 正式向芯耀輝頒發(fā)了ISO 26262:2018 半導體功能安全ASIL D 流程認證證書(shū)，是國內先進(jìn)車(chē)規工藝目前唯一符合車(chē)規功能安全級別及可靠性要求的接口IP 廠(chǎng)商，提供車(chē)規工藝的‘ASIL 車(chē)規功能安全級別接口IP’和‘AEC-Q100車(chē)規級可靠性IP’，能夠真正地幫助客戶(hù)實(shí)現量產(chǎn)。目前國內多家車(chē)規芯片廠(chǎng)商采用了芯耀輝的接口IP。從科技部的肯定到各類(lèi)權威認證機構的認可，芯耀輝接口IP的技術(shù)實(shí)力和產(chǎn)品性能完全可以自信地打入國際最頂尖芯片的設計鏈中。

除了接口IP 這個(gè)賽道之外，芯耀輝還提供豐富的IP 綜合服務(wù)，幫助客戶(hù)實(shí)現各類(lèi)IP 的子系統集成設計、驗證和測試、各類(lèi)芯片子系統的定制化設計、定制化memory 設計、高性能封裝設計、系統信號完整性和電源完整性分析、全芯片ESD 設計和評審、高速物理實(shí)現設計、芯片原型驗證平臺搭建等芯片IP 集成和應用的各種深度技術(shù)賦能，整合產(chǎn)業(yè)鏈資源，為客戶(hù)提供一系列高價(jià)值的綜合技術(shù)服務(wù)，使芯片設計更簡(jiǎn)單更容易，從而實(shí)現芯片產(chǎn)品的差異化優(yōu)勢。相比于標準的IP 授權，芯耀輝的這些服務(wù)能夠更好地幫助國內芯片設計企業(yè)快速實(shí)現芯片設計和各類(lèi)IP 集成，大幅降低高性能芯片設計門(mén)檻并縮減客戶(hù)設計時(shí)間。IP 綜合服務(wù)不僅能夠讓芯耀輝更好地服務(wù)于客戶(hù)，更為芯耀輝帶來(lái)更多營(yíng)收來(lái)源，能夠持續支撐更大規模的技術(shù)研發(fā)投入，形成技術(shù)運營(yíng)的良性循環(huán)。

短時(shí)間內取得如此重要的成就，芯耀輝的技術(shù)團隊功不可沒(méi)，黃浩然介紹芯耀輝的核心團隊成員大部分具有在新思科技、紫光展銳、海思、高通等大廠(chǎng)十多年甚至二十年以上的設計經(jīng)驗，不僅擁有強大的開(kāi)發(fā)實(shí)力，還能更好地了解一線(xiàn)客戶(hù)的設計實(shí)際需求。在創(chuàng )業(yè)之初，芯耀輝就確定了技術(shù)團隊成員招募的標準，首先肯定是過(guò)硬的技術(shù)能力，IP 研發(fā)者應該具備深厚的領(lǐng)域專(zhuān)業(yè)知識和相關(guān)技能。同時(shí)需要具備創(chuàng )新思維和解決復雜問(wèn)題的能力，能夠提出新的想法和解決方案，以應對不斷變化的市場(chǎng)需求和技術(shù)挑戰。然后，IP 研發(fā)者應該能夠有效地與其他團隊成員協(xié)作，共同推動(dòng)項目的進(jìn)展。

在中國半導體創(chuàng )業(yè)的大潮中，并不是只有芯耀輝一家IP 授權初創(chuàng )企業(yè)瞄準了接口IP 這條充滿(mǎn)希望的光明之路，黃浩然坦言目前國內接口IP 市場(chǎng)競爭比較激烈，這其中既有國內外巨頭還有同樣的本土初創(chuàng )IP 公司。談及芯耀輝和其他公司的競爭優(yōu)勢，黃浩然總結了以下幾點(diǎn)。

第一，大量頭部客戶(hù)的認可。先進(jìn)工藝接口IP 之前基本由新思科技和Cadence 這樣的國外大廠(chǎng)壟斷，國內能做到先進(jìn)工藝的接口IP 廠(chǎng)商較少。芯耀輝成立后僅用三年時(shí)間，2022 年就推出自研先進(jìn)工藝IP 產(chǎn)品并推向市場(chǎng)，并獲國內各領(lǐng)域頭部芯片廠(chǎng)商采用，部分已經(jīng)實(shí)現流片，并且測試結果良好。

第二，產(chǎn)品系列（Portfolio）的全面性。全套產(chǎn)品指的不僅僅是功能的實(shí)現，由于接口IP 采用國際標準，所有公司對產(chǎn)品的定義都一樣，但在性能參數上并不是每家公司都能做到比肩國際大廠(chǎng)。具體來(lái)說(shuō)，在DDR3/4、USB2.0、PCIe3 等相對較老的標準上，國內有不少I(mǎi)P 公司能做，差異化不大；但在最新的DDR5、PCIe 5、32G SerDes、UCIe 標準上，國內市場(chǎng)基本只有我們實(shí)現了國產(chǎn)先進(jìn)工藝平臺最全的IP 覆蓋，DDR5/4PHY IP 在相關(guān)工藝上更是超越了全行業(yè)最高速率。

第三，兼容性和可靠性。同一款I(lǐng)P 用在不同的芯片產(chǎn)品上能否幫助客戶(hù)一次量產(chǎn)成功是最重要的。商業(yè)化的IP 公司不能只做某個(gè)芯片應用的專(zhuān)用型IP，而要同時(shí)支持各種不同的芯片應用，并且在各種極限使用情況下都具備很好的兼容性和可靠性，幫助客戶(hù)芯片成功量產(chǎn)，才是高質(zhì)量的標準IP 產(chǎn)品，這就考驗研發(fā)人員經(jīng)驗了。這類(lèi)經(jīng)驗往往不是IP 研發(fā)人員在辦公室自己“閉門(mén)造車(chē)”，還需要通過(guò)大量Corner case、應用Case、客戶(hù)和市場(chǎng)反饋等，不斷打磨迭代后累積而成。

在產(chǎn)業(yè)鏈合作方面，芯耀輝也走在了競爭對手前面，黃浩然認為，IP 公司和IC 設計公司應該建立有效的溝通渠道，以確保IP 滿(mǎn)足設計項目的需求。IP 公司可以根據客戶(hù)的需求提供定制化的解決方案，以滿(mǎn)足不同項目的要求。同時(shí)IP 提供商應該提供充分的技術(shù)支持，幫助IC 設計公司在集成IP 及芯片量產(chǎn)調試時(shí)解決技術(shù)挑戰。黃浩然以Chiplet 設計流程舉例，國內在實(shí)現Chiplet 落地上面臨三個(gè)挑戰。除了純技術(shù)挑戰，還有生態(tài)系統挑戰，落地商用Chiplet 技術(shù)需要從EDA 供應商、IP 廠(chǎng)商到生產(chǎn)制造和先進(jìn)封裝，整個(gè)生產(chǎn)鏈的配合，如果整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展不是齊頭并進(jìn)，哪個(gè)環(huán)節薄弱都將導致Chiplet 技術(shù)無(wú)法落地。同時(shí)還有標準化挑戰，由于Chiplet 技術(shù)涉及多個(gè)獨立芯片的組合，缺乏統一的標準可能導致互操作問(wèn)題。所以，需要建立一致的接口和通信標準，確保不同供應商的芯片可以無(wú)縫集成和順暢工作。針對中外工藝代差和國際大廠(chǎng)標準割裂，國內需要適合國內產(chǎn)業(yè)鏈及需求的互聯(lián)標準。

芯耀輝的使命是致力于使芯耀輝成為中國最大最先進(jìn)的自主可控半導體IP 公司和中國半導體產(chǎn)業(yè)強鏈補鏈的關(guān)鍵力量，專(zhuān)注于國產(chǎn)先進(jìn)接口IP 的研發(fā)及賦能?chē)鴥劝雽w廠(chǎng)商在數字化浪潮的發(fā)展，目前芯耀輝正在一步步腳踏實(shí)地踐行著(zhù)自己成立之初的使命。談及未來(lái)，黃浩然表示，芯耀輝科技的愿景是做中國最大最先進(jìn)的半導體IP 公司，專(zhuān)注于先進(jìn)半導體IP 技術(shù)研發(fā)和服務(wù)、賦能芯片設計和系統應用。秉持中國半導體IP 突破創(chuàng )新、自立自強的使命擔當，立志跨越技術(shù)壁壘，通過(guò)硬科技源頭創(chuàng )新，成為半導體技術(shù)的創(chuàng )新者和引領(lǐng)者，賦能數字時(shí)代，煥發(fā)中國芯片的耀眼光輝。

（本文來(lái)源于EEPW 2023年10月期）