IP核作為SoC設(shè)計(jì)的重要組成部分，其重要性不言而喻。不過(guò)，IP搭載的情況卻不容樂(lè)觀。在去年IC設(shè)計(jì)十周年年會(huì)上，“濫用IP核”被指出是當(dāng)前影響本土IC設(shè)計(jì)業(yè)發(fā)展的三大癥結(jié)之一。在業(yè)界甚至還有一種說(shuō)法，本土IC企業(yè)被稱為“IP核組裝工”。

那么，過(guò)于依賴IP核會(huì)帶來(lái)哪些不良影響?是什么原因?qū)е翴P核的過(guò)于依賴，又該如何扭轉(zhuǎn)該現(xiàn)狀?為此記者進(jìn)行了深入采訪，希望從中找到相關(guān)解答。

過(guò)度依賴IP降低設(shè)計(jì)能力

IP核依賴的問(wèn)題不是出在IP核本身上，企業(yè)使用IP核也無(wú)可厚非。關(guān)鍵是我們?nèi)绾慰创齀P核，如何使用IP核。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)IC設(shè)計(jì)企業(yè)使用的IP核越來(lái)越多，有些SoC使用的IP核數(shù)量達(dá)到幾十個(gè)，對(duì)IP核的依賴程度也越來(lái)越高。

中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)IC設(shè)計(jì)分會(huì)理事長(zhǎng)魏少軍指出，過(guò)于依賴IP核會(huì)帶來(lái)三方面問(wèn)題：

一是產(chǎn)品的同質(zhì)化。企業(yè)開(kāi)發(fā)的SoC需要有差異化，由于應(yīng)用的同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)十分嚴(yán)重，SoC的差異化就成為大家必須關(guān)注的焦點(diǎn)。而大量使用第三方的IP核，不可避免地出現(xiàn)SoC性能、功耗，甚至成本的同質(zhì)化。

二是對(duì)所研制的SoC性能產(chǎn)生嚴(yán)重制約。第三方開(kāi)發(fā)的IP核，往往需要兼顧盡可能多的使用者的要求，所以性能等指標(biāo)的冗余度較大，且由于使用者大多不去對(duì)IP核進(jìn)行優(yōu)化，帶來(lái)的直接影響是SoC的性能受制于IP核而無(wú)法提升。

三是由于有可用的IP核，企業(yè)自身不愿再投資做研發(fā)，久而久之，養(yǎng)成了依賴，有合適的IP核甚至就不會(huì)做設(shè)計(jì)了。

事實(shí)上，我國(guó)IC設(shè)計(jì)企業(yè)對(duì)IP核的依賴已經(jīng)開(kāi)始導(dǎo)致設(shè)計(jì)能力的下降，至少在過(guò)去的幾年中基礎(chǔ)能力的提升和設(shè)計(jì)技術(shù)的進(jìn)步非常緩慢。魏少軍認(rèn)為，“在這種情況下，IC設(shè)計(jì)被稱為IP組裝工也就不足為奇。長(zhǎng)此以往，對(duì)中國(guó)IC設(shè)計(jì)業(yè)的能力提升顯然負(fù)面的影響很大。”

賽迪顧問(wèn)副總裁李珂告訴記者:“從企業(yè)層面來(lái)講，依賴IP核不利于企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的發(fā)展;從國(guó)家層面來(lái)看，會(huì)影響國(guó)家自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的積累。”“IP核依賴的問(wèn)題不是出在IP核本身上，企業(yè)使用IP核也無(wú)可厚非。關(guān)鍵是我們?nèi)绾慰创齀P核，如何使用IP核。”魏少軍指出。

記者也對(duì)國(guó)內(nèi)幾家芯片企業(yè)代表進(jìn)行了采訪。Springsoft(思源科技)中國(guó)區(qū)技術(shù)服務(wù)總監(jiān)匡一寧認(rèn)為，導(dǎo)致當(dāng)前過(guò)于依賴IP核的原因主要在于當(dāng)前終端市場(chǎng)空間比較大。當(dāng)前國(guó)內(nèi)芯片企業(yè)主要依靠應(yīng)用和整機(jī)來(lái)獲取競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。通過(guò)搭載IP核，就可在短時(shí)間內(nèi)迅速推出產(chǎn)品，終端市場(chǎng)空間使得這種模式目前還有利潤(rùn)空間?？镆粚幹赋?，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，國(guó)內(nèi)企業(yè)可能需要轉(zhuǎn)向自己設(shè)計(jì)IP核，更精細(xì)地做IC。

中興通訊微電子研究院技術(shù)總監(jiān)朱曉明告訴記者：“當(dāng)一個(gè)企業(yè)想涉足一個(gè)行業(yè)的時(shí)候，如果沒(méi)有相應(yīng)的積累，只是在了解IP的組成之后，就進(jìn)行簡(jiǎn)單的組合應(yīng)用，這就是一種‘別人有，我也要有’的從眾心理。對(duì)于一個(gè)成熟的IC企業(yè)，它對(duì)于IP的購(gòu)買(mǎi)是非常謹(jǐn)慎的。需要先了解IP的用途、應(yīng)用程序之后才進(jìn)行抉擇。”

海思半導(dǎo)體一位不愿透露姓名的工程師表示：“芯片產(chǎn)業(yè)分工很細(xì)，無(wú)論是國(guó)際還是國(guó)內(nèi)，成熟的芯片設(shè)計(jì)公司都會(huì)評(píng)估投入產(chǎn)出比，從而決定特定的IP是購(gòu)買(mǎi)還是自研。通常來(lái)說(shuō)，通用IP可選擇購(gòu)買(mǎi)，體現(xiàn)競(jìng)爭(zhēng)力的核心技術(shù)需要自研。”

發(fā)展IP核需改變思路和策略

不是我們做不出這些IP核，而是做出來(lái)沒(méi)人敢用。IP核現(xiàn)在最難的是驗(yàn)證和復(fù)用。

當(dāng)前全球設(shè)計(jì)行業(yè)特點(diǎn)是追求低成本和快速上市。在這種情況之下，通過(guò)IP核的搭建是實(shí)現(xiàn)低成本、快速上市的一個(gè)捷徑。賽迪顧問(wèn)副總裁李珂告訴記者，”在投入產(chǎn)出比以及風(fēng)險(xiǎn)上來(lái)看，企業(yè)層面依靠IP搭載是能理解的。如果要自身做IP核、從基本模塊開(kāi)始做起的話，第一是成本會(huì)比較大，第二時(shí)間也會(huì)比較長(zhǎng)。比如，花兩年時(shí)間把IP搭起來(lái)的話，可能這一代產(chǎn)品就已經(jīng)過(guò)時(shí)了。”

回顧中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況，十年前在IP核的自行研發(fā)上還是比較紅火，但是現(xiàn)如今自主研發(fā)的企業(yè)不是越來(lái)越多，而是越來(lái)越少。對(duì)此，李珂認(rèn)為,不是我們做不出這些IP核，而是做出來(lái)沒(méi)人敢用。

IP核現(xiàn)在最難的是驗(yàn)證和復(fù)用。在IP核驗(yàn)證層面上，目前沒(méi)有一個(gè)合適的手段或者權(quán)威的機(jī)構(gòu)來(lái)做IP核的檢測(cè)。在復(fù)用層面上，即使做出的IP核好用，購(gòu)買(mǎi)的企業(yè)還要考慮是不是真正地符合企業(yè)自身的系統(tǒng)。

像ARM這樣的就不會(huì)有這種情況，因?yàn)樗囊豢町a(chǎn)品可能有諸多使用過(guò)，接口、設(shè)計(jì)規(guī)則等業(yè)界都已知曉。但對(duì)于一個(gè)新的IP核來(lái)說(shuō)，復(fù)用就很難。還有一點(diǎn)是，目前驗(yàn)證和復(fù)用是國(guó)家技術(shù)創(chuàng)新體系之外。

對(duì)于已經(jīng)可以自行設(shè)計(jì)IP的芯片企業(yè)來(lái)說(shuō)，能否共享這些知識(shí)產(chǎn)權(quán)?李珂認(rèn)為：“由于興趣和精力的原因，這些芯片企業(yè)也無(wú)法共享這些知識(shí)產(chǎn)權(quán)。企業(yè)沒(méi)有興趣是因?yàn)镮P利潤(rùn)收入很小，也無(wú)法做大。在企業(yè)的經(jīng)歷上，展訊、海思這些企業(yè)的經(jīng)歷主要在自己的芯片、基帶建設(shè)上，沒(méi)有精力推廣自己的IP核。”

在政府層面的助推上，李珂指出了一條開(kāi)闊性的思路。“國(guó)外有很多成熟的IP核都是經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的，有些企業(yè)一年只有幾千萬(wàn)美元。比起從頭花時(shí)間和成本設(shè)計(jì)，不如收購(gòu)一些IP核企業(yè)，而且避免驗(yàn)證和復(fù)用問(wèn)題，收效會(huì)很大。

收購(gòu)有兩個(gè)層面：一是企業(yè)可以考慮，同時(shí)國(guó)家通過(guò)專項(xiàng)資金、政策進(jìn)行鼓勵(lì)和支持。二是國(guó)家考慮出錢(qián)收購(gòu)。這需要放到資本層面、或行業(yè)整合的層面考慮，而不要放在科技創(chuàng)新的層面考慮。

在產(chǎn)業(yè)政策上，我們的弊端主要是局限在科研、產(chǎn)業(yè)化、資金支持等方式上，一些國(guó)際大公司通過(guò)收購(gòu)、兼并、上市等提升成長(zhǎng)能力。這些也都值得考慮，談產(chǎn)業(yè)要思路開(kāi)闊，跳出知識(shí)分子的議題范圍。”

回歸IC設(shè)計(jì)基本面

回歸IC設(shè)計(jì)的基本面，在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)能力上做積累。由于常用的IP核并不是太多，只要下足工夫，還是可以做出自己的優(yōu)秀IP核來(lái)。集成電路設(shè)計(jì)需要深厚的功底。隨著工藝走向超深亞微米，對(duì)物理設(shè)計(jì)的要求將越來(lái)越高。

魏少軍給出以下建議：我國(guó)IC設(shè)計(jì)企業(yè)還是要沉下心來(lái)，回歸IC設(shè)計(jì)的基本面，在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)能力上做積累。由于常用的IP核并不是太多，只要下足工夫，還是可以做出自己的優(yōu)秀IP核來(lái)。對(duì)于第三方的IP核，只要有可能，還是要在人家的基礎(chǔ)上做優(yōu)化，要下決心做出比原廠還好的IP核。此外，要積累和提升基礎(chǔ)能力，敢于“向下”做，在物理層面上下功夫。

IP核的商業(yè)模式?jīng)Q定了小規(guī)模的IP核提供商將面臨嚴(yán)峻的生存壓力，換句話說(shuō)，靠IP核的許可費(fèi)和提成費(fèi)很難養(yǎng)活一個(gè)專業(yè)的IP核企業(yè)。

“我們的IC設(shè)計(jì)企業(yè)也許要分兩步走。”魏少軍告訴記者，“一是在使用第三方IP核的時(shí)候，要著重根據(jù)自己的要求，深入優(yōu)化IP核，而不是簡(jiǎn)單地拿來(lái)就用;二是要根據(jù)自己的發(fā)展，有意識(shí)地超前部署IP核的研發(fā)。”

企業(yè)也在積極探索和實(shí)踐，君正集成電路股份有限公司副總經(jīng)理周生雷介紹到，君正加強(qiáng)自主設(shè)計(jì)能力，盡量使用自己設(shè)計(jì)的IP核，減少第三方IP核的采購(gòu)數(shù)量。

因?yàn)殡S著技術(shù)的演進(jìn)，在40納米和28納米工藝下，第三方IP核的采購(gòu)成本將大大超過(guò)流片成本，自主IP核的數(shù)量和質(zhì)量對(duì)芯片成本的影響越來(lái)越大。“實(shí)際上，對(duì)于很多國(guó)內(nèi)公司或國(guó)內(nèi)的設(shè)計(jì)人才來(lái)說(shuō)，并不是說(shuō)設(shè)計(jì)不出這樣的芯片，而是不知道該設(shè)計(jì)什么樣的芯片。”匡一寧指出。

對(duì)比國(guó)際上的巨頭，不難看出，這些企業(yè)真正的成功，是自身的基礎(chǔ)能力決定的。本土IC企業(yè)該如何尋找發(fā)力點(diǎn)?

朱曉明告訴記者：“終端要與芯片打通，這樣芯片的功能可以很好地在終端上充分地體現(xiàn)。如果設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品性能很好，但是無(wú)法在終端上充分地體現(xiàn)，那就是徒勞。”

“本土IC企業(yè)從系統(tǒng)反推入手比較有機(jī)會(huì)，像海思、展訊都是靠系統(tǒng)取勝。因?yàn)樗麄儞碛卸x芯片的機(jī)會(huì)和能力，才能夠積累相應(yīng)的技術(shù)能力來(lái)設(shè)計(jì)出相應(yīng)的芯片。蘋(píng)果的成功也主要通過(guò)軟件等整合建立起系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)。”匡一寧認(rèn)為。

魏少軍指出，首先要認(rèn)清工藝進(jìn)步會(huì)引發(fā)什么變化,從而在產(chǎn)品形態(tài)上下工夫，要下大力氣提升基礎(chǔ)設(shè)計(jì)能力。同時(shí)，要關(guān)注應(yīng)用的發(fā)展及應(yīng)用對(duì)IC提出的挑戰(zhàn)，有目的地超前部署。此外，我國(guó)IP核的發(fā)展應(yīng)該更向集成電路代工廠傾斜。