IP作為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)重要的組成部分，在行業(yè)被人熟知，最有名的便歸屬于ARM、Synopsys、Achronix。10月30日，由中關(guān)村芯園（國家集成電路設(shè)計北京產(chǎn)業(yè)化基地）與平頭哥共同舉辦的“中關(guān)村芯園·平頭哥半導(dǎo)體聯(lián)合技術(shù)研討會”在北京麗亭華苑酒店順利舉行。在此中關(guān)村芯園與平頭哥為中小企業(yè)帶來了重磅好消息，同時演講人也道出國內(nèi)IP的“真相”……

中國科學(xué)院微電子研究所信息中心辛衛(wèi)華展示了一組全球半導(dǎo)體IP產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)顯示ARM市場份額同比下降3%，辛衛(wèi)華猜測表示正因RISC-V逐漸被市場接受，而基于RSIC-V的IP公司和IP產(chǎn)品正如雨后春筍般不斷增加。Synopsys、Cadence市場份額提升，據(jù)介紹接口類IP仍是處理器外需求最大的IP類別，Synopsys和Cadence的高速接口IP產(chǎn)品在工藝水平、協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)等方面領(lǐng)先其他競爭對手。Achronix同比增長250%，進(jìn)入前十，這意味著AI和異構(gòu)處理器快速發(fā)展，市場對eFPGA類IP需求量大。

那么國內(nèi)的IP行業(yè)究竟如何？又有何困境亟待解決？

國內(nèi)IP近三年增速明顯

在IP市場分布上，據(jù)辛衛(wèi)華展示，2018年CPU的IP占比達(dá)到了40.6%，次之的為有線接口，占比約19%。

據(jù)辛衛(wèi)華現(xiàn)場介紹，國內(nèi)IP設(shè)計企業(yè)在近三年的增速非常明顯。他表示，目前中國境內(nèi)（含臺灣地區(qū)）共有70余家IP設(shè)計公司，主要分布在上海、北京、南京、成都、臺灣新竹等地。

2001-2003，以中科龍芯、杭州中天微、蘇州國芯為代表的自主CPU、MCU

2004-2009，以四川和芯、武漢芯動、上海燦芯為代表的模擬和接口IP

2010-2015，以銳成芯微、成都納能、芯啟源為代表的IoT、高速接口IP

2016-2018，以寒武紀(jì)、阿里平頭哥、芯來開機(jī)為代表RISC-V和AI IP

國內(nèi)IP企業(yè)關(guān)注的三大領(lǐng)域包括CPU（處理器）、AI（人工智能）、Interface（高速接口），剛好也是目前世界占比最高的三個領(lǐng)域。

尤其要指出的是，由于AI的高速發(fā)展，大量AI IP浮現(xiàn)，隨之而來的便是GPU、AI定制處理器、NoC在AI領(lǐng)域發(fā)揮優(yōu)勢。另外，越來越多的廠商意識到開源的重要性，最大的成果便是基于RISC-V開源架構(gòu)的處理器在今年開始大量浮現(xiàn)，另一方面相關(guān)子系統(tǒng)的解決方案也逐步成型。

國內(nèi)IP面臨的困境

IP具有的特殊性在某種程度上決定了產(chǎn)業(yè)的特征，目前來說，IP產(chǎn)值約40億美元，占全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)不足1%；另外，IP處于產(chǎn)業(yè)上游帶動作用巨大，是產(chǎn)業(yè)不可或缺的部分；但I(xiàn)P開發(fā)不僅投入大回報周期長，也需要長期的技術(shù)積累和產(chǎn)業(yè)沉淀，保持技術(shù)先進(jìn)性也需要產(chǎn)期持續(xù)的研發(fā)投入。

正因如此，國內(nèi)IP行業(yè)發(fā)展正面臨著許多的困境，主要包括技術(shù)實(shí)力弱、企業(yè)規(guī)模小、IP的后發(fā)劣勢明顯。當(dāng)然，國內(nèi)正以RSIC-V為代表的硬件開源興起，目前在處理器領(lǐng)域長期技術(shù)積累和人才培養(yǎng)；在IC設(shè)計產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展上，5G、AI、IoT、自動駕駛等新技術(shù)正引領(lǐng)IP創(chuàng)新和發(fā)展，在此同時強(qiáng)大的市場需求也使得企業(yè)數(shù)量正在增加，競爭力提高。

國內(nèi)IP行業(yè)該怎么發(fā)展

辛衛(wèi)華現(xiàn)場表示，面對這種問題，促進(jìn)國內(nèi)IP行業(yè)發(fā)展需要構(gòu)建生態(tài)。具體體現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)垂直合作；圍繞核心IP構(gòu)建設(shè)計平臺，降低設(shè)計門檻；宣傳推廣平臺三個方面。

近幾年來，談及最多的便是“開源”，而大廠商的動作也接連不斷入局“開源”。從1999年創(chuàng)建的OpenCores，2015年創(chuàng)建的LibreCores再到人盡皆知的Github。

與此同時，開源SoC設(shè)計平臺也備受關(guān)注，正因具備低成本、高效率、高可靠的特點(diǎn)，所以開源SoC平臺是一種“敏捷”設(shè)計的新途徑。

特別需要指出的是，平頭哥的開源低功耗控制芯片（MCU）設(shè)計平臺。據(jù)了解，這款10月21日由阿里巴巴旗下半導(dǎo)體公司平頭哥發(fā)布的MCU芯片平臺，尚屬首次，也是平頭哥接連發(fā)布玄鐵910、無劍SoC、含光800之后的又一壯舉。

據(jù)辛衛(wèi)華介紹，這款設(shè)計平臺值得注意的優(yōu)點(diǎn)則是：基于MCU的定制芯片的基礎(chǔ)共性技術(shù)，包含處理器、基礎(chǔ)的接口IP、操作系統(tǒng)、軟件驅(qū)動和開發(fā)工具等模塊，快速集成、快速驗證減少基礎(chǔ)模塊開發(fā)成本。

而從SoC芯片方面反觀IP，據(jù)了解，SoC芯片流片失敗有超過40%的原因都與IP有關(guān)，例如：版本出錯，金屬層用錯，IP和SoC的設(shè)計流程不匹配等。

因此，重視IP管理與應(yīng)用實(shí)踐至關(guān)重要：

一、IP需要管理的信息龐大，已經(jīng)超過人工管理和軟件版本管理的能力范疇；

二、IP數(shù)據(jù)的完整性和一致性都需要完備的檢查，保證針對不同設(shè)計流程客戶，提供完備的數(shù)據(jù)文件；

三、IP管理包括設(shè)計數(shù)據(jù)管理、打包管理、質(zhì)量管理、生產(chǎn)管理以至生命周期管理；

四、IP用戶和IP供應(yīng)商都面臨IP管理不善帶來的風(fēng)險。

辛衛(wèi)華表示，目前行業(yè)內(nèi)已有大量設(shè)計在云環(huán)境下進(jìn)行，設(shè)計上云是趨勢但仍有諸多問題未解決，因此探索云環(huán)境下的設(shè)計和EDA工具的使用以及IC設(shè)計云平臺的建設(shè)，是促進(jìn)IP/IC設(shè)計必須探索的環(huán)節(jié)。

在總結(jié)階段，辛衛(wèi)華特別強(qiáng)調(diào)了開源活動、平臺化服務(wù)之意義重大，上文也有介紹過平頭哥發(fā)布的多款RISC-V產(chǎn)品對于目前IP行業(yè)正如“及時雨”一般。

中關(guān)村芯園-平頭哥半導(dǎo)體發(fā)布“中小企業(yè)普惠支持計劃”

同日，中關(guān)村芯園與平頭哥半導(dǎo)體攜手啟動“中小企業(yè)普惠支持計劃”，平頭哥半導(dǎo)體正式入駐中關(guān)村芯園國產(chǎn)IP應(yīng)用服務(wù)平臺，為平臺用戶提供更加專業(yè)和靈活的技術(shù)服務(wù)。

據(jù)悉，平頭哥半導(dǎo)體將為中小企業(yè)提供玄鐵CPU IP系列產(chǎn)品，符合條件的用戶將只需支付部分授權(quán)費(fèi)用，就可獲得MPW流片階段的測試樣片授權(quán)。平頭哥將為創(chuàng)業(yè)企業(yè)分擔(dān)研發(fā)初期資金周轉(zhuǎn)壓力，以支撐項目初期階段的完整開發(fā)。配合中關(guān)村芯園提供的正版EDA設(shè)計環(huán)境支持，主流Fab工藝支撐，實(shí)現(xiàn)對客戶的芯片設(shè)計全流程服務(wù)。

中關(guān)村芯園與平頭哥將通過此次合作，共同探索IP服務(wù)新模式，進(jìn)一步完善服務(wù)中小企業(yè)的創(chuàng)新生態(tài)，更好助力國產(chǎn)芯片持續(xù)創(chuàng)新。

中關(guān)村芯園公司由中關(guān)村發(fā)展集團(tuán)作為控股股東組建，作為國家集成電路設(shè)計北京產(chǎn)業(yè)化基地。中關(guān)村芯園將秉承開放、中立、公益的服務(wù)理念，圍繞集成電路設(shè)計，提供EDA License（許可）租賃、IP評估與授權(quán)、芯片（MPW、工程批、批量生產(chǎn)）代工、封裝測試代理、IC人才培訓(xùn)、芯片應(yīng)用等全產(chǎn)業(yè)鏈的公共技術(shù)服務(wù)支撐，助力企業(yè)快速發(fā)展。中關(guān)村芯園將定期舉辦各類技術(shù)交流研討會，誠邀芯園的所有合作伙伴、客戶參與，共謀發(fā)展。

平頭哥全生態(tài)打造普惠芯時代

行業(yè)人士對于平頭哥的產(chǎn)品一直處于高度關(guān)注的狀態(tài)，目前來說，平頭哥擁有MCU SoC設(shè)計平臺、玄鐵系列RISC-V和傳統(tǒng)RISC產(chǎn)品CPU IP、RISC-V Profiling工具、阿里云等。在任何企業(yè)都在開始談“生態(tài)”的如今，再加之“中小企業(yè)普惠計劃”，這場雨將掀起行業(yè)的新浪潮。

1、在平臺方面，平頭哥半導(dǎo)體黃師介紹，這個平臺具有易用的特點(diǎn)，研發(fā)團(tuán)隊可以快速上手。據(jù)了解，該平臺具有全面的配套支持，標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計理念和高效的技術(shù)支持。具體來說，平頭哥MCU SoC平臺在低功耗、低成本、實(shí)時性和安全方面具有無與倫比的亮點(diǎn)。值得一提的是，該平臺還擁有不同工藝及數(shù)?；旌系呢S富量產(chǎn)經(jīng)驗。

據(jù)黃師介紹，使用該款平臺可提升50%的TTM，快速降低周期，將18個月研發(fā)周期縮短至9個月完成；可降低50%的研發(fā)成本，幫助初創(chuàng)團(tuán)隊減少前期芯片開發(fā)的人力及資源投入；可大幅降低企業(yè)風(fēng)險，以豐富的量產(chǎn)經(jīng)驗及專業(yè)的技術(shù)，讓客戶更專注于產(chǎn)品到市場的技術(shù)能力提升。在軟件硬件資源方面，平臺擁有CPU IP及可選包和YoC解決方案。

他還表示，AIoT時代對存儲的要求、對安全的要求和對上云的要求都極高，IC設(shè)計企業(yè)也在面臨不斷增加人力需求和不斷變短的TTM的痛點(diǎn)，這個平臺完美的解決了上述問題。

2、在CPU IP 方面，據(jù)平頭哥半導(dǎo)體劉云飛介紹，平頭哥作為AIoT時代芯片基礎(chǔ)設(shè)計提供者，目前擁有多款大規(guī)模量產(chǎn)的商業(yè)化CPU IP。

具體，玄鐵CPU系列包括傳統(tǒng)Ali-ISA 傳統(tǒng)RISC產(chǎn)品系列和Ali-ISA RISC-V產(chǎn)品系列，涵蓋低功耗產(chǎn)品和超高性能產(chǎn)品。當(dāng)然，其中包括最新發(fā)布的玄鐵910。

面對IoT、5G、AI、MCU不同領(lǐng)域的不同特色，據(jù)劉云飛介紹，平頭哥產(chǎn)品線具備“E，R，I，S，C”的特點(diǎn)，即嵌入式（Embedded）、實(shí)時（Realtime reliable）、智能（Intelligence）、安全（Security）、計算（Computing）。

另外，在阿里云方面，據(jù)阿里云智能湯博介紹，通過十年的積累，目前已覆蓋200多個國家和地區(qū)，擁有43.2%的市場份額，242個行業(yè)解決方案，擁有超百萬的客戶。當(dāng)然，在AIoT方面，阿里云擁有的服務(wù)幾乎涵蓋了所有領(lǐng)域。

湯博表示，目前半導(dǎo)體企業(yè)設(shè)計仿真面臨著算力暴漲與IT矛盾加劇、產(chǎn)品上市時間的壓力以及IT成本居高不下的挑戰(zhàn)。阿里云則提供EDA環(huán)境的云上計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)、安全服務(wù)，從終端操作系統(tǒng)AliOS、IoT、云上服務(wù)，打通云、管、端。

在達(dá)摩院方面，擁有五大實(shí)驗室加持基礎(chǔ)理論研究，機(jī)器智能、數(shù)據(jù)計算、機(jī)器人、金融科技、X實(shí)驗室量子計算太章和NPU自研芯片的產(chǎn)品化。

總結(jié)

根據(jù)中關(guān)村官方消息中關(guān)村芯園（北京）有限公司副總經(jīng)理蘭文麗指出，中關(guān)村芯園以降低芯片設(shè)計企業(yè)研發(fā)成本為切入點(diǎn)，圍繞EDA開發(fā)環(huán)境、IP授權(quán)、設(shè)計定制、芯片制造代工、封測服務(wù)等需求，為芯片設(shè)計企業(yè)提供一站式解決方案。

相信國內(nèi)IP在“中小企業(yè)普惠計劃”下將得以發(fā)展，而上文所述的種種困境也將跟隨生態(tài)建設(shè)隨之而消。