芯耀輝:賦能數(shù)字時代,煥發(fā)中國芯片的耀眼光輝

在半導(dǎo)體設(shè)計鏈中，IP 授權(quán)是其中重要一環(huán)，能夠大幅幫助芯片企業(yè)提升設(shè)計能力并縮短設(shè)計時間。芯片設(shè)計公司的不斷增加擴大了芯片IP 授權(quán)市場的規(guī)模和多樣性，為IP 供應(yīng)商帶來了更多的增長機會，隨著越來越多的IC 設(shè)計公司涉足不同領(lǐng)域，如人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、汽車電子等，對各種類型的芯片IP 的需求也在不斷增加。半導(dǎo)體是唯一一個將IP 授權(quán)發(fā)展成一個細分行業(yè)的工業(yè)領(lǐng)域，根據(jù)IPnest 在2023 年4 月最新發(fā)布的“設(shè)計IP 報告”，2022 年全球設(shè)計IP 市場收入達到了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19.4% 和16.7% 之后，再度實現(xiàn)20.2% 的增長，成長速度遠超半導(dǎo)體市場的增長速度。該機構(gòu)同時預(yù)測稱，設(shè)計IP 市場規(guī)模到2025年將超過100 億美元，復(fù)合年增長率(2021 年-2026 年)為16.7%，三倍于半導(dǎo)體市場的增長速度。

中國半導(dǎo)體設(shè)計產(chǎn)業(yè)近年來取得了長足的進步，芯片設(shè)計能力節(jié)節(jié)攀升，在此過程中IP 授權(quán)企業(yè)發(fā)揮了越來越重要的作用。不管是依靠先進的IP 來快速縮短與國際先進水平的差距，還是借助研發(fā)本地化IP 來提升國產(chǎn)芯片設(shè)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(quán)生態(tài)對中國的半導(dǎo)體設(shè)計產(chǎn)業(yè)鏈的壯大具有非常重要的戰(zhàn)略意義。今天我們有幸采訪到了國內(nèi)IP 領(lǐng)先企業(yè)芯耀輝公司產(chǎn)品市場總監(jiān)黃浩然，帶大家深入了解本土IP 授權(quán)企業(yè)的運作模式和發(fā)展規(guī)劃。

國內(nèi)半導(dǎo)體IP 授權(quán)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(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中扮演著越來越重要的作用。在眾多國內(nèi)IP 授權(quán)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，借著2019年開始的全民關(guān)注半導(dǎo)體熱潮的東風而創(chuàng)立，但相比于早期從零起家的本土IP 授權(quán)公司，芯耀輝擁有了非常好的起點，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等涵蓋最先進協(xié)議標準的全棧式完整IP 解決方案，專利池是一個IP 授權(quán)公司競爭力的最直接體現(xiàn)，截止到2023 年9 月6 日，芯耀輝已擁有授權(quán)專利13 件，辦登（已授權(quán)等證書）專利8 件，成為國內(nèi)IP 授權(quán)初創(chuàng)公司中最亮眼的一家。

半導(dǎo)體設(shè)計相關(guān)的IP 包羅萬象，涵蓋了芯片設(shè)計的方方面面。這個市場不僅有Arm 這樣龐大的生態(tài)巨頭，也有數(shù)以千記的各類小型IP 公司。在眾多的半導(dǎo)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方面的考慮。在市場前景方面，根據(jù)IPnest 之前發(fā)布的數(shù)據(jù)，2017-2022 年間，接口IP市場份額占比從18% 增長到了24.9%；據(jù)IPnest 預(yù)測，接口IP 在2025 年市占率有望超過CPU，成為排名第一的IP 品類，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)成為未來繼續(xù)提升集成電路單位面積性能的最主流選擇，Chiplet 架構(gòu)將在單顆芯片內(nèi)集成多個小芯片單元，高速接口將成為該技術(shù)發(fā)展落地的重要支撐，這就帶來大量的接口IP 的市場增量空間。作為一個全新的芯片架構(gòu)，Chiplet 的快速發(fā)展給了初創(chuàng)企業(yè)一個與傳統(tǒng)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。事實證明了芯耀輝選擇了一個很好的切入點。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，能夠滿足各種應(yīng)用需求。短短兩三年時間，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)異的易實現(xiàn)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 場景。憑借著卓越的產(chǎn)品質(zhì)量、穩(wěn)定性、兼容性、可移植等獨特的價值和優(yōu)勢，以及強大的本地化支持服務(wù)，芯耀輝贏得了眾多客戶的信賴，各類接口IP 已經(jīng)廣泛應(yīng)用于高性能計算、數(shù)據(jù)中心、智能汽車、5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、消費電子等數(shù)字社會的各個重要領(lǐng)域。

解決中國半導(dǎo)體卡脖子問題，需要整個半導(dǎo)體制造鏈和設(shè)計鏈的協(xié)同進步。作為本土IP 授權(quán)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研發(fā)專項，在這一項目中作為主要接口IP 供應(yīng)商參與國內(nèi)首個原生Chiplet 標準和光互連標準接口技術(shù)標準的制定。在幫助客戶做好兼容性方面，以當前最熱、也最復(fù)雜的車規(guī)級芯片為例，目前芯耀輝在2022年完成了車規(guī)工藝平臺車規(guī)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(gòu)SGS 正式向芯耀輝頒發(fā)了ISO 26262:2018 半導(dǎo)體功能安全ASIL D 流程認證證書，是國內(nèi)先進車規(guī)工藝目前唯一符合車規(guī)功能安全級別及可靠性要求的接口IP 廠商，提供車規(guī)工藝的‘ASIL 車規(guī)功能安全級別接口IP’和‘AEC-Q100車規(guī)級可靠性IP’，能夠真正地幫助客戶實現(xiàn)量產(chǎn)。目前國內(nèi)多家車規(guī)芯片廠商采用了芯耀輝的接口IP。從科技部的肯定到各類權(quán)威認證機構(gòu)的認可，芯耀輝接口IP的技術(shù)實力和產(chǎn)品性能完全可以自信地打入國際最頂尖芯片的設(shè)計鏈中。

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

短時間內(nèi)取得如此重要的成就，芯耀輝的技術(shù)團隊功不可沒，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、高通等大廠十多年甚至二十年以上的設(shè)計經(jīng)驗，不僅擁有強大的開發(fā)實力，還能更好地了解一線客戶的設(shè)計實際需求。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，首先肯定是過硬的技術(shù)能力，IP 研發(fā)者應(yīng)該具備深厚的領(lǐng)域?qū)I(yè)知識和相關(guān)技能。同時需要具備創(chuàng)新思維和解決復(fù)雜問題的能力，能夠提出新的想法和解決方案，以應(yīng)對不斷變化的市場需求和技術(shù)挑戰(zhàn)。然后，IP 研發(fā)者應(yīng)該能夠有效地與其他團隊成員協(xié)作，共同推動項目的進展。

在中國半導(dǎo)體創(chuàng)業(yè)的大潮中，并不是只有芯耀輝一家IP 授權(quán)初創(chuàng)企業(yè)瞄準了接口IP 這條充滿希望的光明之路，黃浩然坦言目前國內(nèi)接口IP 市場競爭比較激烈，這其中既有國內(nèi)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(jié)了以下幾點。

第一，大量頭部客戶的認可。先進工藝接口IP 之前基本由新思科技和Cadence 這樣的國外大廠壟斷，國內(nèi)能做到先進工藝的接口IP 廠商較少。芯耀輝成立后僅用三年時間，2022 年就推出自研先進工藝IP 產(chǎn)品并推向市場，并獲國內(nèi)各領(lǐng)域頭部芯片廠商采用，部分已經(jīng)實現(xiàn)流片，并且測試結(jié)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現(xiàn)，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(shù)上并不是每家公司都能做到比肩國際大廠。具體來說，在DDR3/4、USB2.0、PCIe3 等相對較老的標準上，國內(nèi)有不少IP 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(nèi)市場基本只有我們實現(xiàn)了國產(chǎn)先進工藝平臺最全的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 公司不能只做某個芯片應(yīng)用的專用型IP，而要同時支持各種不同的芯片應(yīng)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。這類經(jīng)驗往往不是IP 研發(fā)人員在辦公室自己“閉門造車”，還需要通過大量Corner case、應(yīng)用Case、客戶和市場反饋等，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(shè)計公司應(yīng)該建立有效的溝通渠道，以確保IP 滿足設(shè)計項目的需求。IP 公司可以根據(jù)客戶的需求提供定制化的解決方案，以滿足不同項目的要求。同時IP 提供商應(yīng)該提供充分的技術(shù)支持，幫助IC 設(shè)計公司在集成IP 及芯片量產(chǎn)調(diào)試時解決技術(shù)挑戰(zhàn)。黃浩然以Chiplet 設(shè)計流程舉例，國內(nèi)在實現(xiàn)Chiplet 落地上面臨三個挑戰(zhàn)。除了純技術(shù)挑戰(zhàn)，還有生態(tài)系統(tǒng)挑戰(zhàn)，落地商用Chiplet 技術(shù)需要從EDA 供應(yīng)商、IP 廠商到生產(chǎn)制造和先進封裝，整個生產(chǎn)鏈的配合，如果整個產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展不是齊頭并進，哪個環(huán)節(jié)薄弱都將導(dǎo)致Chiplet 技術(shù)無法落地。同時還有標準化挑戰(zhàn)，由于Chiplet 技術(shù)涉及多個獨立芯片的組合，缺乏統(tǒng)一的標準可能導(dǎo)致互操作問題。所以，需要建立一致的接口和通信標準，確保不同供應(yīng)商的芯片可以無縫集成和順暢工作。針對中外工藝代差和國際大廠標準割裂，國內(nèi)需要適合國內(nèi)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的自主可控半導(dǎo)體IP 公司和中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)強鏈補鏈的關(guān)鍵力量，專注于國產(chǎn)先進接口IP 的研發(fā)及賦能國內(nèi)半導(dǎo)體廠商在數(shù)字化浪潮的發(fā)展，目前芯耀輝正在一步步腳踏實地踐行著自己成立之初的使命。談及未來，黃浩然表示，芯耀輝科技的愿景是做中國最大最先進的半導(dǎo)體IP 公司，專注于先進半導(dǎo)體IP 技術(shù)研發(fā)和服務(wù)、賦能芯片設(shè)計和系統(tǒng)應(yīng)用。秉持中國半導(dǎo)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，通過硬科技源頭創(chuàng)新，成為半導(dǎo)體技術(shù)的創(chuàng)新者和引領(lǐng)者，賦能數(shù)字時代，煥發(fā)中國芯片的耀眼光輝。

（本文來源于EEPW 2023年10月期）