輕設(shè)計(jì)和Chiplet（芯粒）帶給IP廠商的機(jī)會(huì)

超大規(guī)模芯片設(shè)計(jì)的復(fù)雜度不斷增加，使得IP及其復(fù)用技術(shù)成為推動(dòng)設(shè)計(jì)發(fā)展的關(guān)鍵。如何利用已有的設(shè)計(jì)積累，顯著地提高芯片的設(shè)計(jì)能力，縮短設(shè)計(jì)周期，縮小設(shè)計(jì)能力與IC工藝能力之間的差距，成為芯片設(shè)計(jì)的首要課題。對(duì)于芯片設(shè)計(jì)公司而言，把經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的IP集成到SoC系統(tǒng)中，已經(jīng)是提高效率突破設(shè)計(jì)能力瓶頸的重要路徑，這也是一種輕設(shè)計(jì)的概念，即芯片設(shè)計(jì)企業(yè)沒(méi)有必要所有IP都自己來(lái)開(kāi)發(fā)，而是選擇采購(gòu)第三方IP公司的產(chǎn)品，幫助快速實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、加快上市時(shí)間。

同時(shí)，中國(guó)本土半導(dǎo)體企業(yè)規(guī)模的急速擴(kuò)張也是本土IP市場(chǎng)規(guī)模的一大助力。雖然在近日ICCAD 2021峰會(huì)上，芯原股份創(chuàng)始人、董事長(zhǎng)兼總裁戴偉民直言“目前國(guó)內(nèi)芯片企業(yè)已經(jīng)激增到2800多家，其實(shí)不需要這么多家，而且最怕的就是沒(méi)有技術(shù)，殺殺價(jià)，實(shí)際上是破壞市場(chǎng)。有的公司既不是2B，也不是2C，而是2VC。”并提醒業(yè)者“這是不健康的，這種競(jìng)爭(zhēng)也不會(huì)持久。”但這種芯片設(shè)計(jì)企業(yè)數(shù)量暴漲的背后無(wú)疑是對(duì)IP的巨大需求。

芯原股份創(chuàng)始人、董事長(zhǎng)兼總裁戴偉民

IP需求激增是大趨勢(shì)
對(duì)此，剛剛成立一年多的本土IP企業(yè)芯耀輝深有體會(huì)，芯耀輝公司CTO李孟璋表示，“我們今年相比去年業(yè)績(jī)是數(shù)倍的成長(zhǎng)，這個(gè)本質(zhì)上沒(méi)有太大的意義，因?yàn)槲覀儎倓偝闪⒁荒甓?，基?shù)比較小，這種客戶數(shù)的快速增長(zhǎng)是非常正常的一個(gè)狀態(tài)。我們更看重的是未來(lái)，相信隨著產(chǎn)業(yè)數(shù)字化的進(jìn)程，我們堅(jiān)定看好國(guó)內(nèi)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的成長(zhǎng)是長(zhǎng)期持續(xù)的，我們會(huì)努力完善自己的產(chǎn)品，服務(wù)好我們的客戶，這樣才能保證我們長(zhǎng)期高速的持續(xù)成長(zhǎng)?！?/p>

芯耀輝公司CTO李孟璋

戴偉民介紹，“芯原的IP業(yè)務(wù)在國(guó)內(nèi)成長(zhǎng)很快。對(duì)于芯片設(shè)計(jì)企業(yè)而言，再開(kāi)發(fā)IP很難，也沒(méi)有必要一定自己做這個(gè)事情，所以對(duì)IP比較尊重。一些有能力的本土芯片企業(yè)已經(jīng)到了這樣一個(gè)階段，知道IP的重要性，愿意花錢買好的IP，這是很大的進(jìn)步?！?/p>

Chiplet的生態(tài)問(wèn)題
近些年芯片領(lǐng)域的熱點(diǎn)話題Chiplet也是IP廠商的巨大機(jī)會(huì)。Chiplet技術(shù)的發(fā)展引起了大型商業(yè)公司和政府研究機(jī)構(gòu)的關(guān)注。Intel、AMD、Intel和Xilinx在多Chiplet系統(tǒng)上處理完整的堆棧連接、邏輯數(shù)據(jù)傳輸和應(yīng)用程序執(zhí)行。他們的工作主要使用專有協(xié)議，并且是封閉系統(tǒng)，整個(gè)異構(gòu)系統(tǒng)由單個(gè)供應(yīng)商控制。而云計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的能力、性能和成本要求將根據(jù)加速器在網(wǎng)絡(luò)中的部署位置而有所不同。運(yùn)營(yíng)商也更愿意通過(guò)跨多個(gè)供應(yīng)商組合一流的解決方案來(lái)組裝定制化的加速器。

目前的標(biāo)準(zhǔn)化工作在很大程度上局限于片間通信的PHY（物理層）協(xié)議。最著名的標(biāo)準(zhǔn)是基于開(kāi)放式高帶寬存儲(chǔ)器（HBM）接口的高性能3D堆疊存儲(chǔ)器。美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局（DARPA）的計(jì)劃專注于創(chuàng)建和標(biāo)準(zhǔn)化Chiplet之間的開(kāi)放連接協(xié)議。一個(gè)限制是，該計(jì)劃側(cè)重于支持對(duì)國(guó)防工業(yè)重要但可能與商業(yè)發(fā)展無(wú)關(guān)的工藝節(jié)點(diǎn)。這將協(xié)議限制在與接口的模擬性能有一定限制的工藝上。

任何一種新技術(shù)演進(jìn)，相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定可以幫助業(yè)內(nèi)建立一些統(tǒng)一的有章可循的規(guī)則和技術(shù)路徑，開(kāi)放性是大前提，戴偉民就強(qiáng)調(diào)“首先標(biāo)準(zhǔn)很重要，但是不是企業(yè)做一個(gè)自己的標(biāo)準(zhǔn)，這好像不太妥當(dāng)，做出來(lái)以后誤導(dǎo)了怎么辦？所以我們一直在觀望，需要產(chǎn)業(yè)界慢慢達(dá)成一些共識(shí)。”

對(duì)此，芯動(dòng)科技CTO毛鳴明也表示認(rèn)同，“這里提到的生態(tài)問(wèn)題，兼容性包括外部的生態(tài)，是很好的想法。芯動(dòng)科技也有自己的Chiplet協(xié)議，有客戶就來(lái)找我們看能不能兼容AIB接口，因?yàn)镃hiplet有串行和并行的方案，我們的方案是并行的，如果能夠兼容，客戶在一些新的FPGA產(chǎn)品上面部署AIB接口時(shí)，就可以實(shí)現(xiàn)ASIC和FPGA的互聯(lián)，這個(gè)建議就很好，兼容更多的生態(tài)進(jìn)來(lái)，不同的芯片之間能夠?qū)崿F(xiàn)互聯(lián)，而不應(yīng)該抱著很封閉的心態(tài)做這件事情?！?/p>

芯動(dòng)科技CTO毛鳴明

從落地場(chǎng)景來(lái)看，大家普遍看好自動(dòng)駕駛、數(shù)據(jù)中心和云計(jì)算等大計(jì)算量的應(yīng)用，戴偉民認(rèn)為數(shù)據(jù)中心是最早開(kāi)始采用Chiplet技術(shù)的應(yīng)用，自動(dòng)駕駛還沒(méi)開(kāi)始，原因在于“數(shù)據(jù)中心的處理芯片有的不需要全部功能模塊放在一起，包括GPU、AI等，也可能視頻處理單元要替換，而GPU不需要換，同時(shí)數(shù)據(jù)中心并不是每年更新，否則成本太高，此外這里要求的不同功能模塊可能采用不同的工藝，視頻部分12nm就足夠了，而GPU需要做到5nm，因此Chiplet在數(shù)據(jù)中心會(huì)先應(yīng)用起來(lái)?！?/p>

最后，戴偉民表示，明年是開(kāi)局之年，真正的Chiplet第一批能夠推出或真正開(kāi)始啟動(dòng)。