【導讀】2024年，集成電路行業(yè)在變革與機遇中持續(xù)發(fā)展。面對全球經(jīng)濟的新常態(tài)、技術(shù)創(chuàng)新的加速以及市場需求的不斷變化，集成電路企業(yè)如何在新的一年里保持競爭力并實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展？集成電路行業(yè)的IP領(lǐng)軍企業(yè)芯耀輝科技有限公司（以下簡稱：芯耀輝）分享過去一年的經(jīng)驗與成果，展望未來的發(fā)展趨勢與機遇。
2024年，集成電路行業(yè)在變革與機遇中持續(xù)發(fā)展。面對全球經(jīng)濟的新常態(tài)、技術(shù)創(chuàng)新的加速以及市場需求的不斷變化，集成電路企業(yè)如何在新的一年里保持競爭力并實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展？集成電路行業(yè)的IP領(lǐng)軍企業(yè)芯耀輝科技有限公司（以下簡稱：芯耀輝）分享過去一年的經(jīng)驗與成果，展望未來的發(fā)展趨勢與機遇。
在科技飛速發(fā)展的當下，人工智能正迎來爆發(fā)式增長，AI芯片的廣泛普及以及軟件定義系統(tǒng)的迅速進步，正加速推動萬物智能時代的到來。進入后摩爾時代，傳統(tǒng)的芯片發(fā)展路徑遭遇瓶頸，而3DIC、Chiplet等先進封裝技術(shù)嶄露頭角，為突破困局提供了新的動力。這些技術(shù)不僅為芯片性能和集成度的提升開辟全新的方向，還帶來了創(chuàng)新的解決方案，成為推動芯片行業(yè)持續(xù)進步的重要驅(qū)動力。
在這一時代背景下， IP與IC設(shè)計技術(shù)正處于新一輪變革的關(guān)鍵節(jié)點，迎來前所未有的機遇。在復(fù)雜的芯片設(shè)計架構(gòu)中，各類IP扮演著至關(guān)重要的角色，它們?nèi)缤B接芯片內(nèi)部計算模塊與外部設(shè)備的橋梁，不可或缺。AI芯片因為需要處理和傳輸海量的數(shù)據(jù)，不僅是在芯片內(nèi)部不同計算模塊直接需要進行高速的數(shù)據(jù)交換，比如CPU，GPU，NPU之間會通過UCIe、Die-to-Die接口等IP來實現(xiàn)高帶寬、低延遲的互連，同時也需要與外部的設(shè)備進行高效、可擴展以及一致性的互連，比如會通過PCIe，Serdes等接口IP與存儲和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等進行數(shù)據(jù)間的高速且準確的傳輸。而且AI芯片在運行時需要頻繁地讀寫大量數(shù)據(jù)，對內(nèi)存的帶寬和容量要求極高，通過HBM，DDR，LPDDR等接口IP與存儲顆粒之間實現(xiàn)高速的數(shù)據(jù)傳輸，有效解決帶寬瓶頸，加速數(shù)據(jù)在芯片和內(nèi)存之間的流動，從各個方面滿足AI芯片對內(nèi)存容量和帶寬的需求。所以在AI芯片領(lǐng)域，接口IP在可以顯著提升AI芯片性能的同時，還可以實現(xiàn)功能優(yōu)化和擴展，幫助客戶充分釋放設(shè)計上的潛能，承擔愈加關(guān)鍵的作用。
打造一站式完整IP平臺解決方案，實現(xiàn)從傳統(tǒng)IP向IP2.0的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型
回顧2024年，國內(nèi)半導體產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了諸多內(nèi)外部挑戰(zhàn)。盡管如此，對于芯耀輝而言仍是收獲頗豐的一年。
面對人工智能市場迅速崛起，芯耀輝推出的UCIe，HBM3E以及112G SerDes等高速接口IP均廣泛應(yīng)用在Chiplet和人工智能領(lǐng)域，UCIe技術(shù)解決了Chiplet的芯片內(nèi)D2D互聯(lián)問題，HBM則提升了高帶寬內(nèi)存與芯片間的互聯(lián)效率，而112G SerDes則實現(xiàn)了芯片間的高速互聯(lián)，顯著提高了集群效率。
UCIe憑借其高帶寬密度，低傳輸延遲與PCIe和CXL復(fù)用等優(yōu)勢，已成為Chiplet中D2D互聯(lián)標準的首選，芯耀輝推出的UCIe IP涵蓋了PHY和Controller IP兩大模塊，其中PHY IP在先進封裝上最大速率可以支持32Gbps，標準封裝上最大速率也可以支持到24Gbps，并且擁有極佳的能效比和低傳輸延遲，最大傳輸距離支持到50mm，遠超標準協(xié)議中的25mm，為客戶的Chiplet方案提供了更大的靈活性和可擴展性，同時Controller IP兼容FDI、AXI、CXS.B等多種接口，讓客戶在集成使用時實現(xiàn)與系統(tǒng)設(shè)計的無縫切換。
HBM以其高帶寬、低功耗和低延遲的特性在AI、高性能計算等領(lǐng)域表現(xiàn)突出。芯耀輝也順勢推出了國產(chǎn)工藝上的HBM3E PHY和Controller IP，其中PHY的最大傳輸速率可以支持到7.2Gbps，Controller擁有卓越的帶寬利用率，最大速度可以支持到10Gbps。而在SerDes領(lǐng)域，Serdes IP以其高數(shù)據(jù)傳輸速率和低功耗特性，在數(shù)據(jù)中心內(nèi)部連接和外部通信中成為首選解決方案，芯耀輝推出了不同組合的SerDes PHY，最高支持112Gbps，并支持PCIe、OIF和以太網(wǎng)等多種協(xié)議，滿足不同客戶對速率的需求。同時，芯耀輝還推出了兼容PCIe和CXL的控制器IP，一站式解決客戶的IP選型和集成難題。
芯耀輝在2024年成功研發(fā)了上述高速IP，并已完成交付。在研發(fā)過程中，芯耀輝就與眾多客戶進行了深入的討論并達成了合作意向。產(chǎn)品推出后，迅速獲得了人工智能、數(shù)據(jù)中心和高性能計算等領(lǐng)域客戶的積極反響，并與他們展開了深入的合作。
值得一提的是，2024年，芯耀輝成功實現(xiàn)了從傳統(tǒng)IP到IP2.0的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，幫助客戶在激烈的市場競爭中取得優(yōu)勢。通過一站式完整IP平臺解決方案實現(xiàn)了全面升級，不僅提供高性能、低功耗、強兼容的高速接口IP，還配套提供基礎(chǔ)IP和控制器IP，幫助SoC客戶從內(nèi)到外提升性能。注重產(chǎn)品的可靠性、兼容性與可量產(chǎn)性，并提供系統(tǒng)級封裝支持，優(yōu)化PHY布局、Bump和Ball排布，提升量產(chǎn)性能，幫助客戶加速產(chǎn)品上市。同時，芯耀輝通過整合完整的子系統(tǒng)資源，從方案制定到集成驗證，再到硬化和封裝測試，提供端到端的解決方案。此外，芯耀輝積極推動國產(chǎn)供應(yīng)鏈，提供Substrate和Interposer設(shè)計參考，協(xié)同上下游產(chǎn)業(yè)鏈，助力產(chǎn)業(yè)技術(shù)突破。
AI為半導體IP產(chǎn)業(yè)帶來新增量，國產(chǎn)IP機遇與挑戰(zhàn)齊飛
在全球半導體IP市場規(guī)模持續(xù)增長的同時，人工智能、數(shù)據(jù)中心、智能汽車等新興領(lǐng)域為半導體IP產(chǎn)業(yè)帶來新增量，這些領(lǐng)域?qū)Ω咝阅苄酒男枨蟛粩嘣鲩L，極大地推動了IP市場的持續(xù)發(fā)展，特別是對接口IP的需求日益增加。但是隨著外部一些不確定因素，國產(chǎn)化需求更加緊迫，國產(chǎn)先進制程的迭代速度變慢，給國產(chǎn)化IP提供了機遇的同時也帶來了極大的挑戰(zhàn)。
機遇是隨著國產(chǎn)化需求的推動，國產(chǎn)芯片背靠著廣闊的市場優(yōu)勢，為國產(chǎn)IP的發(fā)展提供了廣闊的空間，未來市場會穩(wěn)步擴張，特別是Chiplet相關(guān)的產(chǎn)品和服務(wù)，一定會迎來一段蓬勃發(fā)展期。
挑戰(zhàn)來自于國產(chǎn)先進工藝迭代的速度放緩和國外先進工藝獲取的難度增加，SoC在這一背景下會對國產(chǎn)IP提出更高的要求，需要在現(xiàn)有工藝基礎(chǔ)上實現(xiàn)更高速的接口IP設(shè)計，無疑增加IP設(shè)計的難度和成本。與此同時， Chiplet作為SoC架構(gòu)改進的首選方案，雖然能應(yīng)付這些難題，但也帶來了封裝、測試和量產(chǎn)等一系列挑戰(zhàn)，同樣也會影響到IP設(shè)計。因此，IP公司不僅要提供可靠、兼容性強且可量產(chǎn)的IP產(chǎn)品，還需要具備強大的系統(tǒng)封裝設(shè)計能力和供應(yīng)鏈管理能力，以確保整體解決方案的順利實施。
面對如此機遇與挑戰(zhàn)，芯耀輝接下來將繼續(xù)優(yōu)化現(xiàn)有工藝上的接口IP，以滿足客戶多樣化的應(yīng)用場景需求，通過提升接口IP性能充分釋放國產(chǎn)工藝的潛能，同時緊跟協(xié)議演進的步伐，逐步推出符合DDR6，LPDDR6，PCIe7等先進協(xié)議標準的接口IP。另外也會擴展覆蓋不同F(xiàn)oundry和工藝的Foundation IP，并推出更多性能優(yōu)化的數(shù)字控制器IP，為客戶提供更廣泛的選擇和更強的技術(shù)支持。
在新興的Chiplet市場，芯耀輝將提供系統(tǒng)級的封裝設(shè)計方案，幫助客戶推出高可靠性和可量產(chǎn)性的Chiplet IP產(chǎn)品，并攜手國產(chǎn)上下游企業(yè)，共同打造完整的國產(chǎn)供應(yīng)鏈。在車規(guī)芯片領(lǐng)域，憑借芯耀輝此前在AEC-Q100和ISO 26262功能安全認證方面的豐富經(jīng)驗與IP積累，公司將進一步拓展車規(guī)IP解決方案的覆蓋范圍，協(xié)助客戶加速功能安全評估，確保實現(xiàn)相應(yīng)的目標ASIL等級，從而幫助SoC客戶縮短設(shè)計、認證和產(chǎn)品發(fā)布的時間，降低成本。
芯耀輝認為，作為一家本土IP授權(quán)服務(wù)企業(yè)，必須深入了解客戶的需求，全面掌握客戶的應(yīng)用場景和實際需求，開發(fā)出完全貼合客戶需要的IP產(chǎn)品并提供客戶所需要的IP相關(guān)服務(wù)。同時，不能去做行業(yè)追隨者，僅僅尋求國產(chǎn)替代方案，而應(yīng)聚焦市場需求，做其他的國產(chǎn)廠商沒有做好的但是又非常有難度的東西。專注做有難度、有價值的產(chǎn)品，完善產(chǎn)業(yè)鏈，通過IP授權(quán)和服務(wù)為產(chǎn)業(yè)提供強有力的支撐，為芯片產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造最大的價值。
當前及未來十年，是半導體產(chǎn)業(yè)，尤其是中國半導體的黃金十年，盡管自去年以來，半導體行業(yè)面臨增速放緩和今年更加嚴峻的封鎖形勢，我們依然堅信半導體行業(yè)將會迎來全面復(fù)蘇，在這樣的市場變動過程中，更加能夠凸顯芯耀輝真正的在攻堅克難做實事，腳踏實地推進技術(shù)創(chuàng)新和解決方案方面的優(yōu)勢。隨著行業(yè)復(fù)蘇的到來，公司將迎來更大的增長機遇。
展望2025年，芯耀輝將以全新的IP2.0成熟方案為核心，結(jié)合高可靠性、可量產(chǎn)的IP組合、完整的子系統(tǒng)解決方案、系統(tǒng)級的封裝設(shè)計，以及強大的供應(yīng)鏈能力，預(yù)見并解決客戶在IP應(yīng)用中可能遇到的各種挑戰(zhàn)，更好地適應(yīng)市場創(chuàng)新需求。
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