从ICCAD看中国半导体之IP篇：小小IP可以做成大生意

shuszhao

2019    ICCAD年会盛况空前，吸引了来自全球及海外的3000多位半导体行业专业人士参与。在芯片设计的上游供应链中，EDA和IP是最具技术含量的价值节点。根据会议现场访谈和相关企业采访，我们对芯片设计的IP发展趋势分析总结如下：1. IP站在半导体金字塔的最顶端；2.
RISC-V释放新的活力；3. IP开发的全球化；4. 本土IP厂商的生存之道。

2019 ICCAD年会盛况空前，吸引了来自全球及海外的2800多位半导体行业专业人士参与。在本届年会的高峰论坛上，有四家芯片设计IP公司分别做了主题演讲，并接受了《电子工程专辑》、《电子技术设计》等行业媒体的采访。这4家IP公司的演讲人及其主题分别为：

[li]Arm中国COO 汪达钧《新计算时代》[/li][li]SiFive全球CEO Naveed Sherwani博士 《SiFive引领半导体涉及革命》[/li][li]成都锐成芯微(ACTT) CEO向建军 《具备自主知识产权的完整IP平台助力集成电路设计国产化》[/li][li]Silvaco CEO Babak Raheri 《下一代SoC设计：从原子到系统》[/li]

《电子工程专辑》和《电子技术设计》编辑记者团队根据现场采访报道，对芯片设计的IP发展趋势分析总结如下：

[li]IP站在半导体金字塔的最顶端[/li][li]RISC-V释放新的活力[/li][li]IP开发的全球化[/li][li]本土IP厂商的生存之道[/li]

IP站在半导体金字塔的最顶端


在年均600多亿美元的全球芯片研发开支中，IP只占36亿美元（IPnest数据统计）。虽然只有5%，但其价值和影响力却远远超出用金钱衡量的份额。Arm公司2018年的IP营收为16.1亿美元，相对于全球手机行业的产值微不足道，但Arm在智能手机行业的地位就像Intel在PC和服务器市场一样。过去10年来，IP细分市场的年复合增长率超过10%，远高于EDA和整个半导体行业的增长。如果将新兴的芯粒(chiplet)也归入IP类别的话，未来10年IP有望赶上EDA的市场规模。可以毫不夸张地说，在全球半导体产业这座金字塔上，IP处于价值链的最顶端。
身为IP市场的龙头老大和全球智能手机领域的幕后主导者，Arm的一举一动都备受关注。作为一家被日本软银收购的英国公司，Arm在中美科技冷战和华为被禁的拉锯战中处于比较敏感的位置。在ICCAD年会上，Arm中国产品研发副总裁刘澍先生对媒体明确阐述了Arm以及Arm中国的立场。Arm架构是当今世界半导体产业最为成熟的架构，Arm公司一直致力于保持技术的中立性。Arm最近也已明确，其在相关准则范围内可以继续向华为海思提供一些非美国原产IP的许可及支持。

                               
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图1：Arm中国产品研发副总裁刘澍(左一)在ICCAD年会上其他企业嘉宾一起接受媒体采访
Arm中国的使命不但要将Arm架构及产品和技术顺利引入中国，以满足中国客户的芯片设计需求，同时还要在中国研发具有中国特色的技术和产品。到目前为止，Arm中国已经发布了三款在本土开发的产品，包括周易AI计算平台、星辰处理器IP，以及山海安全解决方案。其中山海安全解决方案就是物联网安全机制PSA的具体实施，而且符合国密算法规范。

RISC-V释放新的活力


据IPnest的2018年全球IP市场统计分析，Arm占据约45%，而Others类别为7.166亿美元，约占20%，其中占比虽小但增长迅猛的当数RISC-V IP。

                               
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图2：2018年全球IP市场排名及规模（来源：IPnest）
IP市场的一个变化趋势是CPU/GPU等通用型IP在逐渐下降，而专用芯片IP却在快速增长。碎片化的IoT市场有着千差万别的应用需求，这给简洁而灵活的RISC-V内核IP找到了用武之地。如果说PC和服务器是x86架构的战场、手机是Arm架构的主战场，那么新兴的IoT将成为RISC-V的主战场。
Linux开源软件已经流行多年，也为全球软件行业创造了巨大的价值。RISC-V开启了开源硬件的创新，相信也会形成全球范围的协作体系和开源开放社区。在ICCAD高峰论坛和媒体采访中，SiFive全球CEO Sherwani博士充满激情地为业界同仁描绘了RISC-V生态的美好前景，以及为快速发展的中国半导体行业带来的活力和价值。作为RISC-V开源芯片设计革命的领导者，SiFive特别重视中国市场，同时也意识到在中国建立独立运营公司的重要性。2018年SiFive和中国本土团队合作成立上海赛昉科技，以便将SiFive的RISC-V IP产品和技术进行中国本土化的移植。赛昉科技CEO徐滔先生还透露，赛昉科技经过一年多的发展，已经组建了经验丰富的国内研发团队，对现有的RISC-V IP系列进行维护及优化，同时未来最高端的RISC-V 内核将会在中国的研发中心开发，以满足中国芯片设计市场的强劲需求和高性能要求。

                               
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图3：上海赛昉科技CEO徐滔(左二)和SiFive全球CEO Sherwani博士(左三)在ICCAD会议上与其他企业嘉宾一起接受媒体采访
在由Intel x86和Arm架构主导的芯片行业，RISC-V如何才能克服困难，在未来市场上占据一席之地呢？Sherwani博士信心坚定地表示，首先RISC-V ISA在指令集上有根本的优势。Intel x86有4500条指令，Arm有1500条，而RISC-V只有53个指令。RISC-V不仅仅是开源的，同时也是非常简洁的。全球范围的很多大学老师和教授都愿意采纳和教授RISC-V相关教程。此外，SiFive已经在巴基斯坦启动了一个设计中心，并培训巴基斯坦的工程师，他们可以在巴基斯坦工作，也可以来中国工作。
其次，RISC-V可以先在嵌入式领域开辟市场，因为嵌入式处理器内核不会太依赖软件，而且新兴的IoT应用对性能要求不高，但对功耗要求很高，而且成本要求也比较苛刻，RISC-V架构的属性正好可以很好地满足这些要求。从底层硬件往应用层发展就需要更多地依赖软件，RISC-V需要时间逐步完善以满足更高性能的要求，比如数据中心。
开源的碎片化和专利问题是否会成为RISC-V发展的障碍呢？RISC-V基金会在RISC-V的生态发展过程中起着重要的协调和规范作用，以避免碎片化问题的产生。从商业利益的角度出发，想独自发展的个别公司也应该理性地认识到不兼容统一的RISC-V标准等于是放弃巨大的RISC-V社区和潜在市场，而自毁前程。对于业界担心的专利问题，Sherwani博士表示也不必过于担心。现在全球各大芯片和互联网公司都已经支持RISC-V，包括谷歌、微软、高通、西数、英伟达、阿里和华为等。再说，英特尔资本和高通创投都是SiFive的战略投资者。即便遇到专利纠纷也不会影响到整个RISC-V生态的发展。

IP开发的全球化


像Arm和SiFive这些在全球多个国家和地区设有研发中心的IP开发商面向全球市场开发和营销推广自己的IP技术及产品，这似乎显而易见。但像成都锐成芯微(ACTT)这样的本土芯片设计IP提供商也强调全球化，这似乎有点难以理解。在ICCAD高峰论坛和媒体采访中，该公司CEO向建军道出了个中缘由。无论IP开发公司位于哪里，从一开始就要面对全球性的竞争，因为客户的选择是全球性的。因此，中国本土的IP开发商要有全球视野，应该在自己擅长的领域开发和提供最具竞争力的IP产品。ACTT在公司还只有10多人的时候就大胆迈出并购的步伐，收购了一家位于美国的可编程存储技术公司。其LogicFlash®产品是全球领先的高可靠性嵌入式非挥发性存储技术，可以提供100K擦写次数，并具备在175摄氏度下数据保持11年的性能。

                               
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图4：成都锐成芯微(ACTT)CEO向建军(右二)在ICCAD会议上与其他企业嘉宾一起接受媒体采访
成都锐成芯微(ACTT)致力于提供面向IoT和MCU应用的整套超低功耗模拟IP解决方案，MCU性能在超低功耗模式下低至600nA。为了更好地服务于中国本土芯片设计客户，ACTT正在构建具备自主知识产权的完整IP平台，以助力集成电路设计的国产化。
以工艺及器件仿真软件TCAD著称的EDA和IP设计软件供应商Silvaco尽管总部设在美国硅谷，但其研发中心遍布英国剑桥、法国、俄罗斯和巴西，未来在中国也将会设立一个研发中心。该公司CEO Babak Taheri博士在ICCAD年会的媒体采访中表示， Silvaco的定位已经变为从原子到系统的设计软件提供商，遍布全球的研发团队可以了解全球客户的需求，从而提供相应的合适产品。中美贸易战给中国公司带来了很多挑战，同时也创造了很多机遇，从制造、设计一直到EDA，都开始蓬勃发展起来了。

                               
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图5：Silvaco全球副总裁兼中国区总经理房敏(左三)和CEO Babak Taheri博士(左四)在ICCAD会议上与其他企业嘉宾一起接受媒体采访
当被问及中国本土设计公司对软件和IP等知识产权的态度和意识时，Silvaco全球副总裁兼中国区总经理房敏女士表示现在中国整个IC企业的正版意识已经有了很大的改变。当然还有很多小公司因为资金原因，对于正版软件的使用可望而不可及，但是大部分公司都愿意为设计软件和IP支付合理的费用。现在政府的投资力度也很大，芯片设计公司是可以找到足够的资金来支持其设计的。Silvaco也在加大对中国市场和客户的支持力度，以前多年来都是采用代理销售体制，自从2016年开始改为直销模式，这样可以更好地了解客户需求及提供高质量的技术支持服务。
从把握智能手机发展机遇并采用IP授权模式而获得巨大成功的Arm、开创RISC-V开源芯片设计先河的SiFive，到30多年来专注于细分领域的Silvaco，甚至新兴的本土IP厂商ACTT，任何一家IP开发商都要面向全球市场竞争，这对中国本土IP厂商是一个很大的挑战，但要想在这一细分市场站稳脚跟，必须在特定应用领域拥有独特的技术专长，而且要深入进去做到极致，唯如此才能提高竞争力和持续稳定地发展。如果只靠一时的政府补贴，或者没有专注且长期的坚持，很难在芯片设计IP这一高度竞争的细分市场生存下去。

从ICCAD盛会看中国半导体发展系列报道：



1. EDA设计需要从芯片到系统的新思维



2. 小小IP是一门大生意

秋小于

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