随着智能手机、物联网、汽车电子和云计算等领域的快速发展,对高性能、低功耗IP解决方案的需求持续增加,市场对IP需求呈现出多元化、个性化、专业化和定制化的特点。在这样的背景下,新一代EDA+IP+AI协同自动设计的出现成了必然。

数据显示,2022年全球芯片IP市场规模为66.7亿美元,到2025年半导体IP市场规模将超过100亿美元。更凸显了半导体IP在当今数字化世界中的核心地位。

5G、AI、自动驾驶等前沿技术的崛起,为传统芯片设计带来了全新的挑战和机遇。这些领域对半导体IP的要求愈发严格,不仅要求性能卓越,更要求安全、稳定、高效。在这样的背景下,众多技术平台的IP公司如雨后春笋般涌现,他们致力于提供满足各种应用场景需求的IP核。

尽管当前的市场主要由Arm、Synopsys、Cadence等巨头所主导,但IP核的定制化特性使得规模较小的公司也有机会在细分市场中崭露头角。这些公司通过精准把握市场需求,快速响应,同样能够保证自身的运营和盈利能力。

因此,当前半导体IP行业的竞争态势可谓是“大者恒大,小者独存”。在这个竞争激烈的市场中,IP的完备度和生态能力成为了核心竞争要素。

大者恒大,巨头积极“整合”

据IPnest于2023年4月发布的“设计IP报告”显示,2016-2022年,全球IP市场增长了94.8%,排名第一的ARM增长66.5%,排名第二的Synopsys增长194%,Cadence(排名第三)增长203%。

 

半导体IP领域排名前三中,有Synopsys和Cadence两大EDA公司,西门子EDA(Siemens EDA)的前身 Mentor Graphics在创立早期也曾涉足 IP领域。

丰富的IP数据库对于EDA工具来说可以协同增效。

以新思科技为例,新思科技正与英特尔代工密切合作,并于近日宣布其人工智能驱动的数字和模拟设计流程已通过英特尔代工(Intel Foundry)的Intel 18A工艺认证,增强EDA数字和模拟设计流程,以帮助加快设计结果质量和实现结果的时间,同时Intel 18A工艺技术采用新思科技设计技术协同优化工具进行优化,以提供更高的功耗、性能和面积。

此外,新思科技还加入了“Arm全面设计”生态系统,以Synopsys.ai+IP撬动未来芯片设计。并签署了一份多年订阅协议,该订阅协议让Synopsys得 以访问更为广泛的Arm知识产权(IP),从而可对基于Arm的系统芯片(SoC)的Synopsys工具和方法进行优化。

3月28-29日,由Aspencore举办的国际集成电路展览会暨研讨会(IIC Shanghai)将在上海召开。作为半导体上游产业链的关键环节,半导体IP已经逐渐成为芯片设计的核心产业要素和竞争力体现。与IIC 2024同期举办的IP 与 IC 设计论坛上,包括Cadence在内的EDA, IP, 制造与封测厂将齐聚一堂参与IP 与 IC 设计的探讨,点击这里参考详情并报名参会

以Cadence为例,Cadence方面也给出了18A设计接口IP组合,跨不同的应用:包括AI/ML相关的企业级产品Arm Neoverse部分,移动平台Arm TCS,以及更多消费类应用所需。他们不仅与硬件供应商紧密合作,还与各种软件和服务公司联手,为客户提供一站式的设计和优化服务。

这种积极的整合和合作不仅限于新思科技和英特尔代工,整个半导体行业都在经历类似的趋势。各大巨头都在努力扩大自己的生态圈,与各类合作伙伴携手,以应对当前日益复杂的芯片设计挑战。

此外,各大供应商还在积极推动开放创新,鼓励客户和合作伙伴共同参与到产品的设计和优化中来。这种开放的态度不仅加快了创新的速度,还提高了产品的质量和可靠性。通过这种方式,供应商们能够更好地满足客户的需求,同时也能够在市场中保持领先地位。

AI应用驱动,半导体IP供应商的机遇

此外,随着5G、AI、自动驾驶等尖端技术的飞速发展,半导体IP的应用领域也在逐步拓宽。无论是智能手机、人工智能、物联网,还是自动驾驶、数据中心等前沿领域,均需要强大且可靠的半导体IP作为支撑。这无疑为新兴的半导体IP供应商带来了前所未有的机遇,同时也伴随着巨大的挑战。

以处理器IP为例,这一领域占据了半导体IP市场的最大份额,但目前主要由ARM等海外巨头主导。然而,进入后摩尔时代,异构计算与整体解决方案正逐渐成为处理器IP发展的突破口。此外,RISC-V的崛起也为打破ARM处理器体系结构的垄断地位提供了新的可能。

再看接口IP,作为市占率第二的细分领域,其在大数据和计算需求的推动下,正经历着高速增长。尤其在AI领域,不同应用场景对GDDR6、DDR5、HBM2E等内存IP提出了不同的需求。例如,DDR适用于对存储容量有较高要求的服务器等应用;LPDDR则更适用于移动设备、ADAS等对功耗有严格要求的场景;GDDR则满足了带宽、成本和可靠性的综合需求;而HBM则以其极高的带宽满足了更高容量的需求。此外,AI芯片对PCIe、CXL、高速以太网和Chiplet Die-to-Die接口IP也有着巨大的需求。

鉴于接口IP数量众多、需求规模庞大且种类繁多,随着ARM等处理器IP垄断地位的逐渐削弱,以及协议发展速度的加快和产品形态的多样化,接口IP有望实现高速增长。其中,DDR IP产业作为细分领域的代表,具备巨大的发展潜力,可以进一步发挥技术支持与定制化服务的优势。同时,Chiplet、开源指令集等新技术趋势也为这一领域带来了新的发展机遇。

此外,随着物联网芯片集成度的不断提高,物理IP的重要性日益凸显。越来越多的物理IP被集成进芯片中,其性能与成熟度在芯片产品的大规模量产中得到了反复验证和优化,商业价值也愈加显著。

随着科技的持续进步,芯片设计与制造的复杂性日益攀升,这使得IP必须拥有更高的适配性,在人工智能的加持下,半导体IP正朝着智能化与自动化的方向迈进。

3月28-29日,由Aspencore举办的国际集成电路展览会暨研讨会(IIC Shanghai)将在上海召开。作为半导体上游产业链的关键环节,半导体IP已经逐渐成为芯片设计的核心产业要素和竞争力体现。与IIC 2024同期举办的IP 与 IC 设计论坛上,包括Cadence在内的EDA, IP, 制造与封测厂将齐聚一堂参与IP 与 IC 设计的探讨,点击这里参考详情并报名参会

人工智能加持,EDA+IP+AI协同自动设计成趋势

就目前来看,国外企业也仅两大EDA巨头完成了“EDA工具全家桶+IP授权”模式,打造丰富、完整的IC设计生态,而国内的EDA公司和IP公司之间还是相对独立的。

而随着智能手机、物联网、汽车电子和云计算等领域的快速发展,对高性能、低功耗IP解决方案的需求持续增加,市场对IP需求呈现出多元化和个性化的特点,专业化和定制化IP解决方案也成为市场的一大趋势。

在这样的背景下,新一代EDA+IP+AI协同自动设计的出现,成为了行业发展的必然趋势。

EDA工具负责提供高效的电路设计和仿真环境,使得设计师能够快速迭代和优化电路结构。IP核则作为预先设计好的电路模块,提供了各种功能和性能优化的基础构件。而AI算法则贯穿整个设计流程,从需求分析、参数优化到布局布线等各个环节,都能通过机器学习和数据挖掘技术来提升设计的智能化水平。

这种协同自动设计模式不仅大大提高了设计的效率和精度,还降低了对人工干预的依赖。通过自动化的布局布线和参数优化,设计师能够更专注于创新性的电路设计和系统级优化,从而加快产品的上市时间。

优秀的EDA工具供应商、IP核提供商以及AI技术公司纷纷涌现,形成了一个庞大而紧密的合作网络。他们通过技术合作、资源共享和市场拓展等方式,共同推动半导体设计行业的进步与发展。这一创新模式的诞生,不仅标志着设计领域迎来了全新的技术革新与理念突破,也推动了行业生态圈的日益完善。

此外,半导体IP市场还在逐步重视安全性。随着数字化进程的推进和网络安全的日益重视,对芯片安全性的需求也在增加。在物联网、汽车电子、金融科技等领域,安全性显得尤为重要。因此,IP供应商开始加大对安全性方面的研发力度,提供更加安全可靠的IP解决方案。

参考内容:

2023中国半导体IP行业研究报告

几家EDA厂对Intel Foundry态度是这样的…

IP与EDA公司为何在国内仍相对独立?

责编:Demi
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