国内唯一拥有车规认证接口IP公司,芯耀辉曾克强:Chiplet落地带来三大挑战
IPnest在报告中指出,2017年-2022年间,接口IP的复合年增长率从18%增长到25%;而如CPU、GPU和DSP等处理器的复合年增长率从57.6%下降到49.5%,物理和数字IP品类基本稳定。这也意味着接口IP正在抢夺处理器IP市场“第一”宝座,IPnest预测称,2025年接口IP市占率有望超过CPU,成为排名第一的IP品类,由此可见这一细分品类的潜力巨大。
虽然接口IP市场前景广阔,但国产化率不足10%。作为芯片设计上游关键技术,由于核心算法复杂、适配协议及指标繁多、工艺演进迅速、数模混合设计依赖经验、可靠性和兼容性打磨需要量产迭代等原因,接口类IP技术壁垒高筑而国内起步较晚,实际已呈现“卡脖子”态势。
借力外部,加上本土化市场广阔、国家政策支持,将大大助推国产IP接口厂商发展。对国产IP企业自身而言,唯有不断技术创新、修炼内功才能脱颖而出。
在中国集成电路设计业2023年会(ICCAD)上芯耀辉董事长曾克强表示,芯片体积不断缩小,半导体技术也在走向物理学极限,摩尔定律逐渐失效。这意味着芯片性能提升已经无法依靠晶体管数量增加,而需要寻找新的技术突破。面对摩尔定律失效问题Chiplet技术从系统层面解决产业发展。
Chiplet落地带来三大挑战
预计到2031年,整个Chiplet行业的市值有望达到470亿美元,而在未来十年内,其年均复合增长率将超过30%。在这一趋势中,高速接口IP D2D市场将是关键的增长领域,在未来五年内其市值预计将达到3亿美元,同时,其五年复合增长率有望超过50%。
曾克强先生分析,Chiplet是一个蓬勃发展的市场,但是实现真正Chiplet方案会遇到各种各样挑战:
1、技术层面的挑战: 将一颗芯片分解成多个小芯片,通过接口在物理和功能上完全互联配合,需要大量高规格的接口IP来确保小芯片之间的连接接口。这不仅要确保高速数据传输和低延迟,还要解决热管理和功耗分配等问题。
2、整个产业链协同的挑战: 实现Chiplet标准的落地需要EDA供应商、IP厂商、生产制造和先进封装等方面整个生产链的协同。如果整个产业链的发展不协调,任何一环的不足都可能导致无法整体实施。
3、制定适合中国产业链的统一互联标准: 尽管已提出UCIe的标准,但完全套用UCIe的标准并不能确保Chiplet在国内快速、有效地落地。当前,国内急需Chiplet技术来突破先进工艺的限制,因此需要制定更符合国内厂商需求的本土标准。在2022年,芯耀辉积极参与了我国自主制定的Chiplet相关标准,其中最具代表性的是CCITA标准和ACC标准。其中CCITA标准不仅支持并口,达到了16G的速度,还可支持串口,将速度提升至32G。此外,ACC标准支持从32G起步,最高可达128G。在国内标准化组织推广Chiplet标准时,充分考虑了整个国内生态系统,包括封测和晶圆制造,以确保标准的实际应用更加切合实际。
Chiplet产业生态若要走向繁荣,接口IP在性能和标准上的演进将是一大关键。在目前Chiplet生态链的四大环节厂商(EDA,IP,封装,Fab)中,IP供应商尤其值得关注。
国产替代先驱
在芯耀辉崛起前,标准DDR5和PCIe5一直没有本土企业涉足,芯耀辉填补了这一空白,成为该领域的领军者。
曾克强先生介绍说,经过三年的不懈研发,芯耀辉成功推出一系列IP产品,国产先进工艺已经实现了所有主流接口IP的全套量产交付,包括DDR5、PCIe5以及UCIe片间互联等细分品类。 芯耀辉在这个领域不仅填补了技术空白,更在细分品类中展现了引领潮流的实力。
关于当下芯片行业的另一片热土——智能电动汽车领域,由于汽车行业的供应链较为复杂,新厂商从导入到上量需要较长时间,因此芯片和IP在该领域的爆发可能还需要一些时间。尽管如此,芯耀辉已经提前为相关IP产品进行了AEC-Q100和ISO 26262等车规认证,成为目前国内唯一拥有车规认证的接口IP公司。
接口IP即将掀起“巨浪”,对于本土IP厂商而言,无疑机遇与挑战并存。如何在巨头林立的全球半导体IP市场突围?“巨浪”之下,要想乘势而起,无论是道路的选择,还是前沿技术的攻坚,看来将是国产厂商长期探索的课题。