国产IP如何走出突破?

2022-01-10 17:16 来源:电子说

中国集成电路产业从无到有发展了60多年。在产业链的众多环节中,产业上游的IP核是独一无二的。有人说,IP行业就像一条冲进大海的“护城河”,仅靠花言巧语是无法跨越的。也有人说,中国自主研发IP是“暗夜独行”,需要坚定不移的决心才能光明。那么,在国产替代的契机下,国产IP如何走出一条突破口呢?

痛点

没有什么是难的,但更难提炼。

知识产权核心,被称为芯片的基石,是指集成电路设计中经过验证、可复用、具有一定明确功能和自主知识产权的设计模块。随着集成电路产业的发展,产业链上下游的分工不断细化和专业化。IP已经不仅仅作为复用功能模块出现,而是成为以处理器IP、存储IP、射频IP、模拟IP、接口IP等为核心技术的细分IP技术解决方案。这从根本上决定了芯片的功能构成和性能提升的重要一环。IP的出现帮助设计企业赢得了市场时间窗口,大大缩短了芯片开发周期,节省了研发;降低了芯片设计风险。

IBS数据显示,全球半导体IP市场将从2018年的46亿美元增长到2027年的101亿美元,复合年增长率为9.13%。这个快速扩张的市场被海外巨头垄断。就国内市场而言,作为全球最大的半导体消费市场,据IC Insights统计,2020年中国大陆芯片市场总量为1434亿美元,到2025年市场规模将达到2230亿美元。但国内半导体自给率不足15%,远低于2025年70%自给率的预期。

此前的“技术断供”等事件,为中国半导体行业敲响了警钟,缺乏IP设计能力和安全隐患,将被“牵着鼻子走”。随着国际环境的快速变化、强大的市场需求和蓬勃的产业发展,知识产权成为中国集成电路发展的痛点。

IP是一个技术密集型的行业,需要努力和拼搏。IP技术的演进需要跟踪芯片制造工艺的发展,需要工艺快速移植的能力。一方面,遵循摩尔定律,我们不断向14 nm、7 nm等先进技术迈进。另一方面要超越摩尔定律,兼顾BCD、HV等特殊工艺的发展。而且,IP要基于芯片应用和市场的规范要求,不断创新,优化功能和性能。在要求较高的应用领域,如汽车电子、工业控制等。IP必须按照行业规范的要求通过严格的测试才能满足客户的需求。

目前,国内知识产权面临的问题包括技术难度高、研发难度大;d成本、开发周期长、人才缺口大、关注度低等。据了解,130 nm工艺IP开发费用约500万美元,耗时约18个月。知识产权研发;28 nm技术节点的d需要近千万美元,还有21个月的研发;d周期。知识产权企业需要重新投入研发;每一次技术更新。

好在国产IP日益崛起,凭借高可靠性和安全性的特点,甚至在某些领域逐渐取代了海外竞争产品。面对海外巨头带来的挑战,以Actt为代表的国内知识产权企业经历了从从未被认可到在某些领域具有可替代性的阶段。

专业产业

不忘初心,探索知识产权突破之路

作为一家敢于“吃螃蟹”的公司,瑞威成立于2011年12月。“当时我选择在集成电路的低功耗IP领域创业,考虑到这个行业在国内基本没有起步,潜力巨大,我坚信IP是芯片的‘核心’,是煽动半导体行业成长的‘支点’。”瑞芯微董事长向建军认为,国产集成电路的突破性发展

就这样,向建军带领团队探索“中国IP的一条突破之路”,至今已有10年。他们选择了低功耗模拟IP技术作为自己的基本点,所以公司的英文名称也来源于“模拟电路技术”中的几个字母,意思是模拟电路技术。回顾创业初期,向建军透露:“IP是一个长期积累下来的产业。修行者一定要走自己的路,不要忘记自己的主动心态。我们开始关注低功耗的物联网市场。起初有业内资深人士建议我们放弃这个市场,但我们坚持下来,成为了业内为数不多的能够为物联网提供低功耗完整IP平台化解决方案的IP公司。”

2016年,瑞成信威一举推出了面向NB-IoT/IoT/MCU的完整低功耗IP解决方案。凭借这一突破,瑞成信威在国内IP领域占据了一席之地。

与此同时,芮成新微还瞄准eNVM(嵌入式非易失性存储器),于2016年推出logical flash MTP产品,并持续研发EEPROM、OTP、eFlash等系列产品,在15家晶圆厂布局30余道工艺。这也打破了国外企业对存储技术的长期垄断。形成了低功耗、嵌入式存储的产品“线”。

2019年,瑞成信威收购国内蓝牙芯片设计公司盛鑫威,逐步推出蓝牙ip和WiFi6射频IP解决方案,极大满足了物联网日益增长的无线射频通信IP需求,从而打造了物联网解决方案的“脸面”。

超低功耗模拟IP、高可靠性存储IP和高性能射频IP共同构建了完整的物联网SoC IP平台。此外,瑞成信威还在努力开辟第四条产品线————高速接口IP,以满足5G和AI时代设备有线互联中对高速数据传输的需求。这样就形成了四大IP产品线的立体解决方案。

近十年来,芮成新微从夯实一个点开始,再将整个业务布局从点拓展到线,从线拓展到面,从面拓展到立体。

终以低功耗、高性能、高可靠性为设计宗旨服务客户。锐成芯微先后与全球20多家晶圆厂建立了合作伙伴关系,累计开发IP 500多项,国内外申请专利超200件,服务全球数百家集成电路设计企业。

(图源:锐成芯微官网)

艺 术

精雕细琢,秉承匠人之心

在突围之路上,锐成芯微始终秉承匠人之心,精益求精、深耕技术。面向市场,他们追求专业,回馈于市场强有力的成果;在工程师眼里,做IP则是一趟艺术之旅,他们享受整个研发过程。十年里,这支团队用做艺术品一般的要求去精雕细琢每一个方案。

除了对产品或方案本身的高要求,锐成芯微对自身的极致要求还体现在服务方面。正如向建军所强调:“我们的成功不仅源自于新技术的积累,不能忽略的还有技术支持服务以及产品附加值创造,这也是我们这十年践行的重要理念。”

通常情况下,芯片设计或制造企业会向多个IP供应商采购IP,这一方式带来了极大的沟通成本和协作风险,往往为了协调各IP间的特性和功能以满足芯片的要求,需投入大量的人力和时间去协调各方资源进行讨论和处理。并且,零散的采购IP降低了其议价能力,采购成本远高于集中化采购。

对此,锐成芯微通过打造平台化、系列化产品,大大降低了客户的投入成本及风险。同时,从规格定义到设计细节再到常见问题规避,他们为客户提供切实的技术协助,为客户的产品带来更高的附加值。

未 来

静水深流,恰十年再远航

现阶段,国内IC设计企业所需的IP核大多来自海外供应商,每年进口金额在10亿美元以上,占全球市场的1/3甚至1/2。这也是本土IP企业必须面对的挑战。

向建军却从中看到了更多的机遇:“随着物联网、人工智能、5G通信等技术兴起,半导体产品生态将会更加丰富,同时设计规模和设计难度也将进一步加大,使得客户对于IP的种类、功能和性能都提出了更多且个性化的需求。”创新应用层出不穷,传统的IP市场分类和格局也在随之变化,国产IP大有可为。

同时,国内IP企业纷纷发力,全面追赶甚至超越某些国外IP厂商,产业链正在暗中生变,本土企业迎来了前所未有的机会。越来越多的IP企业和亮眼产品出现在国内集成电路市场,赢得客户和行业的认可。

另一方面,由于IP行业的特殊性,产业链价值挖掘正驱动中小型企业整合加速。在向建军看来,整合只是战略布局的一个手段,公司的发展必须有核心技术,不能完全依靠并购,否则即便收购过来也无法有效利用。

“操千曲方晓音,观千仞后识器。”向建军说到了也做到了:“在自己的领域中不断做精、做细、做强,补齐短板,坚持一步一个脚印地走下去。”

写 在 最 后

谈及下一步规划,锐成芯微将主抓物联网、医疗和汽车电子这三个领域,通过三大领域的协同效应,以IP为根基,分别从横向、纵向延展业务,完成技术资源上的整合,达到效益的最大值。

IP增量市场已被点燃,国内厂商恰逢切入赛道的绝佳时机,国产IP的崛起之路承载着满满期待。同时,IP产业也渴望更多利好政策的出台,以吸引更多企业和资本进入该行业,并推动实力企业加快成长。

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