【導讀】2024年，集成電路行業(yè)在變革與機遇中持續發(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(chǎng)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(shí)現可持續發(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(jiǎn)稱(chēng)：芯耀輝）分享過(guò)去一年的經(jīng)驗與成果，展望未來(lái)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(chǎng)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(shí)現可持續發(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(jiǎn)稱(chēng)：芯耀輝）分享過(guò)去一年的經(jīng)驗與成果，展望未來(lái)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(lái)爆發(fā)式增長(cháng)，AI芯片的廣泛普及以及軟件定義系統的迅速進(jìn)步，正加速推動(dòng)萬(wàn)物智能時(shí)代的到來(lái)。進(jìn)入后摩爾時(shí)代，傳統的芯片發(fā)展路徑遭遇瓶頸，而3DIC、Chiplet等先進(jìn)封裝技術(shù)嶄露頭角，為突破困局提供了新的動(dòng)力。這些技術(shù)不僅為芯片性能和集成度的提升開(kāi)辟全新的方向，還帶來(lái)了創(chuàng )新的解決方案，成為推動(dòng)芯片行業(yè)持續進(jìn)步的重要驅動(dòng)力。
在這一時(shí)代背景下， IP與IC設計技術(shù)正處于新一輪變革的關(guān)鍵節點(diǎn)，迎來(lái)前所未有的機遇。在復雜的芯片設計架構中，各類(lèi)IP扮演著(zhù)至關(guān)重要的角色，它們如同連接芯片內部計算模塊與外部設備的橋梁，不可或缺。AI芯片因為需要處理和傳輸海量的數據，不僅是在芯片內部不同計算模塊直接需要進(jìn)行高速的數據交換，比如CPU，GPU，NPU之間會(huì )通過(guò)UCIe、Die-to-Die接口等IP來(lái)實(shí)現高帶寬、低延遲的互連，同時(shí)也需要與外部的設備進(jìn)行高效、可擴展以及一致性的互連，比如會(huì )通過(guò)PCIe，Serdes等接口IP與存儲和網(wǎng)絡(luò )設備等進(jìn)行數據間的高速且準確的傳輸。而且AI芯片在運行時(shí)需要頻繁地讀寫(xiě)大量數據，對內存的帶寬和容量要求極高，通過(guò)HBM，DDR，LPDDR等接口IP與存儲顆粒之間實(shí)現高速的數據傳輸，有效解決帶寬瓶頸，加速數據在芯片和內存之間的流動(dòng)，從各個(gè)方面滿(mǎn)足AI芯片對內存容量和帶寬的需求。所以在A(yíng)I芯片領(lǐng)域，接口IP在可以顯著(zhù)提升AI芯片性能的同時(shí)，還可以實(shí)現功能優(yōu)化和擴展，幫助客戶(hù)充分釋放設計上的潛能，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(shí)現從傳統IP向IP2.0的戰略轉型
回顧2024年，國內半導體產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了諸多內外部挑戰。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(chǎng)迅速崛起，芯耀輝推出的UCIe，HBM3E以及112G SerDes等高速接口IP均廣泛應用在Chiplet和人工智能領(lǐng)域，UCIe技術(shù)解決了Chiplet的芯片內D2D互聯(lián)問(wèn)題，HBM則提升了高帶寬內存與芯片間的互聯(lián)效率，而112G SerDes則實(shí)現了芯片間的高速互聯(lián)，顯著(zhù)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(jìn)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(hù)的Chiplet方案提供了更大的靈活性和可擴展性，同時(shí)Controller IP兼容FDI、AXI、CXS.B等多種接口，讓客戶(hù)在集成使用時(shí)實(shí)現與系統設計的無(wú)縫切換。
HBM以其高帶寬、低功耗和低延遲的特性在A(yíng)I、高性能計算等領(lǐng)域表現突出。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以其高數據傳輸速率和低功耗特性，在數據中心內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(mǎn)足不同客戶(hù)對速率的需求。同時(shí)，芯耀輝還推出了兼容PCIe和CXL的控制器IP，一站式解決客戶(hù)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I(mǎi)P，并已完成交付。在研發(fā)過(guò)程中，芯耀輝就與眾多客戶(hù)進(jìn)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、數據中心和高性能計算等領(lǐng)域客戶(hù)的積極反響，并與他們展開(kāi)了深入的合作。
值得一提的是，2024年，芯耀輝成功實(shí)現了從傳統IP到IP2.0的戰略轉型，幫助客戶(hù)在激烈的市場(chǎng)競爭中取得優(yōu)勢。通過(guò)一站式完整IP平臺解決方案實(shí)現了全面升級，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IP和控制器IP，幫助SoC客戶(hù)從內到外提升性能。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(hù)加速產(chǎn)品上市。同時(shí)，芯耀輝通過(guò)整合完整的子系統資源，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(dòng)國產(chǎn)供應鏈，提供Substrate和Interposer設計參考，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(lái)新增量，國產(chǎn)IP機遇與挑戰齊飛
在全球半導體IP市場(chǎng)規模持續增長(cháng)的同時(shí)，人工智能、數據中心、智能汽車(chē)等新興領(lǐng)域為半導體IP產(chǎn)業(yè)帶來(lái)新增量，這些領(lǐng)域對高性能芯片的需求不斷增長(cháng)，極大地推動(dòng)了IP市場(chǎng)的持續發(fā)展，特別是對接口IP的需求日益增加。但是隨著(zhù)外部一些不確定因素，國產(chǎn)化需求更加緊迫，國產(chǎn)先進(jìn)制程的迭代速度變慢，給國產(chǎn)化IP提供了機遇的同時(shí)也帶來(lái)了極大的挑戰。
機遇是隨著(zhù)國產(chǎn)化需求的推動(dòng)，國產(chǎn)芯片背靠著(zhù)廣闊的市場(chǎng)優(yōu)勢，為國產(chǎn)IP的發(fā)展提供了廣闊的空間，未來(lái)市場(chǎng)會(huì )穩步擴張，特別是Chiplet相關(guān)的產(chǎn)品和服務(wù)，一定會(huì )迎來(lái)一段蓬勃發(fā)展期。
挑戰來(lái)自于國產(chǎn)先進(jìn)工藝迭代的速度放緩和國外先進(jìn)工藝獲取的難度增加，SoC在這一背景下會(huì )對國產(chǎn)IP提出更高的要求，需要在現有工藝基礎上實(shí)現更高速的接口IP設計，無(wú)疑增加IP設計的難度和成本。與此同時(shí)， Chiplet作為SoC架構改進(jìn)的首選方案，雖然能應付這些難題，但也帶來(lái)了封裝、測試和量產(chǎn)等一系列挑戰，同樣也會(huì )影響到IP設計。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封裝設計能力和供應鏈管理能力，以確保整體解決方案的順利實(shí)施。
面對如此機遇與挑戰，芯耀輝接下來(lái)將繼續優(yōu)化現有工藝上的接口IP，以滿(mǎn)足客戶(hù)多樣化的應用場(chǎng)景需求，通過(guò)提升接口IP性能充分釋放國產(chǎn)工藝的潛能，同時(shí)緊跟協(xié)議演進(jìn)的步伐，逐步推出符合DDR6，LPDDR6，PCIe7等先進(jìn)協(xié)議標準的接口IP。另外也會(huì )擴展覆蓋不同Foundry和工藝的Foundation IP，并推出更多性能優(yōu)化的數字控制器IP，為客戶(hù)提供更廣泛的選擇和更強的技術(shù)支持。
在新興的Chiplet市場(chǎng)，芯耀輝將提供系統級的封裝設計方案，幫助客戶(hù)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)供應鏈。在車(chē)規芯片領(lǐng)域，憑借芯耀輝此前在A(yíng)EC-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(jìn)一步拓展車(chē)規IP解決方案的覆蓋范圍，協(xié)助客戶(hù)加速功能安全評估，確保實(shí)現相應的目標ASIL等級，從而幫助SoC客戶(hù)縮短設計、認證和產(chǎn)品發(fā)布的時(shí)間，降低成本。
芯耀輝認為，作為一家本土IP授權服務(wù)企業(yè)，必須深入了解客戶(hù)的需求，全面掌握客戶(hù)的應用場(chǎng)景和實(shí)際需求，開(kāi)發(fā)出完全貼合客戶(hù)需要的IP產(chǎn)品并提供客戶(hù)所需要的IP相關(guān)服務(wù)。同時(shí)，不能去做行業(yè)追隨者，僅僅尋求國產(chǎn)替代方案，而應聚焦市場(chǎng)需求，做其他的國產(chǎn)廠(chǎng)商沒(méi)有做好的但是又非常有難度的東西。專(zhuān)注做有難度、有價(jià)值的產(chǎn)品，完善產(chǎn)業(yè)鏈，通過(guò)IP授權和服務(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(jià)值。
當前及未來(lái)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(lái)，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(huì )迎來(lái)全面復蘇，在這樣的市場(chǎng)變動(dòng)過(guò)程中，更加能夠凸顯芯耀輝真正的在攻堅克難做實(shí)事，腳踏實(shí)地推進(jìn)技術(shù)創(chuàng )新和解決方案方面的優(yōu)勢。隨著(zhù)行業(yè)復蘇的到來(lái)，公司將迎來(lái)更大的增長(cháng)機遇。
展望2025年，芯耀輝將以全新的IP2.0成熟方案為核心，結合高可靠性、可量產(chǎn)的IP組合、完整的子系統解決方案、系統級的封裝設計，以及強大的供應鏈能力，預見(jiàn)并解決客戶(hù)在IP應用中可能遇到的各種挑戰，更好地適應市場(chǎng)創(chuàng )新需求。
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