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从集成电路产业构成来看,IP属于底层技术,非常关键。值得一提的是,通常留给设计者完成热门IC设计的周期一般只有3个月,但IC的复杂度以每年55%的速率递增,设计能力每年仅提高21%,因此,IP的复用可以大大节约时间。
数据显示,去年全球50亿美元的IP销售额带动了亿美元的全球半导体销售额,换言之每1美元的IP支出能够带动和支撑倍价值的芯片市场。从市场价值来看,IP的全球市场规模约为50亿美元,撬动着亿美元的半导体产业不断向前发展。
接口IP市场从年到年以21%的复合年增长率增长,我们回顾了这个市场的一部分仅限于PCIe、DDR、以太网和由PHY和控制器组成的D2DIP,它们目标是最先进的技术节点和最新的技术节点协议发布。为此,我们认为,专注于高端互连IP投资的IP供应商可以在年至年以75%的复合年增长率增长。
国内半导体IP已经覆盖处理器和微控制器、存储器、外设及接口、模拟和混合电路、通信、图像和媒体等各类IP。但是本土IP产业的规模并不大,国内如何突围现在的“卡脖子”现状呢?
IP动力来源
年初,接口IP一直以无线移动为主,其收入的很大一部分来自该细分市场。高端手机在年底依然充满活力,年则拥有了很多接口IP,如LPDDR5X、MIPI摄像头/显示接口、PCIe3/4、UFS3.1、eUSB和USB3.1/DP,但诸如HPC、数据中心、人工智能或存储等数据中心领域正在蓬勃发展,并维持了DDR内存控制器(DDR5、LPDDR5、HBM)、PCIe和CXL等协议的增长(当汽车和移动设备仍在使用PCIe3/4时,数据中心采用PCIe5)和以太网/SerDes(年开始的GSerDes设计意义重大)。
十年前,“一站式”(One-Stop-Shop)模式是IP厂商的口头禅,这一战略对Synopsys也极为有利,他们在接口IP类别中也占有55.6%的市场份额。我们看看其他遵循“一站式商店”模式的供应商,拥有14%市场份额的Cadence、拥有3.4%市场份额的Rambus都没有Synopsys成功。
下游数据爆发性增长需要更高的带宽来满足数据交换的需求,更高速的接口协议应运而生,接口IP市场得到快速发展。年有线接口IP约占全球IP市场22.1%,为8.7亿美元,占比相对于年提升2%,是增速最快的IP市场。
IPnest曾分析,从现在到年,接口IP将保持极高的增长率。根据IPnest提供的数据,接口IP供应商在年的收入总额为10.68亿美元,而年这个数据为8.72亿美元,同比增长率为22.4%,并确认增长会是长期的迹象。
接口IP的增长动力是来自以数据为中心的应用、超多纯量(hyperscalar)、数据中心、存储、有线和无线网络以及新兴的人工智能的需求。所有这些应用都需要越来越高的带宽,从而推动PCIe、以太网和SerDes或内存控制器IP等接口协议的增长。从热门细分市场也可以看出,5G、汽车电子、IoT、AI、云计算等领域,都需要多种不同协议的接口IP。
如何掌握接口IP市场?
随着摩尔定律的持续演进,芯片的集成度越来越高,设计复杂度和难度也随之水涨船高,IP在芯片设计中的重要性愈发凸显。如今,以IP复用为基础的SoC开发已成为业界主流。
在数字化转型的趋势下,大规模数据处理和计算需求激增,接口IP技术对于高性能计算的重要地位不断推高其市场规模,现已成为市占率第二的IP种类。据IPnest预测,年接口IP市占率有望超过CPU,成为排名第一的IP品类,而未来接口IP市场增量将主要来自与数据中心关联度较高的PCIeIP、DDRIP以及以太网/D2D。
在50亿全球IP市场需求中,当前大部分仍由全球较领先的公司提供。而这50亿美元需求中,中国市场约15亿美元,占比30%;15亿美元的中国市场中,中国本土IP公司的自给率还不到10%。
国内IP厂商虽然目前规模有限,不过就产品种类而言,国内半导体IP已经覆盖处理器和微控制器、存储器、外设及接口、模拟和混合电路、通信、图像和媒体等各类IP。虽然国内芯片设计公司的增长加大了对IP的需求,但目前仍以购买国外IP为主,本土IP产业的规模并不大。
DDRIP迎来快速发展
随着5G通讯、物联网、自动驾驶、人工智能等应用蓬勃发展,暴增的数据量对计算性能、存储容量、数据传输速率都提出了更高要求。除了CPU核及运算密度,大容量内存与储存装置、内存数据存取能力也成为数据中心的核心,推动内存处理接口IP——DDRIP需求迅猛增长。
时下,DDR总线标准逐渐演进,自DDR3至DDR4/DDR5,最高速率从Mbps提升至-Mbps,容量也由8Gb提升到16-64Gb,支持更高带宽、更高速存取及更高内存密度的需求。
国内DDRIP供应商中,芯动科技是DDR代际品类和覆盖面相对较全的IP公司,所能支持的速率也达到了较高的水平。芯动科技的存储接口IP全面支持JEDECDDR5/4/3/2、LPDDR5X/5/4X/4/3/2、HBM3/2e,均包含PHY和控制器IP。此外芯动科技还是从GDDR5到GDDR6X全覆盖的IP厂商,据其