分析丨半導(dǎo)體IP：接口增速超過處理器

半導(dǎo)體IP通常也稱作IP核(IP core)，此處IP也就是指知識產(chǎn)權(quán)(Intellectual Property)。IP核就是一些可重復(fù)利用的、具有特定功能的集成電路模塊，包含處理器IP、接口IP、物理IP、數(shù)字IP等。研究顯示，近5年，接口IP的增速高于處理器IP?！?/p>

圖注：2021年、2022年半導(dǎo)體IP營收排名(來源：IPnest)

機(jī)構(gòu)IPnest的報告顯示，IP行業(yè)2021年收入為55.6億美元，2022年收入達(dá)到66.7億美元，增幅為20.2%。

● IP供應(yīng)商前5名中的4家：ARM、Synopsys、Imagination和Alphawave的2022年增長幅度分別為24.5%，22.1%，23.1%和94.7%。Rambus和Alphawave受益于IP供應(yīng)商收購，增長幅度較高，前者收購了PLDA、AnalogX和Hardent，后者收購了OpenFive。

· 排名前10的IP供應(yīng)商增長了24.6%，其他供應(yīng)商增長了8.1%?！?Synopsys、Alphawave和Rambus的增長在2022年再次證實了有線接口IP(增長26.8%)的重要性，該類別的增長趨勢與數(shù)據(jù)應(yīng)用、數(shù)據(jù)中心、網(wǎng)絡(luò)或AI保持一致?！?ARM和IMG良好表現(xiàn)的潛在原因之一是汽車承載設(shè)計IP的新增長點。

· 回顧2016-2022年全球IP市場增長了94.8%，前三大供應(yīng)商的增長不相同?！?排名第一的ARM增長66.5%，第二的Synopsys增長194%，Cadence增長203%。·ARM份額從2016年的48.1%上升到2022年的41%，Synopsys的份額從13.1%上升到22%，Cadence的份額從3.4%上升到5.4%。

數(shù)據(jù)應(yīng)用推動3類接口IP增長有線接口IP的市場份額占總IP的比例越來越大，而且這一趨勢將持續(xù)。接口IP類別的份額從2017年的18%上升到2022年的25%。

從2010年開始的近十年中，智能手機(jī)推動IP行業(yè)發(fā)展，推動CPU、GPU接口協(xié)議和諸如LPDDR、USB和MIPI等接口協(xié)議的發(fā)展。

2018-2022年，以數(shù)據(jù)為中心的應(yīng)用推動接口IP增長，包括服務(wù)器、數(shù)據(jù)中心、有線和無線網(wǎng)絡(luò)，以及人工智能，這些應(yīng)用對帶寬有共同的需求，推動高速內(nèi)存控制器(DDR5、HBM或GDDR6)的發(fā)展，以及接口協(xié)議(PCIe 5、400G和800G以太網(wǎng)、112G SerDes)的迭代。

IPnest對接口協(xié)議未來5年進(jìn)行預(yù)測(2023-2027)，并計算復(fù)合年增長率：大部分增長預(yù)計來自三個類別：PCIe、內(nèi)存控制器(DDR)、以太網(wǎng)&D2D，5年復(fù)合年增長率分別為19.2%、18.8%和22.3%，這些協(xié)議都與數(shù)據(jù)應(yīng)用相關(guān)。2022年前5大接口協(xié)議的市場規(guī)模為14.4億美元，預(yù)測2027年將提升至35億美元，即復(fù)合年增長率18%。

圖注：預(yù)測未來5年接口IP營收TOP 5為PCIe、內(nèi)存控制器(DDR)、以太網(wǎng)D2D&serdes等

高端接口IP格局或?qū)⒆兓?000年代初以來，Synopsys通過戰(zhàn)略收購，提供集成解決方案、PHY和控制器，在每個協(xié)議和應(yīng)用建立了市場地位，擁有超過55%市場份額。

2020年Alphawave在高端接口IP領(lǐng)域崛起，與Synopsys“一站式服務(wù)”模式不同，采用“Stop-for-Top”戰(zhàn)略獲得成功。如果由高性能計算HPC推動的高端接口IP細(xì)分市場大幅增長，那么到2027年，Alphawave可能會在這個30億美元細(xì)分市場中占據(jù)25%份額，收入將為6億至8億美元,Synopsys收入可能接近20億美元。

到2023年，專注于高端IP的供應(yīng)商將嘗試多產(chǎn)品戰(zhàn)略，出售先進(jìn)接口IP，包括PCIe、CXL、內(nèi)存控制器、SerDes等的ASIC、ASSP和Chiplet。部分廠商已經(jīng)開始行動，比如Credo、Rambus或Alphawave，并已經(jīng)在ASSP已經(jīng)有可觀收入，Chiplet相關(guān)業(yè)務(wù)則最快到2025年才能帶來收益。部分國內(nèi)接口IP廠商國內(nèi)涉及接口IP廠商主要有：芯耀輝、芯動科技、牛芯、銳成芯微Actt、納能微、橙科微、和芯微、芯思原、燦芯、奎芯、中茵微等。

圖注：部分接口IP國內(nèi)企業(yè)(來源：芯查查)

1、芯耀輝

芯耀輝擁有覆蓋主流高速接口IP，并提供底層制程定制化，集成設(shè)計自動化賦能到系統(tǒng)驗證、產(chǎn)品集成等全流程的支持。

芯耀輝提供全面的高速接口IP解決方案，包括PCIe、Serdes、DDR、D2D、USB、MIPI、HDMI、SATA，SD/eMMC等，涵蓋最先進(jìn)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的全棧式完整IP解決方案。

團(tuán)隊研發(fā)的DDR5/4 PHY在相關(guān)工藝上超越了全行業(yè)最高速率;推出的LPDDR5/4 PHY極具PPA競爭力及優(yōu)異的易實現(xiàn)性及互操作性;完整的UCIe D2D解決方案包括PHY及控制器，可支持UCIe協(xié)議且兼容D2D和C2C場景。

芯耀輝的接口IP具有高度的靈活性和可定制性，能夠滿足各種應(yīng)用需求。

來源：芯耀輝

2、牛芯半導(dǎo)體

牛芯半導(dǎo)體在主流先進(jìn)工藝布局SerDes、DDR等中高端接口IP，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于5G通信、AI運算、智慧終端、網(wǎng)絡(luò)交換、基站芯片、云計算、服務(wù)器、存儲等領(lǐng)域，累計服務(wù)客戶超過100家。

牛芯與多個主流Foundry廠合作，擁有自主核心技術(shù)。專注于中高端核心IP國產(chǎn)化需求、接口IP相關(guān)技術(shù)的自主知識產(chǎn)權(quán)研發(fā)和持續(xù)創(chuàng)新。其高速收發(fā)器IP采用先進(jìn)的架構(gòu)和技術(shù)，專為低功耗和高性能應(yīng)用而設(shè)計，具有高度可配置性，可與用戶邏輯或SOC緊密集成。擁有先進(jìn)的架構(gòu)和技術(shù)，為客戶提供高性能、低功耗的DDR3/4/5和LPDDR2/3/4/4x/5 IP組合解決方案。

3、芯思原

芯思原微電子有限公司主要產(chǎn)品涵蓋高速接口數(shù)?；旌螴P，如DDR、MIPI、PCIE、SATA、USB、HDMI等，同時提供ADC、DAC、PLL、LVDS等多種模擬IP，致力于此類IP往中國新建的40/55nm foundry移植開發(fā)，保證成熟工藝國產(chǎn)化IP的供應(yīng)鏈安全可靠。在自研IP領(lǐng)域，除了為高端服務(wù)器市場提供網(wǎng)絡(luò)IP解決方案的vMAC系列IP之外，芯思原還提供PSRAM接口IO解決方案。

圖注：國科微視頻編解碼芯片集成ISP技術(shù)(來源：國科微、國海證券)

小 結(jié)

半導(dǎo)體IP市場中的處理器IP仍將是占比最大的種類，但受益數(shù)據(jù)中心、云計算等應(yīng)用發(fā)展，接口IP將有望成為增速較快的IP種類，包括DDR、HBM存儲控制器、PCIe和以太網(wǎng)，以及芯片對芯片(D2D)解決方案等的需求，帶動接口IP增長。

審核編輯：湯梓紅