我國集成電路產業從無到有,歷經了60余年的發展歷程,在產業鏈眾多環節中,處于產業上游的IP核獨樹一幟。有人說,IP產業就好比一條奔流入海的“天塹”,只談豪言壯語是無法跨越的;也有人說,在國內做IP自主研發是“暗夜獨行”,需要有矢志不渝的決心才能走向光明。那么,國產替代的機遇之下,國產IP如何才能走出一條突圍之路呢?
痛 點
從無到有難,從有到精更難
被譽為芯片基石的IP核(Intellectual Property Core)是指在集成電路設計中那些已驗證、可復用、具有某種確定功能和自主知識產權的設計模塊。隨著集成電路產業發展,產業鏈上下游分工繼續細化和專業化,IP已不僅僅作為復用功能模塊出現,而更成為具備核心技術,如處理器IP、存儲IP、射頻IP、模擬IP、接口IP等細分IP技術解決方案,從根本上決定了芯片的功能構成,以及性能提升的重要組成部分。IP的出現,幫助設計企業贏得了市場時間窗口,極大縮短了芯片的開發周期,節約了研發測試成本,降低了芯片設計風險。
IBS數據顯示,全球半導體IP市場將從2018年的46億美元,增長至2027年的101億美元,年均復合增長率達9.13%。而這一迅速擴張的市場被海外巨頭所壟斷。就國內市場而言,作為全球最大的半導體消費市場,據IC Insights統計,2020年中國大陸芯片市場的總量為1434億美元,到2025年市場規模將達到2230億美元。而國產半導體自給率不足15%,遠不及2025年實現自給率70%的預期。
此前的“技術斷供”等事件給我國半導體產業敲響警鐘,缺少IP設計能力,存在著安全隱患,將會被“牽著鼻子走”。在國際環境快速變化、市場需求旺盛、產業蓬勃發展等多重因素下,IP已成為了我國集成電路發展的痛點。
IP是一個需要下苦功夫、啃硬骨頭的技術密集型行業。IP的技術演進需要持續跟蹤芯片制造工藝發展,需具備工藝制程的快速移植能力。一方面遵循摩爾定律,不斷向14納米、7納米等先進工藝邁進。另一方面還要超越摩爾定律,兼顧BCD、HV等特色工藝的發展。而且,IP要基于芯片應用和市場的規格要求,不斷推陳出新,優化功能和性能。在具有更高要求的應用領域,如汽車電子、工業控制等,IP還要按照行業規范要求,通過嚴苛的測試,才能滿足客戶的需求。
現階段,擺在國產IP面前的難題包括技術難度高、研發成本多、開發周期長、人才缺口大、受重視程度低等等。據了解,130 nm工藝IP開發需要耗費約500萬美元,耗時約18個月;28 nm技術節點的IP研發需要近1000萬美元,還有21個月的研發周期。IP企業需要為每次技術更新而重新投入研發。
可喜的是,國產IP日漸崛起,憑借高可靠性、高安全性等特點甚至在一些領域逐步取代海外競品。面對海外巨頭帶來的挑戰,以銳成芯微(Actt)為代表的國產IP企業,經歷了從不被認可到部分領域可實現替代的階段。
專 業
不忘初心,探尋IP突圍之路
作為勇于“吃螃蟹”的企業,2011年12月,銳成芯微創立。“當時選擇集成電路低功耗IP領域創業,是考慮到這行業在國內基本上還沒起步,潛力巨大,并且我堅信,IP才是芯片的‘核’心,才是撬動半導體業成長的‘支點’。” 銳成芯微董事長向建軍認為,國內集成電路技術突破發展多年仍步履維艱,其根本原因之一源于核心IP技術的缺失,而只有依托國內IP廠商的成長,才能有力地解決這一問題,從而真正地實現“中國芯”。
銳成芯微董事長向建軍
就這樣,向建軍帶領團隊開啟探尋“一條中國IP的突圍之路”,一干已是10年。他們選擇的基點正是低功耗模擬IP技術,因此公司的英文名稱也是來自“Analog Circuit Technology”中的幾個字母,意即模擬電路技術。回憶起創業初期,向建軍透露:“IP是個長期積累厚積薄發的行業,從業者必須不忘初心,堅定走自己的路,我們最開始專注的低功耗物聯網市場,起初行業資深人士都建議我們放棄這一市場,但我們堅持下來,成為業內屈指可數能夠提供物聯網低功耗完整IP平臺化解決方案的IP企業。”
2016年,銳成芯微一舉推出面向NB-IoT/IoT/MCU的完整低功耗IP解決方案,憑借這一“點”的突破,銳成芯微在國內IP領域占據了一席之地。
與此同時,銳成芯微還瞄準了eNVM(嵌入式非易失性存儲器),于2016年推出了LogicFlash MTP產品,并持續開發了EEPROM,OTP,eFlash等系列產品,布局了15家晶圓廠的30多個工藝。此舉也打破了存儲技術長期被國外企業壟斷的局面。形成了低功耗結合嵌入式存儲的產品“線”。
2019年,銳成芯微并購了國內藍牙芯片設計公司盛芯微,逐步推出了藍牙IP和WiFi6 射頻IP解決方案,極大滿足了物聯網與日俱增的無線射頻通信IP需求,從而也構建了物聯網解決方案的“面”。
超低功耗模擬IP、高可靠性存儲IP、高性能射頻IP共同搭建出了一個完整的物聯網SoC IP平臺。并且,銳成芯微還在努力開辟出第四條產品線——高速接口IP,用以滿足5G、AI時代,設備有線互聯中對于高速數據傳輸的需求。如此形成了四大IP產品線的立體化解決方案。
十年來,銳成芯微從夯實一個點出發,再由點至線、由線至面、由面至立體地擴展整個業務布局,始終以低功耗、高性能、高可靠性為設計宗旨服務客戶。銳成芯微先后與全球20多家晶圓廠建立了合作伙伴關系,累計開發IP 500多項,國內外申請專利超200件,服務全球數百家集成電路設計企業。
(圖源:銳成芯微官網)
藝 術
精雕細琢,秉承匠人之心
在突圍之路上,銳成芯微始終秉承匠人之心,精益求精、深耕技術。面向市場,他們追求專業,回饋于市場強有力的成果;在工程師眼里,做IP則是一趟藝術之旅,他們享受整個研發過程。十年里,這支團隊用做藝術品一般的要求去精雕細琢每一個方案。
除了對產品或方案本身的高要求,銳成芯微對自身的極致要求還體現在服務方面。正如向建軍所強調:“我們的成功不僅源自于新技術的積累,不能忽略的還有技術支持服務以及產品附加值創造,這也是我們這十年踐行的重要理念。”
通常情況下,芯片設計或制造企業會向多個IP供應商采購IP,這一方式帶來了極大的溝通成本和協作風險,往往為了協調各IP間的特性和功能以滿足芯片的要求,需投入大量的人力和時間去協調各方資源進行討論和處理。并且,零散的采購IP降低了其議價能力,采購成本遠高于集中化采購。
對此,銳成芯微通過打造平臺化、系列化產品,大大降低了客戶的投入成本及風險。同時,從規格定義到設計細節再到常見問題規避,他們為客戶提供切實的技術協助,為客戶的產品帶來更高的附加值。
未 來
靜水深流,恰十年再遠航
現階段,國內IC設計企業所需的IP核大多來自海外供應商,每年進口金額在10億美元以上,占全球市場的1/3甚至1/2。這也是本土IP企業必須面對的挑戰。
向建軍卻從中看到了更多的機遇:“隨著物聯網、人工智能、5G通信等技術興起,半導體產品生態將會更加豐富,同時設計規模和設計難度也將進一步加大,使得客戶對于IP的種類、功能和性能都提出了更多且個性化的需求。”創新應用層出不窮,傳統的IP市場分類和格局也在隨之變化,國產IP大有可為。
同時,國內IP企業紛紛發力,全面追趕甚至超越某些國外IP廠商,產業鏈正在暗中生變,本土企業迎來了前所未有的機會。越來越多的IP企業和亮眼產品出現在國內集成電路市場,贏得客戶和行業的認可。
另一方面,由于IP行業的特殊性,產業鏈價值挖掘正驅動中小型企業整合加速。在向建軍看來,整合只是戰略布局的一個手段,公司的發展必須有核心技術,不能完全依靠并購,否則即便收購過來也無法有效利用。
“操千曲方曉音,觀千仞后識器。”向建軍說到了也做到了:“在自己的領域中不斷做精、做細、做強,補齊短板,堅持一步一個腳印地走下去。”
寫 在 最 后
談及下一步規劃,銳成芯微將主抓物聯網、醫療和汽車電子這三個領域,通過三大領域的協同效應,以IP為根基,分別從橫向、縱向延展業務,完成技術資源上的整合,達到效益的最大值。
IP增量市場已被點燃,國內廠商恰逢切入賽道的絕佳時機,國產IP的崛起之路承載著滿滿期待。同時,IP產業也渴望更多利好政策的出臺,以吸引更多企業和資本進入該行業,并推動實力企業加快成長。
原文標題:銳成芯微向建軍:做IP需要矢志不渝,長期堅持
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