在外部環境不斷加強和國內市場急速膨脹下，國產替代風潮來襲，國內涌現大量初創企業。一直以來，國內集成電路產業鏈上，普遍較為關注應用層面SoC方面的開發，而在底層技術上投入有限。尤其是在核心技術鏈和關鍵供應鏈上仍然存在不少斷點，特別是以IP為代表的關鍵核心環節，將有可能成為產業發展的致命罩門。

從集成電路產業構成來講，IP屬于底層技術，非常關鍵。值得一提的是，通常留給設計者完成熱門IC設計的周期一般只有3個月，但IC的復雜度以每年55％的速率遞增，設計能力每年僅提高21％，因此，IP的復用可以大大節約時間。

數據顯示，去年全球50億美元的IP銷售額帶動了5000億美元的全球半導體銷售額，換言之每1美元的IP支出能夠帶動和支撐100倍價值的芯片市場。從市場價值來看，IP的全球市場規模約為50億美元，撬動著6000億美元的半導體產業不斷向前發展。

來源：方正證券研究所

IP的增速是IC市場增速的2倍，而接口IP市場增速又是整個IP市場增速的2倍。另據IPnest數據顯示，接口IP過去5年到未來5年的全球年均復合增長率16％，而中國市場增長率更遠超于此。但事實上，雖然接口IP市場前景廣闊、增長迅猛之勢遠超想象，但國內市場自給率尚仍然不足10％，接口IP作為芯片設計上游的核心關鍵技術，實際已呈現“卡脖子”的態勢。

接口IP普遍是EDA與IP相配合的形式

半導體IP（Intellectual Property）是經過驗證的可重用的芯片設計模塊，和EDA一樣是芯片產業的上游核心技術。IP開發和IP復用技術大大促進了芯片設計業的快速發展。IP廠商一般采用收取前期IP許可費（IP License）＋后期按芯片出貨量計算的版權費（Royalty）的商業模式，以降低用戶的研發投入。IP參數需求包括工藝節點、電源、功耗、性能等。

據IBS數據顯示，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，年均復合增長率為9．13％。其中數模混合（包括模擬和接口類）IP市場2018年為7．25億美元，預計在2027年達到13．32億美元，年均復合增長率為6．99％；射頻IP市場2018年為5．42億美元，預計在2027年達到11．24億美元，年均復合增長率為8．44％。

過去十年間，智能手機是推動IP行業前進的強大動力，其中處理器IP受益最大，迅速成長為全球最大的IP種類，同時LPDDR、USB和MIPI等接口協議也在蓬勃發展。

下游數據爆發性增長需要更高的帶寬來滿足數據交換的需求，更高速的接口協議應運而生，接口IP市場得到快速發展。2019年有線接口IP約占全球IP市場22．1％，為8．7億美元，占比相對于2018年提升2％，是增速最快的IP市場。

IPnest曾分析，從現在到 2025 年，接口IP將保持極高的增長率。根據IPnest提供的數據，接口IP 供應商在2020年的收入總額為10．68億美元，而2019年這個數據為8．72億美元，同比增長率為22．4％，并確認增長會是長期的跡象。

接口IP的增長動力是來自以數據為中心的應用、超多純量（hyperscalar）、數據中心、存儲、有線和無線網絡以及新興的人工智能的需求。所有這些應用都需要越來越高的帶寬，從而推動 PCIe、以太網和 SerDes 或內存控制器 IP 等接口協議的增長。從熱門細分市場也可以看出，5G、汽車電子、IoT、AI、云計算等領域，都需要多種不同協議的接口IP。

目前國際接口IP市場龍頭企業主要包括ARM、Synopsys、CEVA、Cadence，細心的讀者不難發現其中大部分企業都擁有自主的EDA。這是因為EDA和IP的商業模式很相似，而且有著共同客戶，EDA與IP相配合可以提高用戶黏性。

接口IP的重要性日益增長，整個IP市場的占比正在搶奪處理器IP的市場份額，成為了最具發展潛力的IP品類。在有線接口類別中，Synopsys是明顯的領導者，2018年，該公司擁有約45％的市場份額，在物理IP市場則占有約35％的市場份額。而過去三年Synopsys 的IP收入占比來看，這家公司的IP收入占比正在逐年提升，帶來毛利率提升。

Cadence為EDA業界第二廠商，IP行業第三廠商，在1988年由SDA與ECAD兩家公司兼并而成，到1992年已占據EDA行業龍頭地位，但到2008年被Synopsys超越。Cadence在IP中的定位則從2010年收購Denali開始，通過收購各自細分市場中的中小型供應商領導者來創建自己的IP產品，接口IP和DSP IP是Cadence增長的巨大動力。

國產接口IP以拿下EDA和生態作為主線

據中國半導體行業協會統計，2020年中國集成電路產業銷售額為8848億元，其中設計業銷售額為3778．4億元，占比高達42．87％。我國集成電路設計業的蓬勃發展，相應而來的是對IP的大量需求，尤其是自主可控、掌握知識產權的優質國產IP。

很遺憾的是，在50億全球IP市場需求中，當前大部分仍由全球較領先的公司提供。而這50億美元需求中，中國市場約15億美元，占比30％；15億美元的中國市場中，中國本土IP公司的自給率還不到10％。

國內IP廠商雖然目前規模有限，不過就產品種類而言，國內半導體IP已經覆蓋處理器和微控制器、存儲器、外設及接口、模擬和混合電路、通信、圖像和媒體等各類IP。雖然國內芯片設計公司的增長加大了對IP的需求，但目前仍以購買國外IP為主，本土IP產業的規模并不大。

不過，國內廠商一些先驅也早已意識到這種情況，逐步布局接口IP領域，其中包括華大九天、芯耀輝、和芯微、芯原微、吉崴微、芯動科技、銳成芯微等。

●華大九天 —— 以自有EDA工具建立獨特接口IP優勢

北京華大九天科技股份有限公司（簡稱“華大九天”）成立于2009年，一直聚焦于EDA工具的開發、銷售及相關服務業務。

作為國內知名的EDA設計工具，華大九天基于自有的強大EDA工具，形成了獨具優勢的IC設計解決方案。華大九天目前在IP業務的布局主要聚焦在高速接口，（超）低功耗數模混合類的IP產品上，目前和國內外的foundry和設計公司都有合作，多款IP已經成功量產。

此前，華大九天曾表示，現在的IP產業，類似10至15年前EDA行業的發展狀況，諸候割據，每家在做一小塊業務。IP行業的并購整合也將是大勢所趨。華大九天希望未來可以得到基金公司的支持，希望在IP市場上能有更大的作為。相信，這方面的效果會在未來幾年中逐漸顯現出來。

●芯耀輝 —— 布局EDA＋IP＋AI協同自動設計平臺

芯耀輝科技有限公司是一家于2020年6月成立的國產IP企業，其自主研發先進工藝芯片IP產品擁有穩定性高、兼容性強、跨工藝、可移植等獨特的價值和優勢，服務于數字社會的各個重要領域，包括數據中心、智能汽車、高性能計算、5G、物聯網、人工智能、消費電子等。

此前，芯耀輝科技有限公司聯席CEO，IEEE Fellow余成斌曾經說過，“一群懷揣愛國情懷和使命感的行業專家，在經歷20多年的IP相關研發后，不僅看到了國產IP占據整個市場很少部分，同時也看到了機遇，由此便成立了芯耀輝。”

值得一提的是，余成斌從事模擬集成電路設計與半導體IP產業研發工作已經快30年，在澳門曾從無到有聯合創建和帶領集成電路國家重點實驗室之外，也同時聯合創辦了Chipidea澳門微電子，之后被新思科技并購，并擔任Synopsys IP研發總監，一直長期專注于IP產業研發和管理。

芯耀輝的整個核心團隊都是來自全球排名第一的EDA和IP供應商新思科技，還有頂尖的芯片公司里面做IP的團隊，包括紫光展銳、海思、英特爾、AMD、高通等。他們都在過去的公司里面有長達十幾二十年一直做這些頂尖IP的經驗。這一整個大型專業設計專家團隊，能夠做出支撐最先進工藝的IP設計，特別是在國內，芯耀輝具備了非常豐富的可以量產跨工藝、多產品、多應用驗證的IP，完整前后端服務，凸顯差異化特性的經驗和能力。

根據余成斌的介紹，IP是經過驗證的可重用的芯片設計模塊，和EDA一樣是芯片產業的上游核心技術。目前市場上諸如DDR、USB、PCle這些接口IP產品都是稀缺的，目前公司已完成14nm／12nm接口的布局，正在向下一代的產品研發，已陸續推出覆蓋DDR、PCIe、HDMI、USB、SATA、MIPI等產品解決方案。

他認為，國內IP市場破局難點一方面在設計上極具挑戰性，另一方面沒有機會去一直迭代，因為迭代是需要很長時間積累的東西。“芯耀輝擁有自己成功的模式，我們會先把產業目前上游核心接口IP這塊做好，從延續摩爾定律到擴展摩爾定律，我們都可以做得很好。而未來我們所規劃的藍圖將是通過EDA＋IP＋AI協同自動設計平臺去打破常規，超越摩爾定律”，余成斌如是說。

●和芯微 —— 量產數量過億的硅驗證IP

四川和芯微電子股份有限公司（以下簡稱“和芯微”）成立于2004年，資產總額超過兩億元，擁有自建研發中心。目前，擁有中外發明專利400多項，其中，美國專利80余項，專利申請數、授權書、國外專利申請量在成都市名列前茅。

根據其官方介紹，和芯微是中國大陸第一家掌握USB 2．0和音頻編解碼核心技術并實現批量生產的企業；是國家863計劃IP硬化工程項目承擔單位、工信部認定的集成電路設計企業、四川省高新技術企業、四川省成長型中小企業和創新型試點企業；也是國內為數不多的IP研發企業之一，也是國內規模最大的數模混合IP供應商。

從IP產品來講，該公司擁有自主知識產權集成電路IP產品11類60余種，主要包括USB 2．0 Device／OTG／Hub PHY、16～24bit Audio CODEC、SATAII PHY、DDR2 I／O ＆ Controller、USB 3．0 PHY和一系列的I／O Pad。經專家鑒定，公司自主開發的USB 2．0 PHY IP技術已達到國內領先、國際先進水平，量產數量過億。傳輸速率高達4．8Gbps的高速串行接口技術也已通過了階段性驗證，擬投入量產。

官方強調，為客戶提供經過批量生產驗證和硅驗證的IP產品，并應客戶需求提供量身定制的個性化服務。憑借豐富的IC設計經驗、多年的技術積累以及與上游代工廠和封測廠的良好互信關系，公司順應市場需求推出了集成電路設計服務，結合自有優質IP產品，有效幫助客戶縮短產品上市時間，降低產品開發風險，為客戶創造更大的價值。

●芯原微 —— 自主可控IP搭建技術平臺

芯原微電子（上海）股份有限公司（芯原股份，688521．SH）是一家依托自主半導體IP，為客戶提供平臺化、全方位、一站式芯片定制服務和半導體IP授權服務的企業。這家公司成立于2001年，總部位于中國上海，在中國和美國設有6個設計研發中心，全球共有11個銷售和客戶支持辦事處，目前員工已超過1，300人。

其官網上顯示，在芯原微獨有的芯片設計平臺即服務（Silicon Platform as a Service， SiPaaS）經營模式下，通過基于公司自主半導體IP搭建的技術平臺，芯原可在短時間內打造出從定義到測試封裝完成的半導體產品，為包含芯片設計公司、半導體垂直整合制造商（IDM）、系統廠商和大型互聯網公司在內的各種客戶提供高效經濟的半導體產品替代解決方案。

芯原微的業務范圍覆蓋消費電子、汽車電子、計算機及周邊、工業、數據處理、物聯網等行業應用領域。其IP產品包括高清視頻、高清音頻及語音、車載娛樂系統處理器、視頻監控、物聯網連接、數據中心等；此外，芯原微還擁有6類自主可控的處理器IP，分別為圖形處理器IP、神經網絡處理器IP、視頻處理器IP、數字信號處理器IP、圖像信號處理器IP和顯示處理器IP，以及1，400多個數模混合IP和射頻IP。

●吉崴微電子 —— EDA、IP和先進封裝一站式方案

昆山吉崴微電子科技有限公司成立于2020年3月，是美國海歸半導體博士團隊創辦于昆山高新區的半導體設計暨仿真驗證服務等新創企業。其定位是國內半導體領先的“EDA、IP和先進封裝”一站式方案提供商。

據了解，吉崴微電子擁有“芯片全系統AION仿真平臺”產品方案以解決我國集成電路產業發展中的關鍵“卡脖子”難題，并持續優化在芯片高速IO接口和系統評估等技術與能力，對SOC／封裝／PCB板進行全芯片系統的性能優化為突破口，從而整合芯片設計／封裝／PCB板的技術整合，并致力解決高速接口IP國產化問題。

作為一個新創年輕的科技型企業，憑借著團隊的技術創新實力和企業先進經驗，獲得昆山市政府大力支持，目前處在高速發展中。吉崴微電子在海外擁有合作伙伴企業，協同開發新一代半導體設計的解決方案和工具設備。為客戶解決技術難題、為員工創造未來、為投資者帶來回報是我們努力的方向，為社會創造價值是我們的責任與擔當。

“我們不會像一些公司那樣追隨市場而做EDA”，該公司曾表示，吉崴微電子整個EDA的定位是全球不可替代的，是唯一的，不會隨波逐流。

●芯動科技 —— 通用標準和PPA定制優化雙重IP方案

芯動科技（Innosilicon）是中國一站式IP和芯片定制服務及GPU領軍企業，提供全球各大工藝廠從55納米到5納米FinFET全套高性能IP核和ASIC定制解決方案。

據了解，該公司所有IP和芯片全自主可控，經過數十億顆量產打磨，連續十年中國市場份額遙遙領先，正在推出國內首個數據中心高性能服務器GPU——“風華”。

在高性能計算／多媒體＆汽車電子／IoT物聯網等領域，芯動解決方案具有國際先進水平，涵蓋DDR5／4、LPDDR5／4、GDDR6X／6、HBM2e／3、Chiplet、56G／32G SerDes（含PCIe5／4／USB3．2／SATA／RapidIO／GMII等）、HDMI2．1、ADC／DAC、智能圖像處理器GPU和多媒體處理內核等多種技術。芯動科技的ASIC定制，跨工藝跨封裝，涉及從需求到產品， 能端到端為客戶加速從規格、設計到流片量產，及封裝成型全流程。

根據該公司介紹，芯動科技IP能夠滿足國際通用標準，還可根據客戶應用場景進行PPA優化，一步到位交鑰匙快速集成，全程為客戶產品成功保駕護航，實現芯片差異化競爭優勢。特別是其Memory接口和Chiplet接口上的優勢和布局尤為突出。

●銳成芯微 —— 從超低功耗到IP研發

銳成芯微（Actt）成立于2011年，致力于集成電路知識產權（IP）產品設計、授權，并提供一站式服務。其官方介紹中顯示，該公司專注于集成電路知識產權（IP）研發、授權業務及一站式設計服務，從超低功耗技術這一個“點”起步，逐步構建成超低功耗模擬IP和高可靠性非易失性存儲器IP的兩點一“線”，并進而形成模擬IP、存儲器IP、接口IP和射頻IP的產品格局。

IP包括超低功耗模擬IP、高可靠性存儲IP、高性能射頻IP及高速接口IP為主的產品格局。公司先后與20多家晶圓廠建立了合作伙伴關系，國內外申請專利超200件，累計開發IP 500多項，服務全球數百家集成電路設計企業，產品廣泛應用于5G、物聯網、智能家居、汽車電子、智慧電源、可穿戴、醫療電子、工業控制等領域。

國產接口IP挑戰和機遇并存

通過以上盤點不難發現，國內接口相關IP設計企業數量正在高速增長，本土IP種類覆蓋逐漸齊全。在新開IC項目數量高速增長之下，眾多應用對接口IP有著極大需求，勇于“吃螃蟹”的本土設計公司逐漸增多，但國產在接口IP上仍要面臨國際大廠壟斷格局以及本土企業同質化競爭逐漸浮現的挑戰。

一位接口IP專家曾表示，國內在接口IP正在面臨的問題就是人才缺乏和設計經驗不足。設計接口的IP，這是一個多學科的綜合考量點，而且需要有很強的經營積累的過程。除此之外，在高速接口上，相關EDA工具上也較為貧乏。

結合上文的企業可以看出，相關經驗人士正在帶隊進入接口IP領域，并圍繞EDA作為關鍵進行接口IP的研發設計。其中最為典型的就是芯耀輝這家公司，CEO余成斌不僅擁有30余年的IP研發經驗，整體的戰略也著手在EDA和平臺生態建設上。

“IP企業要找準定位發揮自身優勢，發展技術和服務的獨特性，更為重要的是能否建立起一種生態的能力，建立的上下游生態體系。這是企業層面的錯位發展和布局差異化。”，一位接口IP專家這樣建議國產IP。

國產接口IP從擴展摩爾和超越摩爾上發展

那么國產接口IP的機會在哪里？余成斌此前曾在一次對話中向記者表示，后摩爾時代IP將沿著延續摩爾、擴展摩爾和超越摩爾的三個方向發展。

Chiplet將是擴展摩爾IP的發展主要技術，這背后實際是先進封裝技術＋接口IP技術。可以看到，SoC的成本是最高的，Chiplet將取得在性能、die功耗和成本的平衡。Chiplet需要接口IP也稱為高速D2D連接，串行模式如56G／112G SerDes，并行的連接如HBI和HBM。D2D設計更需要更優化的SIPI設計和驗證，多晶片SIP ESD保護，PVT檢測和自動調準等驗證量產解決方案。

據Omdia數據顯示，2018年全球Chiplet市場規模為6．45億美元，預計2024年市場規模可達58億美元，年均復合增長率可達44％，并且有望逐漸擴展到整個半導體市場。Chiplet正在為IP行業帶來更多想象力。

新一代EDA＋IP＋AI協同自動設計的新時代將是IP發展超越摩爾打破常規的方向。余成斌分析，未來IP必須涵蓋更加復雜的功能子系統、擁有更高的適配性、智能化自動化以及高抽象層次和高精度的系統級模型和自適應界面，從而打破常規從頂層系統抽象到底層物理實現方法論的革新，來滿足未來復雜系統的智能化應用、高度異構集成芯片高速實現的需求；打破系統芯片的設計和驗證工作量巨大，復雜性高及周期耗時不斷增長的瓶頸。

除此之外，一款IP產品被認可，不僅需要設計上的優勢，還需要不斷積累的口碑， “硅驗證”就是讓接口IP被認可的最直接的方式。

根據摩爾定律，高性能芯片設計難度不斷加大，且IP極高的技術壁壘導致獨立完成所有芯片IP設計需要大量資源和成本。對比之下使用經過驗證的IP可以有效降低設計風險和成本。而這種沉淀需要長期積累、持續投入，考驗著企業的商業策略和能力。

“在后摩爾時代，IP將結合先進工藝、先進封裝、智能協同自動設計作為撬動整個芯片產業需求的支點”，余成斌這樣介紹道。