國產(chǎn)半導(dǎo)體IP大比拼，誰更勝一籌？

芯師爺|Core master|

2022-03-10 11:31:10 2

長期以來，我國集成電路產(chǎn)業(yè)普遍注重應(yīng)用層面SoC的開發(fā)，在底層技術(shù)上投入有限。雖然得益于國內(nèi)市場的迅速膨脹而積累了大量的發(fā)展資金，但在核心技術(shù)鏈、關(guān)鍵供應(yīng)鏈上仍然存在不少斷點，忽視底層技術(shù)特別是以IP為代表的關(guān)鍵核心環(huán)節(jié)。

目前，使用最廣泛的IP內(nèi)核來自Arm、Synopsys、Imagination和Cadence等國際企業(yè)。據(jù)行業(yè)機構(gòu)IPNest的數(shù)據(jù)顯示，Arm作為龍頭在2020年獲得了超40％的市場份額，其IP池所帶來的專利使用費每年超過數(shù)十億。

近年來，國內(nèi)芯片IP企業(yè)逐漸發(fā)展起來，IP產(chǎn)品種類也不斷拓展，IP廠商與產(chǎn)業(yè)鏈伙伴都有意識地打造規(guī)模效應(yīng)和集群效應(yīng)，以謀構(gòu)建*生態(tài)、促進共同發(fā)展。一方面，國內(nèi)企業(yè)正在向國際*IP廠商*追趕，另一方面也在尋求突破，向與*先進廠商并跑邁進。越來越多的IP企業(yè)和亮眼產(chǎn)品出現(xiàn)在國內(nèi)集成電路市場，贏得客戶和行業(yè)的認可。

由國內(nèi)*的半導(dǎo)體電子信息媒體芯師爺舉辦的第三屆“硬核中國芯”，匯聚了百余家中國半導(dǎo)體芯片產(chǎn)業(yè)的知名企業(yè)、潛力企業(yè)。本文精選了此次參評的半導(dǎo)體IP相關(guān)產(chǎn)品，以期為市場提供更多選擇。

芯動科技
全系列DDR系列存儲接口解決方案

芯動科技是中國一站式IP和芯片定制領(lǐng)軍企業(yè)，提供全球6大工藝廠從0.18微米到5納米全套高速混合電路IP核和ASIC定制解決方案，公司15年來立足本土發(fā)展，所有IP和產(chǎn)品全自主可控，經(jīng)過數(shù)十億顆量產(chǎn)打磨，連續(xù)十年中國市場份額遙遙。芯動是中國全球各大*晶圓廠簽約的技術(shù)合作伙伴，全球數(shù)以10億計的高端SOC芯片產(chǎn)品背后都有芯動技術(shù)。

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全系列DDR系列存儲接口解決方案

芯動科技的GDDR6/6X IP、高性能DDR4/LPDDR4/4X、HBM2e IP都屬于國內(nèi)最高水平，不管是最高速度，還是工藝先進性，在行業(yè)中遙遙*。

芯動科技DDR4/3、LPDDR4/3 Combo PHY & Controller、GDDR6/6X全系列*的存儲接口解決方案，以及HBM2e高端解決方案，支持全定制硬核和SI封裝方案，一站式無憂集成，提供整體的full harden PHY交付模式，為國內(nèi)芯片設(shè)計提供了高性能、低功耗、小尺寸、可擴展設(shè)計的最佳國產(chǎn)方案，且已多次流片迭代優(yōu)化。如DDR PHY 的靈活Combo特性，針對不同廠商Controller的適配性，可根據(jù)客戶需求對形狀、面積、功耗進行多樣化的定制，實現(xiàn)即插即用。授權(quán)量產(chǎn)芯片數(shù)量達25億顆粒以上。

華夏芯

①GPTX2：基于華夏芯統(tǒng)一指令集（Unity）的通用CPU IP

②基于華夏芯統(tǒng)一指令集（Unity）的AI IP TCX

華夏芯是中國異構(gòu)計算領(lǐng)域*家基于新一代異構(gòu)處理器設(shè)計理念和新型統(tǒng)一指令集架構(gòu)的核心關(guān)鍵IP、高端異構(gòu)芯片及解決方案的提供商，公司成立于2014年12月，總部在北京，分別在上海、廣州、紐約等地設(shè)有研發(fā)中心。華夏芯擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的CPU、DSP、GPU和AI處理器 IP，基于原創(chuàng)的“統(tǒng)一指令集”、高效的微架構(gòu)和工具鏈，面向物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計算和云計算應(yīng)用，提供高性能和高能效等不同系列的定制化IP和芯片產(chǎn)品。基于華夏芯的人工智能芯片解決方案覆蓋智能駕駛、智能安防、智能家居、機器人、智慧城市、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、智能制造等應(yīng)用領(lǐng)域。

產(chǎn)品一：

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GPTX2：基于華夏芯統(tǒng)一指令集（Unity）的通用CPU IP

華夏芯的CPU IP核（GPTX2）在指令架構(gòu)層面上具有明顯的后發(fā)優(yōu)勢，與目前市場主流的CPU指令架構(gòu)相比較，具有20-30%性能提升(統(tǒng)一的扁平化指令號碼, 內(nèi)置預(yù)期支持等)，15-25%面積或功耗節(jié)省(去繁化簡的指令編碼, 簡化指令跳轉(zhuǎn)邏輯等)。華夏芯自主架構(gòu)的4核64位超標量CPU采用華夏芯統(tǒng)一的異構(gòu)計算指令集與創(chuàng)新微架構(gòu)，集成標量、矢量、張量等多種運算單元，支持多種混合精度計算，提出高效的工作組群劃分方式和條件分支的高效并行處理方法，適配多種場景及彈性規(guī)模增減。集成可變長向量(VLV)計算單元：全球*個在嵌入式處理器中實現(xiàn)的可變長向量DSP，提供優(yōu)異的向量處理能力和天然的軟件兼容性。

華夏芯基于GPTX2定制開發(fā)了面向視覺分析和AI加速計算的高性能SoC，包括AI在內(nèi)的核心理單元均基于華夏芯自主的統(tǒng)一指令集（Unity），便于實現(xiàn)協(xié)同計算，可應(yīng)用在輔助駕駛、安防監(jiān)控、機器人及工業(yè)檢測等領(lǐng)域。

產(chǎn)品二：

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基于華夏芯統(tǒng)一指令集（Unity）的AI IP TCX

基于完全自主知識產(chǎn)權(quán)統(tǒng)一指令集(Unity)架構(gòu)的國產(chǎn)AI IP-TCX是華夏芯新一代神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器IP，能直接加速常見卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，還能夠支持用戶定制化的網(wǎng)絡(luò)和計算類型。華夏芯為客戶提供基于華夏芯統(tǒng)一指令集（Unity）的AI IP TCX、面向AI和5G/6G通訊領(lǐng)域的深度學(xué)習加速計算IP的定制服務(wù)，定制設(shè)計的IP已交付給客戶，應(yīng)用于其高性能人工智能及通訊芯片中。

燦芯半導(dǎo)體
YouPHY-DDR

燦芯半導(dǎo)體是一家提供定制芯片設(shè)計、生產(chǎn)及IP授權(quán)的高新技術(shù)企業(yè)，為客戶提供從芯片架構(gòu)設(shè)計到芯片成品的一站式服務(wù)，致力于為客戶提供高價值、差異化的解決方案。燦芯半導(dǎo)體的“YOU”系列IP和YouSiP（Silicon-Platform）解決方案，經(jīng)過完整的流片測試驗證，可廣泛應(yīng)用于5G、AI、高性能計算、云端及邊緣計算、網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)及消費類電子等領(lǐng)域。其中YouSiP方案可以為系統(tǒng)公司、無廠半導(dǎo)體公司提供原型設(shè)計參考，從而快速贏得市場。

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YouPHY-DDR包括控制器（controller）、 PHY、I/O以及特別開發(fā)的調(diào)試和測試軟件,是一個完整的子系統(tǒng)；基于中芯國際從130納米到14納米的各種先進工藝而開發(fā)，可支持LPDDR2, DDR3,LPDDR3,DDR4,LPDDR4 和DDR5 combo PHY等應(yīng)用，支持從667Mbps 到4800Mbps的數(shù)據(jù)傳輸速率。

特有的動態(tài)自校準邏輯（DSCL）和動態(tài)自適應(yīng)比特校準專利技術(shù)(DABC)，可自動補償芯片級、封裝級、板級和存儲器級別的工藝/電壓/溫度（PVT）波動而產(chǎn)生的器件性能差異，以及實現(xiàn)傳輸字節(jié)間的斜交自動補充。

銳成芯微
國產(chǎn)車規(guī)級嵌入式非揮發(fā)性存儲MTP IP方案——LogicFlash®

銳成芯微（Actt）成立于2011年，致力于集成電路知識產(chǎn)權(quán)（IP）產(chǎn)品設(shè)計、授權(quán)，并提供一站式服務(wù)。公司近10年來立足低功耗技術(shù)，逐步發(fā)展和構(gòu)建完成以超低功耗模擬IP、高可靠性存儲IP、高性能射頻IP及高速接口IP為主的產(chǎn)品格局，國內(nèi)外申請專利超200件，先后與全球20多家晶圓廠建立了合作伙伴關(guān)系，累計開發(fā)IP 500多項，服務(wù)全球數(shù)百家集成電路設(shè)計企業(yè)，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于5G、物聯(lián)網(wǎng)、智能家居、汽車電子、智慧電源、可穿戴、醫(yī)療電子、工業(yè)控制等領(lǐng)域。

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LogicFlash®（MTP）技術(shù)解決方案易于集成在多種工藝平臺上（Logic/Mix-signal/BCD/HV/SiGe等）；支持高速讀（25MHz）和高速寫（30us/Byte）；可重復(fù)擦/寫次數(shù)超過1萬次；高溫條件下數(shù)據(jù)保存10年以上，達到AEC-Q100車規(guī)等級標準。基于0.18um BCD 1P4M工藝，設(shè)計了一顆64X16 MTP IP，被客戶應(yīng)用在汽車電池管理系統(tǒng)芯片（BMS SoC）中。IP面積0.59mm^2，支持低壓寫操作（2.4V~5.5V）；有ECC保護功能和EDWS錯誤報警功能；可支持150℃高溫讀操作；數(shù)據(jù)保持時間超過10年/150℃。

英銳芯
3W功放芯片，AD8002

深圳市英銳芯電子科技有限公司（簡稱IDCHIP）是一家專業(yè)從事集成電路芯片設(shè)計以及半導(dǎo)體微電子相關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計開發(fā)、生產(chǎn)和銷售的高新技術(shù)企業(yè)。IDCHIP自成立以來，就勇敢地承擔起振興民族集成電路產(chǎn)業(yè)的重任，始終堅持走自主創(chuàng)新的發(fā)展道路，貫徹技術(shù)及品質(zhì)*的發(fā)展戰(zhàn)略。目前已擁有多項發(fā)明專利及多項版圖版權(quán)設(shè)計登記. 在過去4年來已成功向國內(nèi)晶圓廠轉(zhuǎn)移Trench ßpolar、HVBCD、BCD、Trench MOSFET、IGBT、FRD等先進工藝，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計和研發(fā)出了一系列優(yōu)質(zhì)的LED驅(qū)動，音頻功放及LED照明芯片。

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3W功放芯片，AD8002

AD8002是一款 AB 類，單聲道帶關(guān)斷模式，橋式音頻功率放大器。在輸入 1KHz,5V 工作電壓時，最大驅(qū)動功率為：3W,(4Ω 負載， THD<10%)，2W,(4Ω負載，THD<1%); 音頻范圍內(nèi)總諧波失真噪音小于 1%（20Hz·20KHz）；應(yīng)用電路簡單，只需要極少數(shù)外圍器件，就能提供高品質(zhì)的輸出功率。8002A 輸出不需要外接耦合電容或上舉電容、緩沖網(wǎng)絡(luò)、反饋電阻。

AD8002采樣 SOP 封裝，特別適用于低功耗、小體積的便攜式系統(tǒng)。可以通過控制進入休眠模式，從而減少功耗：8002A 內(nèi)部有過熱自動關(guān)斷保護機制。工作穩(wěn)定,且單位增益穩(wěn)定。通過配置外圍電阻可以調(diào)整放大器的電壓增益，方便應(yīng)用。是一款深受市場歡迎，用戶認可度高的典型芯片。

旋極星源
AGP2142 Sub_G Transceiver IP

成都旋極星源信息技術(shù)有限公司（以下簡稱：旋極星源）始創(chuàng)于2014年6月，是國內(nèi)*的基于自主半導(dǎo)體IP的無線連接解決方案提供商，是旋極信息集團（股票代碼：300324）旗下分子公司。旋極星源一直專注于低功耗物聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星導(dǎo)航等領(lǐng)域，為客戶提供平臺化、一站式射頻芯片定制服務(wù)和射頻IP授權(quán)服務(wù)。公司核心研發(fā)團隊精英薈萃，擁有國際、國內(nèi)射頻混合信號集成電路（RFIC）設(shè)計業(yè)領(lǐng)軍人才。經(jīng)過多年的專注投入，設(shè)計研發(fā)和批量生產(chǎn)了40余款芯片和IP產(chǎn)品，積累了豐富的芯片設(shè)計開發(fā)和量產(chǎn)經(jīng)驗。

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AGP2142 Sub_G Transceiver IP

自主研發(fā)的AGP2142 Sub_G Transceiver IP，采用40nm CMOS工藝，應(yīng)用于100MHz ～ 960MHz射頻信號無線收發(fā)，支持TDD半雙工，符合*電網(wǎng)主推的Sub_G+PLC雙模新標準，其*成本、性能優(yōu)勢。采用獨特的設(shè)計架構(gòu)和特有的低功耗技術(shù)，實現(xiàn)了超小面積和超低功耗，同時性能指標達到國際先進水平。適用于國網(wǎng)Sub_G+PLC雙模新標準和各類自組網(wǎng)應(yīng)用，借助Sub-GHz自組網(wǎng)系統(tǒng)不僅可以應(yīng)用在智慧城市建設(shè)中，還可以為工業(yè)、農(nóng)業(yè)以及環(huán)境監(jiān)測提供智能解決方案。目前，已授權(quán)給業(yè)內(nèi)多家知名企業(yè)。

芯來科技
900系列

作為中國大陸本土專業(yè)RISC-V處理器IP和芯片解決方案公司，芯來科技致力于RISC-V處理器IP開發(fā)及商業(yè)化。自2018年成立以來，凝聚了一支經(jīng)驗豐富的處理器研發(fā)團隊。全自主研發(fā)，相繼推出了N100、N200、N300、N/NX/UX600、N/NX/UX900等系列產(chǎn)品覆蓋了從低功耗到高性能的各種場景需求。芯來的處理器IP已授權(quán)眾多知名芯片公司進行量產(chǎn)，實測結(jié)果達到業(yè)界*指標。

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900系列產(chǎn)品繼續(xù)沿用穩(wěn)健的Verilog代碼，利用RISC-V模塊化的特點,打造出了*多核產(chǎn)品，滿足客戶高性能高實時性需求。且兼容之前產(chǎn)品的軟件生態(tài),客戶可0門檻切換到RISC-V產(chǎn)品中來。大型央企、汽車電子等領(lǐng)域客戶已完成導(dǎo)入。

上海凝眸智能
智能圖像處理系統(tǒng)

上海凝眸智能科技有限公司是一家專注于圖像視頻處理及視頻系統(tǒng)的高新企業(yè);公司歷經(jīng)10年研發(fā)沉淀，厚積薄發(fā)，擁有更加專業(yè)的ISP&視頻子系統(tǒng)解決方案。核心產(chǎn)品為全球*的的ISP及Video Codec解決方案，目前已大量應(yīng)用于安防、交通、AI、IOT、支付、機器人、智能電視、無人機、汽車、醫(yī)療等領(lǐng)域; ISP的單幀/多幀寬動態(tài)、降噪、自動白平衡等算法效果全球*，并已申請多項發(fā)明專利；同時在3D ISP（TOF）、RGBIR、雙目深度計算等新方向走在全球前列; 全球*采用ISP + AI深度融合算法架構(gòu)并產(chǎn)品化的公司。

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凝眸智能的ISP及視頻系統(tǒng)解決方案經(jīng)過十幾年的技術(shù)積累在國內(nèi)外已經(jīng)處于*的*地位，并被國內(nèi)外知名的芯片公司采用，已有多顆客戶SOC芯片成功量產(chǎn)。與主要的競爭對手相比，凝眸的方案具有功能全、成本低的*優(yōu)勢。并涵蓋多項專利。在價格上雖然略高于競爭對手，但是仍然被追求較高產(chǎn)品質(zhì)量的行業(yè)內(nèi)客戶采納。同時，針對該類產(chǎn)品高復(fù)雜度的技術(shù)特點，凝眸采取了不同于傳統(tǒng)技術(shù)服務(wù)的全新合作模式，使客戶節(jié)省了大量內(nèi)部人力成本，并加速產(chǎn)品上市。已成功集成在除手機之外的所有與攝像頭相關(guān)的大型芯片中，包括但不局限于：安防、車載、無人機、AI、AIOT、機器人、智能家居等產(chǎn)品中。同時，該方案完全屬于擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)技術(shù)方案，無任何海外知識產(chǎn)權(quán)糾葛。

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