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十八大以來，政府高度重視發展數字經濟，推動數字經濟逐漸上升為國家戰略。中國信通院發布的《數字經濟白皮書（2020）》提出了數字經濟的“四化”框架，即數字產業化、產業數字化、數字化治理、數據價值化。新冠疫情暴發后，中國數字化發展被認為“原本三年才能走完的進程在一年內完成了”。數據價值化加速推進，數字技術與實體經濟融合，產業數字化應用潛能迸發，集成電路產業全面開花。

本世紀以來應用科學技術呈爆發式發展，人類社會在短短十幾年時間完成了諸多新產品、新服務、新業態、新生產組織模式與新商業模式的創造。在這一進程中，數字技術全面滲透于社會經濟生活的方方面面，對人類文明進步產生的影響深遠。數字經濟不僅成為了全球經濟的主導力量，更是疫情期間引導經濟復蘇的新引擎。

國產芯片產業的機遇與挑戰

集成電路芯片是數字經濟的核心基石和關鍵要素，而集成電路芯片的基石是IP。如下圖所示，從市場價值來看，IP的全球市場規模約為60億美元，撬動著6000億美元的半導體產業不斷向前發展，而對于數字經濟的發展推動作用更是呈萬倍增長的支撐性產業。

圖1

圖2

如圖2所示，展示了2016年到2021年芯片設計企業的數量和歷年芯片設計企業銷售額。2021年，統計得到的設計企業數量為2810家，比上一年的2218家增長了26.7%，設計企業數量在過去一年中再次增加超過26%，中國本土芯片設計公司數量連年呈快速增長趨勢。隨著上游EDA、IP、設備、材料和下游的生產制造封裝的協同發展，全球競爭格局逐步改善。2021年，全行業銷售預計為4586.9億元，較2020年的3819.4億元增長了20.1%。從設計、制造、封測三大板塊來看，芯片設計市場規模占比最大，超過40%。設計板塊在三大類中占比最高，我國在芯片設計方面的優勢逐漸顯現。

圖3

從全球來看，如圖3（左圖）所示，2021年全球前十大芯片設計的公司營銷排名，其中有4家中國臺灣企業和6家美國企業。如果將IDM的數據合并進來，參看圖3（右圖），美國依然占據領先位置，韓國在IDM排名全球第二。所以從體量和競爭力來分析，國內的芯片設計企業相較于國際巨頭仍有一定差距。當然，國產芯片設計在經歷發展變革挑戰的同時也獲得了機遇。

首先從計算模式來看，從通用的架構轉到專用架構，即CPU轉向ASIC；由同構向異構換，傳統的服務器基本上依靠CPU來實現算力，現在除了CPU還會有加速卡；從串行到并行，從傳統的馮·諾依曼體系結構到NPU并行處理機制；從中心計算的云端慢慢下放到邊緣計算edge端。就技術實現手段的角度來分析，FinFET慢慢向GAA FET、MBC FET發展。由于制程演進慢慢趨緩，大家也在考慮從系統方面來擴展摩爾定律，目前業界主流發展趨勢是采用Chiplet的方式，在計算方面也由傳統的基于硅的計算向量子計算和光子計算發展。

如果要發展整個芯片產業，需要各個領域的不同企業參與進來。特別是核心的上游企業，比如EDA、IP、設備和材料，只有大家合力才能把整個產業做好、做強。作為全球最大的半導體消費市場，我國內需市場潛力十足，加上政策和資本助力、技術積累，為產業發展提供了廣闊市場空間。

創新且完整的IP解決方案的重要性

可以看到，芯片設計復雜度不斷提高，設計難度大、成本高，風險高，在引入新的工藝后，芯片的簽核流程也變得越來越復雜。同時，還伴隨著先進工藝良率的攀升，如圖4（左圖）所示，5nm產品的最初高成本的初期應用到成熟期應用的成本接近“對半砍”，同時伴隨著不斷上漲“遷移費”“人頭費”，這些對于一些設計企業來說是不堪重負的，如果引入IP，不僅可以加速產品上市時間，還可以降低設計成本和風險。

圖4

圖5

如圖5所示，28nm時，單顆芯片中可集成的IP數量平均為87個，5nm時將達到218個。不難看出，IP的復用在芯片設計中已經漸漸成為主流。SoC設計導入IP，可以補充中小型設計公司在專業、開發資源和經驗等方面的短板，補充跨界造芯廠商在芯片技術、開發資源和經驗方面的短板，經硅驗證的IP大大降低了研發風險，加快技術產業化周期提升靈活性，并降低設計公司運營成本，使其能夠專注于自身核心競爭力的發展。

以接口IP為例，像DDR，PCIe、USB等高速接口IP已普遍應用于熱門領域，包括5G、人工智能、汽車電子、物聯網、云計算等，目前產業界以IP核復用設計為主的SoC占總數已達90%以上。

圖6

縱觀整個IP市場，從2004年到2020年，全球芯片增長了4%，而在2015到2019年，IP的年復合增長率達到了16%，它遠遠超過了芯片的增長趨勢，其中（如圖6所示），亞太地區的IP增長最為顯著。雖然IP的需求如此強勁，但是我們本土廠商占整個IP的份額只有不到10%。

隨著工藝發展逐漸變緩，業界推出了Chiplet的方式來解決IP的后摩爾時代，延續芯片的密度和算力。它不僅可以解決芯片設計復雜度、不同工藝集成等衍生問題，，也增加了IP可復用性、可配性和產品生命周期，使IP供應商得以拓展新的商業模式和發展空間。

國際環境復雜多變，芯片廠商需以一種開放的態度擁抱和迎接接口標準化來助力國內的數字經濟產業數字化SoC的設計。芯耀輝作為國內領先的本土IP公司，也參與了大量的標準化組織，今年4月份，在UCIe推出標準后，成為國內首批加入UCIe聯盟的IP公司，肩負起推廣和推進Chiplet的工作。

創新且完整的IP解決方案是后摩爾時代芯片發展的重要支點。在延續摩爾定律的路徑上，我們需要更完整的國產先進工藝IP解決方案；在擴展摩爾定律的路徑上，我們需要具備與國際大廠兼容與國產定制配置的Chiplet接口IP方案；在超越摩爾定律路徑上，我們需要系統級IP與新一代協同自動設計的戰略布局。

芯耀輝國產先進工藝完整IP

解決方案賦能產業數字化

圖7

芯耀輝憑借多著力點和差異化攻克技術瓶頸。團隊采用優異的架構來確保IO的性能、穩定性及可用性；選取半速率模式設計IP，讓功耗更低；鉆研協議標準，賦能開發優于標準協議的更低功耗狀態，在實際操作過程中，在更多的功耗間進行切換時有利于降低整個芯片和系統功耗；引入基于MCU的固件算法，在系統可靠性、穩定性方面，提高整體性能；推出可靠的SI/PI信號完整性和電源完整性等一些列設計服務，包括芯片以外的封裝、PCB等。

圖8

要實現IP的差異化，是一件既龐大又細致的工作，芯耀輝的工程師需要將可量產、可跨工藝、可支持多產品、多應用、有完整全方位驗證、更優的可靠性和兼容性納入考量范圍。除此之外，在開發芯片的每一個環節都要進行嚴格的檢視和審核，并在客戶采用IP后可能面臨對協議不了解，IP復雜度高等問題的情況下，提供一些基于專家支持的差異化設計服務。同時，我們強大的FAE和SE團隊，可以為客戶提供技術應用和實現方面的支持。

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芯耀輝作為中國領先的先進工藝IP企業，擁有國產FinFET先進工藝一站式完整解決方案，所用的國際領先的模擬和數模混合IP研發具有PPA優、兼容性好、可靠性高、融入可量產創新技術等獨特優勢。團隊有二十幾年的豐富設計、量產經驗，對國內的市場需求和技術痛點有著敏銳的洞察，可以為客戶提供差異化的增值和升級服務。目前，芯耀輝最新自主研發并完成了基于SMIC 14/12nm工藝的DDR5/4、LPDDR5X/5/4X/4、MP 20G的首批交付。同時，芯耀輝推出了完整的車規級接口IP解決方案，以賦能國產自主車規級SoC芯片發展，推動中國汽車電子產業的自助可控。芯耀輝完整的IP解決方案賦能數據中心、高性能計算、5G、物聯網、人工智能、消費電子等多個應用領域，助力SoC國產化浪潮和產業數字化，正昂步向前，領先中國IP企業。