剖析半導體IP產(chǎn)業(yè)長期發(fā)展?jié)摿?/h1>
摩爾定律減速的影響
本文引用地址：http://2s4d.com/article/201707/361848.htm
如果新節(jié)點的開發(fā)和采用速度減慢，可以認為 IP 將變得更加穩(wěn)定。但似乎這個斷言與實際發(fā)生的情況正好相反。
首先，新節(jié)點還在繼續(xù)。“從 10nm 到 7nm 的節(jié)點遷移比 28nm 到 16nm 的節(jié)點遷移時間更短。”Cadence 的 Wong 指出，“擴散的速度超過了 IP 供應商支持所有每種新工藝方法的能力?，F(xiàn)在有 Bulk CMOS、finFET 和 FD-SOI。我們在同一個時間段有 16nm、14nm、12nm、10nm、7nm 共存。”
甚至更老的節(jié)點也在獲得復蘇。“過去在 40nm 節(jié)點時，你可能會有一個低功耗版本和一個高性能版本，”Durdan 說，“當 40nm 節(jié)點結(jié)束之后，大家都遷移到了下一個節(jié)點。但28nm 卻繼續(xù)演化到了今天，現(xiàn)在有原來的 28 HPP 以及 HPM 和 HPL?，F(xiàn)在他們還有 HPC 和 HPC+。”
這給 IP 開發(fā)商的利潤帶來了壓力。“這是一把雙刃劍，因為其確實通過使用這些節(jié)點提供了差異化的機會，但同時因為這些節(jié)點出現(xiàn)了變體，所以也是一個負擔，在下一個變體到來之前要收回投資和賺取利潤就變得更加困難了。”Durdan 繼續(xù)說，“這給 IP 供應商帶來了一些困難，因為他們必須進行投資，才能跟上每家代工廠每個工藝節(jié)點的每種變體。”
如果客戶沒有遷移到新的更小的節(jié)點，那還會帶來新的情況。“我們將如何增加下一代系統(tǒng)的性能?” RISC-V 執(zhí)行總監(jiān) Rick O’Connor 問道，“大家達成共識的看法是專用異構(gòu)內(nèi)核，而且是大量這種內(nèi)核。如果你在打造一款物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，你就不需要服務器級別的機器所使用的所有指令。如果一款物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備每隔幾分鐘才處理幾個數(shù)據(jù)包，那你就不需要用 x86 設(shè)備來驅(qū)動它。RISC-V 讓你可以為下一代你想運行的確切應用構(gòu)建這些多核異構(gòu)平臺或嵌入式的專門實現(xiàn)的單核。”
事實上，這個行業(yè)正在尋求越來越大的多樣化。“IP 市場還有巨大的增長空間，但其中大部分都是專用的，”Gary Smith EDA 的首席分析師 Laurie Balch 說，“這個行業(yè)的解決方案是開發(fā)多種不同解決方案的組合方案，而不是開發(fā)一個許多人都可以使用的單一平臺。這是針對小眾用戶的定制產(chǎn)品，在 EDA 行業(yè)中，這些產(chǎn)品變化得比工具更快。”
新工藝的快速發(fā)展確實給 IP 用戶和代工廠帶來了潛在的問題。“有很多客戶并沒有他們自己的 IP，嚴重依賴于第三方的 IP 生態(tài)系統(tǒng)。”Durdan 指出，“如果代工廠不能為他們的節(jié)點維持一個可行的第三方 IP 生態(tài)系統(tǒng)，那就會限制那些目標是有自己的 IP 的客戶。”
不斷演化的標準
標準可能有用，也可能毫無幫助。
計算機科學家 Andrew Tanenbaum 在 1981 年寫道：“在標準方面，好就好在你有很多標準可選。而且就算你不喜歡所有這些標準，你也只需要等待下一年的模型。”
隨著這個思路，標準其實并不穩(wěn)固。“標準在不斷演化，工藝越變越復雜。” Synopsys 解決方案組營銷副總裁 John Koeter 說，“所以在一個給定工藝節(jié)點，更復雜的協(xié)議以及該協(xié)議的更艱難的實現(xiàn)不僅會保持價格穩(wěn)定，甚至還會導致上漲。 PCI Express 很復雜，USB 很復雜，大多數(shù)公司只想把它交給一家 IP 提供商，他們希望提供商能為他們的 SoC 需求做好配置。”
這些標準也還有重要的物理 IP 部分，需要專門的設(shè)計技巧。
“有兩件事在驅(qū)動 IP 供應商不得不持續(xù)投資。一是工藝技術(shù)以及代工廠開發(fā)出該工藝技術(shù)的變體的速度。另一個是新版本的標準。曾經(jīng)有 LPDDR4 和 LPDDR4x(低電壓版本)，然后有了 LPDDR5——在不斷演化。”
行業(yè)整合
該行業(yè)面臨的另一個阻力是半導體行業(yè)內(nèi)的整合。這會改變大公司的規(guī)模經(jīng)濟嗎?
“如果你是一家每年做三款芯片的中小型公司，那么從頭開發(fā) IP 將不具有任何成本效益。”Koeter 說，“但如果你是一家每年做 10 或 20 款芯片的大公司，那么就可能改變開發(fā)還是購買的經(jīng)濟模式，那么也就可能會內(nèi)部開發(fā)一些 IP。這樣做還有一些其它好處，包括更強的控制和更大的靈活性。而且相對通用芯片市場而言，還可以為特定芯片的 IP 做更多優(yōu)化。”
一些公司可能還有經(jīng)濟激勵。One Spin 的 Kelf 解釋說：“如果商業(yè)模式是基于版稅的，當你有兩家公司為同一個 IP 支付版稅時，它們會整合，否則它們需要為同樣的投資支付雙倍的版稅，它們可以把這筆投資用來開發(fā)這個 IP。”
但這個說法似乎和現(xiàn)在發(fā)生的情況不符。“有一個有趣的相反的情況。”Durdan，“一些公司認為每個業(yè)務單元都需要能自力更生，它們并不相信開發(fā) IP 并將其提供給多家企業(yè)的中心化企業(yè)組織。過去，它們有大型的中心開發(fā)部門，但現(xiàn)在它們是遠遠更加去中心化的結(jié)構(gòu)。”
這也假定了每個部門都有相同的需求。“產(chǎn)品可能是千差萬別的，所以一個業(yè)務的需求可能不同于另一個部門的需求。”Durdan 說，“所以即使公司變得更大了，買的晶圓更多了，也不意味著它們會擴張在 IP 方面的投資。”
Koeter 也將這個與 IP 一開始被外包的原因聯(lián)系了起來。“沒有人有足夠的工程師可以跟上他們的任務。只是因為它必須要正確地完成，并不意味著這會讓芯片不同——所以其基本的平衡沒有變化。其次，隨著工藝技術(shù)的爆發(fā)式發(fā)展，內(nèi)部團隊不僅必須為一種工藝變體而設(shè)計，而且還可能涉及到 3、4或 5 種變體。在這一點上，將其外包給投資了 40 種工藝變體的公司可能更有效。”
NetSpeed 的 Mohandass 也覺得沒什么根本變化。“是的，半導體行業(yè)內(nèi)部確實有整合，但這其實有助于 IP 產(chǎn)業(yè)。IP 產(chǎn)業(yè)是一種購買或開發(fā)的決策，人們將會尋找可以直接買來用的 IP，并利用自己的專用技術(shù)保存內(nèi)部的差異化。”
IP 還會繼續(xù)
目前還幾乎沒有什么危險的跡象。“所有的公司都會隨時間購買 IP，因為這能得到的更高的投資回報率，任何人都無法承擔失敗的后果。” Flex Logix 的 CEO Geoffrey Tate 說，“和幾家高質(zhì)量的、證明了自己的且價格合理的 IP 供應商合作會更好，而不是冒內(nèi)部開發(fā)團隊失敗的風險。在十年內(nèi)，如果還有公司在可以購買現(xiàn)成可用的 IP 時還選擇內(nèi)部自己開發(fā)，我會感到非常驚訝。”
“我的死亡報告被嚴重夸大了。”——馬克·吐溫
“我們很高興地報告聯(lián)盟很強大，”Wong 說，“IP 產(chǎn)業(yè)很健康，并且還將繼續(xù)創(chuàng)新。”
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摩爾定律減速的影響
本文引用地址：http://2s4d.com/article/201707/361848.htm如果新節(jié)點的開發(fā)和采用速度減慢，可以認為 IP 將變得更加穩(wěn)定。但似乎這個斷言與實際發(fā)生的情況正好相反。
首先，新節(jié)點還在繼續(xù)。“從 10nm 到 7nm 的節(jié)點遷移比 28nm 到 16nm 的節(jié)點遷移時間更短。”Cadence 的 Wong 指出，“擴散的速度超過了 IP 供應商支持所有每種新工藝方法的能力?，F(xiàn)在有 Bulk CMOS、finFET 和 FD-SOI。我們在同一個時間段有 16nm、14nm、12nm、10nm、7nm 共存。”
甚至更老的節(jié)點也在獲得復蘇。“過去在 40nm 節(jié)點時，你可能會有一個低功耗版本和一個高性能版本，”Durdan 說，“當 40nm 節(jié)點結(jié)束之后，大家都遷移到了下一個節(jié)點。但28nm 卻繼續(xù)演化到了今天，現(xiàn)在有原來的 28 HPP 以及 HPM 和 HPL?，F(xiàn)在他們還有 HPC 和 HPC+。”
這給 IP 開發(fā)商的利潤帶來了壓力。“這是一把雙刃劍，因為其確實通過使用這些節(jié)點提供了差異化的機會，但同時因為這些節(jié)點出現(xiàn)了變體，所以也是一個負擔，在下一個變體到來之前要收回投資和賺取利潤就變得更加困難了。”Durdan 繼續(xù)說，“這給 IP 供應商帶來了一些困難，因為他們必須進行投資，才能跟上每家代工廠每個工藝節(jié)點的每種變體。”
如果客戶沒有遷移到新的更小的節(jié)點，那還會帶來新的情況。“我們將如何增加下一代系統(tǒng)的性能?” RISC-V 執(zhí)行總監(jiān) Rick O’Connor 問道，“大家達成共識的看法是專用異構(gòu)內(nèi)核，而且是大量這種內(nèi)核。如果你在打造一款物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，你就不需要服務器級別的機器所使用的所有指令。如果一款物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備每隔幾分鐘才處理幾個數(shù)據(jù)包，那你就不需要用 x86 設(shè)備來驅(qū)動它。RISC-V 讓你可以為下一代你想運行的確切應用構(gòu)建這些多核異構(gòu)平臺或嵌入式的專門實現(xiàn)的單核。”
事實上，這個行業(yè)正在尋求越來越大的多樣化。“IP 市場還有巨大的增長空間，但其中大部分都是專用的，”Gary Smith EDA 的首席分析師 Laurie Balch 說，“這個行業(yè)的解決方案是開發(fā)多種不同解決方案的組合方案，而不是開發(fā)一個許多人都可以使用的單一平臺。這是針對小眾用戶的定制產(chǎn)品，在 EDA 行業(yè)中，這些產(chǎn)品變化得比工具更快。”
新工藝的快速發(fā)展確實給 IP 用戶和代工廠帶來了潛在的問題。“有很多客戶并沒有他們自己的 IP，嚴重依賴于第三方的 IP 生態(tài)系統(tǒng)。”Durdan 指出，“如果代工廠不能為他們的節(jié)點維持一個可行的第三方 IP 生態(tài)系統(tǒng)，那就會限制那些目標是有自己的 IP 的客戶。”
不斷演化的標準
標準可能有用，也可能毫無幫助。
計算機科學家 Andrew Tanenbaum 在 1981 年寫道：“在標準方面，好就好在你有很多標準可選。而且就算你不喜歡所有這些標準，你也只需要等待下一年的模型。”
隨著這個思路，標準其實并不穩(wěn)固。“標準在不斷演化，工藝越變越復雜。” Synopsys 解決方案組營銷副總裁 John Koeter 說，“所以在一個給定工藝節(jié)點，更復雜的協(xié)議以及該協(xié)議的更艱難的實現(xiàn)不僅會保持價格穩(wěn)定，甚至還會導致上漲。 PCI Express 很復雜，USB 很復雜，大多數(shù)公司只想把它交給一家 IP 提供商，他們希望提供商能為他們的 SoC 需求做好配置。”
這些標準也還有重要的物理 IP 部分，需要專門的設(shè)計技巧。
“有兩件事在驅(qū)動 IP 供應商不得不持續(xù)投資。一是工藝技術(shù)以及代工廠開發(fā)出該工藝技術(shù)的變體的速度。另一個是新版本的標準。曾經(jīng)有 LPDDR4 和 LPDDR4x(低電壓版本)，然后有了 LPDDR5——在不斷演化。”
行業(yè)整合
該行業(yè)面臨的另一個阻力是半導體行業(yè)內(nèi)的整合。這會改變大公司的規(guī)模經(jīng)濟嗎?
“如果你是一家每年做三款芯片的中小型公司，那么從頭開發(fā) IP 將不具有任何成本效益。”Koeter 說，“但如果你是一家每年做 10 或 20 款芯片的大公司，那么就可能改變開發(fā)還是購買的經(jīng)濟模式，那么也就可能會內(nèi)部開發(fā)一些 IP。這樣做還有一些其它好處，包括更強的控制和更大的靈活性。而且相對通用芯片市場而言，還可以為特定芯片的 IP 做更多優(yōu)化。”
一些公司可能還有經(jīng)濟激勵。One Spin 的 Kelf 解釋說：“如果商業(yè)模式是基于版稅的，當你有兩家公司為同一個 IP 支付版稅時，它們會整合，否則它們需要為同樣的投資支付雙倍的版稅，它們可以把這筆投資用來開發(fā)這個 IP。”
但這個說法似乎和現(xiàn)在發(fā)生的情況不符。“有一個有趣的相反的情況。”Durdan，“一些公司認為每個業(yè)務單元都需要能自力更生，它們并不相信開發(fā) IP 并將其提供給多家企業(yè)的中心化企業(yè)組織。過去，它們有大型的中心開發(fā)部門，但現(xiàn)在它們是遠遠更加去中心化的結(jié)構(gòu)。”
這也假定了每個部門都有相同的需求。“產(chǎn)品可能是千差萬別的，所以一個業(yè)務的需求可能不同于另一個部門的需求。”Durdan 說，“所以即使公司變得更大了，買的晶圓更多了，也不意味著它們會擴張在 IP 方面的投資。”
Koeter 也將這個與 IP 一開始被外包的原因聯(lián)系了起來。“沒有人有足夠的工程師可以跟上他們的任務。只是因為它必須要正確地完成，并不意味著這會讓芯片不同——所以其基本的平衡沒有變化。其次，隨著工藝技術(shù)的爆發(fā)式發(fā)展，內(nèi)部團隊不僅必須為一種工藝變體而設(shè)計，而且還可能涉及到 3、4或 5 種變體。在這一點上，將其外包給投資了 40 種工藝變體的公司可能更有效。”
NetSpeed 的 Mohandass 也覺得沒什么根本變化。“是的，半導體行業(yè)內(nèi)部確實有整合，但這其實有助于 IP 產(chǎn)業(yè)。IP 產(chǎn)業(yè)是一種購買或開發(fā)的決策，人們將會尋找可以直接買來用的 IP，并利用自己的專用技術(shù)保存內(nèi)部的差異化。”
IP 還會繼續(xù)
目前還幾乎沒有什么危險的跡象。“所有的公司都會隨時間購買 IP，因為這能得到的更高的投資回報率，任何人都無法承擔失敗的后果。” Flex Logix 的 CEO Geoffrey Tate 說，“和幾家高質(zhì)量的、證明了自己的且價格合理的 IP 供應商合作會更好，而不是冒內(nèi)部開發(fā)團隊失敗的風險。在十年內(nèi)，如果還有公司在可以購買現(xiàn)成可用的 IP 時還選擇內(nèi)部自己開發(fā)，我會感到非常驚訝。”
“我的死亡報告被嚴重夸大了。”——馬克·吐溫
“我們很高興地報告聯(lián)盟很強大，”Wong 說，“IP 產(chǎn)業(yè)很健康，并且還將繼續(xù)創(chuàng)新。”
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