高通、聯(lián)發(fā)科推出的 SoC 基于 Arm 推出的芯片 IP，成為當(dāng)下繁榮 Android 設(shè)備的基礎(chǔ)

在芯片行業(yè)，人們經(jīng)常用到IP這個詞，例如IP開發(fā)、IP交易、IP復(fù)用、IP廠商、IP提供商等。行外人對此詞可能覺得不明覺厲，不知所云。他們也許以為是說IP卡，也或者以為是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中所說的IP地址，其實都不是。本文就專門科普一下，說說芯片行業(yè)中IP到底是個什么東西。

芯片ip授權(quán)的意思就像是一個總集成電路給其他適用時只需根據(jù)ip進(jìn)行處理，無需單獨設(shè)計或其他繁瑣的操作，這方面在以下內(nèi)容當(dāng)中也會詳細(xì)涉及到，換句話說就像很多我們了解到的ip授權(quán)那樣，只不過這里所說的主體是芯片。其實，在芯片生產(chǎn)過程中會使用到很多精密設(shè)備，這些精密設(shè)備需要工業(yè)ups電源提供相對穩(wěn)定供電保障，像ups電源就可以直接咨詢我們優(yōu)比施廠家。

1.IP核，即知識產(chǎn)權(quán)核或知識產(chǎn)權(quán)模塊，是經(jīng)過反復(fù)驗證并可復(fù)用的集成電路設(shè)計宏模塊，主要用于專用集成電路(ASIC)或可編程邏輯器件(FPGA)。

2.IP主要分為軟IP、固定IP和硬IP。軟IP是用Verilog/VHDL等硬件描述語言描述的功能塊，但不涉及任何具體的電路元件來實現(xiàn)這些功能。固定IP是已經(jīng)完成合成的功能塊。硬IP提供了最終產(chǎn)品——口罩的設(shè)計。3354定義來源于百度百科。

3.ip授權(quán)的出現(xiàn)源于半導(dǎo)體設(shè)計行業(yè)的分工，即設(shè)計公司不再需要設(shè)計芯片的每一個細(xì)節(jié)，只需要購買成熟可靠的IP解決方案來實現(xiàn)特定的功能。

4.知識產(chǎn)權(quán)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展主要分為兩個階段。一是從20世紀(jì)80年代中后期到2010年前后，IP核逐漸開始獨立于芯片設(shè)計，ARM進(jìn)入發(fā)展階段。第二階段，從2010年開始，Synopsys和Cadence的IP業(yè)務(wù)在智能終端的帶動下，開始進(jìn)入快速發(fā)展期。

近兩年的英偉達(dá)(NVIDIA)的風(fēng)頭可謂是一時無兩。

一則是 2015 年左右深度學(xué)習(xí)的爆發(fā)，給英偉達(dá)業(yè)務(wù)帶來了不小的增速。二是虛擬貨幣業(yè)務(wù)站在風(fēng)口，對高算力顯卡需求暴增，讓英偉達(dá)顯卡量價齊飛。

英偉達(dá)也在 2021 年第三季度創(chuàng)造了 32 億美元的營收，以及 42% 的同比增長。隨著當(dāng)下虛擬貨幣開始回歸理性，對英偉達(dá)顯卡業(yè)務(wù)有所影響。

英偉達(dá)也轉(zhuǎn)頭在本屆 CES 上，開始宣布轉(zhuǎn)向智能汽車自動駕駛領(lǐng)域，開始尋找下一個業(yè)務(wù)爆發(fā)點。

其實在英偉達(dá)業(yè)務(wù)飛漲的 2020 年，本打算順勢用 660 億美元收購 Arm，成為有史以來規(guī)模最大的芯片公司并購案，差點以一己之力改寫了整個半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)格局。

這筆并購歷時兩年，最終在今年 2 月份，雙方表示嚴(yán)厲的監(jiān)管下，終止交易。而 Arm 也轉(zhuǎn)頭開始準(zhǔn)備 IPO。

其實不止如此，Arm 也開始考慮提升芯片架構(gòu) IP 的授權(quán)費，以提振自己的業(yè)務(wù)盈利。

總的來說，還隸屬于軟銀公司的 Arm，未來仍是一片未知，充滿了不確定和不穩(wěn)定性。

對于一個企業(yè)來說，有著不確定的未來，實則是個褒義，但對于 Arm 來說，卻并非是個好的趨勢。

緣由就是，Arm 并非是個普通的科技企業(yè)，而是可以左右當(dāng)下芯片格局的公司，無論對于 Google 還是蘋果，它都太重要了。高通、聯(lián)發(fā)科推出的 SoC 基于 Arm 推出的芯片 IP，而這些 SoC 也成為當(dāng)下繁榮 Android 設(shè)備們的基礎(chǔ)。

“IC、IP、IQ卡，通通告訴我密碼!”是電影《天下無賊》中范偉的一句經(jīng)典臺詞?，F(xiàn)實中沒有IQ卡，只有IC卡和IP卡。IC卡是指集成電路卡，也叫做芯片卡，例如銀行卡，電信卡、交通卡和社?？ǖ榷际怯眯酒▽崿F(xiàn)的。IP卡是一種運用了TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)電話卡，IP卡早已被淘汰不用了。但是，TCP/IP協(xié)議作為互聯(lián)網(wǎng)通信的底層技術(shù)一直被使用，所以IP、IP地址等詞匯還經(jīng)?？梢月牭健＿@是第一種IP，它是互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的技術(shù)詞匯，專指IP協(xié)議或者IP地址。

半導(dǎo)體 IP 指已驗證的、可重復(fù)利用的、具有某種確定功能的集成電路模塊。你可以當(dāng)它是一個IP庫，在做芯片設(shè)計的時候可以直接使用，就像軟件編程的時候，直接使用一些標(biāo)準(zhǔn)的代碼庫一樣。從SoC角度更詳細(xì)的說明一下,SoC(System on Chip)即片上系統(tǒng)，是將系統(tǒng)關(guān)鍵部件集成在一塊芯片上。最復(fù)雜的SoC就是手機的SoC，比如華為的麒麟，高通的驍龍，聯(lián)發(fā)科的天璣。他們在SoC上面集成了CPU,GPU,VPU,NPU,DSP,ISP,存儲器，射頻等等功能模塊。然而這些模塊不一定是華為高通聯(lián)發(fā)科自己開發(fā)的，它們可能會從第三方去購買需要的功能模塊。比如向ARM購買CPU,GPU,VPU等。這些購買來的模塊，就是IP!

為什么不自己設(shè)計這些模塊呢?第一可能是沒有這個能力，第二項目時間可能不允許，第三可能是覺得設(shè)計出來也不一定有第三方提供的好，所以IP授權(quán)是一個好生意，只要你的IP足夠好，就不愁沒有買家。買家做出的SoC，每賣出一塊SoC就會給你一份授權(quán)費用。目前SoC是一個上萬億規(guī)模的市場，IP公司只要足夠有競爭力，都可以活得很好，所以這個世界上誕生了像ARM這樣牛逼的IP授權(quán)公司。

芯片IP的市場格局

IBS 數(shù)據(jù)顯示，芯片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(fù)合增長率為 9.13%。其中處理器 IP 市場預(yù)計在 2027 年達(dá)到 62.55 億美元，2018 年為 26.20 億美元，年均復(fù)合增長率為 10.15%;數(shù)模混合 IP 市場 預(yù)計在 2027 年達(dá)到 13.32 億美元，2018 年為 7.25 億美元，年均復(fù)合增長率為 6.99%;射頻 IP 市場預(yù)計在 2027 年達(dá)到 11.24 億美元，2018 年為 5.42 億美元， 年均復(fù)合增長率為 8.44% 芯片設(shè)計行業(yè)IP的誕生跟科技發(fā)展密切相關(guān)。

伴隨 5G 時代來臨，物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、數(shù)據(jù)中心、云計算、機器學(xué)習(xí)、自動駕駛等新興應(yīng)用發(fā)展，均需越來越強大的網(wǎng)絡(luò)芯片來提供數(shù)據(jù)互聯(lián)，催生大量芯片需求的同時，也為芯片設(shè)計業(yè)帶來一系列新的挑戰(zhàn)。

首先，過去由于集成規(guī)模有限，設(shè)計復(fù)雜度不高，芯片上的所有電路大都由設(shè)計者或其組織獨立完成。

而5G時代對芯片設(shè)計提出了更高的要求，隨著規(guī)模越來越大，性能越來越強，開發(fā)周期越來越長，應(yīng)用場景越來越復(fù)雜，設(shè)計質(zhì)量越來越難控制，設(shè)計成本越來越趨于高昂，僅依靠過去模式、獨立完成一款復(fù)雜芯片的設(shè)計顯然已不切實際。

其次，集成電路市場競爭相較過去激烈。芯片產(chǎn)品想要走向時代前沿，搶占市場，就必須在保障高性能的同時，進(jìn)一步縮短設(shè)計周期。而許多芯片設(shè)計公司因受制于規(guī)模、資金、經(jīng)驗、設(shè)計水平和能力的限制，產(chǎn)品的研發(fā)上市時間一拖再一拖，造成不可逆的巨大損失。

IP正是在這樣的背景下應(yīng)運而生，成為破解這些燃眉難題的有效方案。