IP，這是一個法律詞匯，指知識產(chǎn)權，是Intellectual Property的英文簡稱。在芯片產(chǎn)業(yè)，IP大部分時候是指那些IP核，釋義是芯片中具有獨立功能的電路模塊的成熟設計。
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有了IP，復雜的芯片設計就不需要全部由設計者來完成，而是采用設計者自主設計加上IP的方式來實現(xiàn)，降低了芯片設計的復雜程度。某種意義上講，IP是無晶圓設計公司（fabless）做大做強的關鍵所在，讓非IDM類型的公司也能夠設計大的、復雜的芯片。
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從X86到ARM，再到RISC-V

對于芯片設計而言，IP可以理解為子模塊和子系統(tǒng)，只是它們帶有自主知識產(chǎn)權保護，需要商業(yè)收費授權之后才能夠使用。因此，IP需要遵循一些規(guī)則去設計，不能毫無章法地隨意定義。這一點，我們從Arm公司的商業(yè)模式中能夠得到很好的解釋。
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作為全球領先的IP供應商，Arm公司先是定義了ARM架構。目前，全世界超過95%的智能手機和平板電腦都采用ARM架構。在ARM架構之下，是各種各樣功能的IP，比如微控制器MCU用到的M55內(nèi)核，還有CPU用到的A55內(nèi)核。當然，也有像蘋果這些買Arm公司的IP回去之后再設計的。
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在由中國集成電路創(chuàng)新聯(lián)盟指導，中國集成電路設計創(chuàng)新聯(lián)盟、中國半導體行業(yè)協(xié)會集成電路設計分會、國家 " 芯火 " 雙創(chuàng)基地、蘇州市高新區(qū)共同主辦的 "2021 中國集成電路設計創(chuàng)新大會暨 IC 應用博覽會"（簡稱 ICDIA ）上，芯來科技執(zhí)行總裁彭劍英博士表示，從最早的PC到手機，再到物聯(lián)網(wǎng)。我們先是經(jīng)歷了“X86時代”，這個時代我們記住了英特爾、AMD。到了“ARM時代”，我們記住了高通、蘋果等。從生態(tài)豐富程度來看，ARM是最廣泛的，從手機到物聯(lián)網(wǎng)終端，現(xiàn)在開始沖擊服務器市場。從發(fā)展周期來看，一個主流架構要占領市場，從它的出現(xiàn)，到它的成長，再到它的穩(wěn)定，最后到它占有一定的市場比例，這期間需要經(jīng)過十幾、二十幾年的發(fā)展周期。
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實際上，從“X86時代”到如今的“RISC-V時代”，時代的名稱在交替，芯片的側重點也在發(fā)生改變，但上一代的產(chǎn)物并不是說會徹底消失，而是依然在發(fā)揮著巨大的作用，就像電腦的CPU一樣。因此，對于立志要實現(xiàn)超越的“中國芯”而言，每一時代的技術和產(chǎn)品都需要補齊短板。在這其中，IP豐富度和質(zhì)量是一個很重要的評定標準。
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正如沐曦集成電路創(chuàng)始人、CEO陳維良介紹企業(yè)時談到的，GPU是X86時代就出現(xiàn)的，英特爾至今的模式是CPU搭配集成的GPU一起賣，這是一個難度非常高的領域，需要很強的系統(tǒng)化能力。這其中包括了IP，沐曦核心團隊此前在GPU IP、設計、產(chǎn)品化方面有全套的經(jīng)驗，這是一個基礎。
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不可否定，RISC-V是一個巨大的產(chǎn)業(yè)機會。但正如彭劍英所言，今天的RISC-V在國內(nèi)出現(xiàn)第一家公司芯來科技至今只有三年的時間，從IP設計到最終的芯片上市，這中間會有3-5年的沉淀期，因此還處于早期階段。雖然兆易創(chuàng)新和樂鑫等公司推出了一些產(chǎn)品面市，但要論市占比現(xiàn)在還為時尚早。
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“中國芯”背后的IP力量

芯片并不是一個新概念，已經(jīng)經(jīng)歷了數(shù)十年的發(fā)展，如今芯片的種類雖然還是以處理器芯片為主流，但一塊電路板上用到的其他芯片類型也非常豐富。而每一種芯片設計背后都會牽扯到這樣那樣的IP，接口IP、DSP IP、RAM IP、控制器IP……
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統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，IC的復雜度以每年55%的速率遞增，而設計能力每年僅提高21%。因此，一個芯片公司要爭做行業(yè)頂尖，如果不借助IP的力量，難度可想而知。ICDIA上，IP這個詞出現(xiàn)在各個公司的演講和訪談中。
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上面已經(jīng)提到，沐曦集成電路的核心團隊在GPU方面有較為全面的經(jīng)驗，而創(chuàng)始人陳維良自己在GPU架構IP和產(chǎn)品化方面都有經(jīng)驗。他還提到，一個GPU中行業(yè)IP核占用的面積超過了80%，自主GPU也是從IP設計開始。這是IP和國產(chǎn)GPU的結合。
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芯耀輝科技則是國內(nèi)專注于IP研發(fā)的公司。芯耀輝科技CTO李孟璋提到，IP自身復雜度越來越高，需要全方位的驗證，芯片級驗證、系統(tǒng)級驗證、可靠性驗證和兼容性驗證等需要IP團隊耗費巨大的心力。這其中也蘊含著各種創(chuàng)新，IP和封裝技術結合而來的先進封裝，IP和EDA結合的智能化和自動化等。這是國產(chǎn)IP廠商的思考。
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芯動科技是IP和芯片定制服務商。芯動科技技術總監(jiān)高專談到，IP本身的市場總值并不大，大概只有數(shù)十億美元的份額，但IP卻能夠撬動數(shù)千億的半導體市場。他認為，IP設計需要承擔設計風險和先進制程兩個方面的壓力，IP設計要緊跟新標準和新工藝。芯動科技一直都關注接口IP的發(fā)展，目前已經(jīng)有50億顆IP核應用在客戶的芯片中。這是國產(chǎn)IP廠商展示出的競爭力。
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在這里還是要再一次提到芯來科技，是國內(nèi)第一家專注做RISC-V處理器IP以及相應解決方案的公司。從2018年的零到如今的全系列IP解決方案，芯來科技所有的處理器IP都是可配置的，能夠去對標Arm公司類似的產(chǎn)品。這也是國產(chǎn)IP廠商展現(xiàn)出來的競爭力。
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而國內(nèi)還有很多像行芯科技一樣做EDA工具的，在這個領域設計IP或者結合IP都是不可避免的。因此，我們講“中國芯”發(fā)展要注重研發(fā)，有一個很關鍵的點就是，在各個國產(chǎn)芯片公司內(nèi)部，核心團隊需要有人在IP方面是擅長的。
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中國是否需要有自己的芯片標準？

上文中，我們已經(jīng)講過全球IP發(fā)展的大勢，以及“中國芯”背后的IP力量。在這個基礎上，我們?nèi)ニ伎家粋€目前在國內(nèi)非常熱門的話題，那就是中國需不需要有自己的芯片標準？
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龍芯中科董事長、中科院計算研究所研究員胡偉武近來表示，Wintel（Windows+Intel）和AA?（Arm+Android）模式在全球范圍內(nèi)具有壟斷性地位，中國要實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的發(fā)現(xiàn)需要建立起第三套體系。一旦有了自己的體系，即便是落后的工藝也能夠有很好的用戶體驗。
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關于打造中國自己的操作系統(tǒng)這一點，華為事件已經(jīng)說明，操作系統(tǒng)也會成為“卡脖子”的環(huán)節(jié)，華為手機在全球除國內(nèi)以外的業(yè)務便深受其累，應用生態(tài)能夠決定背后的用戶生態(tài)。
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但這背后還有一個更深層次的問題，那就是上述我們提到的IP相關的公司中，除了芯來科技在基于開源架構RISC-V打造IP矩陣，其他所提到的這些IP公司都在遵循“X86架構”和“ARM架構”這些主流架構做事情。
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實際上，即便是RISC-V架構也不是中國自己的體系，而是一個開源的架構。因此，作為芯片產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的先鋒，國內(nèi)各大IP公司基本都是在全球化的芯片標準下繼續(xù)做創(chuàng)新。
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而IP的玩法本身也在進化，Chiplet模式已經(jīng)被廣泛的認可。芯原股份創(chuàng)始人、董事長兼總裁戴偉民在主題為《芯粒（Chiplet）的機遇和挑戰(zhàn)》中提到，2024年，采用Chiplet的處理器芯片的全球市場規(guī)模將達58億美元，比2018年的6.45億美元增長9倍，到2035年將達到570億美元。對于半導體IP來說，升級為Chiplet供應商，可提升IP的價值且有效降低芯片客戶的設計成本。
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不得不說龍芯中科是少數(shù)派。早在十年前，龍芯中科就曾帶頭實施“中國國家指令集架構計劃”。此前“中國芯”剛開始大熱時也有劃分標準，面向CPU則需要：1、研發(fā)機構安全保密；2、指令系統(tǒng)能自主可持續(xù)發(fā)展；3、核心源代碼必須是自己編寫?？纯创酥写怼埿局锌频目部缆?，至今依然和MIPS ?IP糾纏不清，先是被MIPS起訴以繳納授權費方式和解。如今又被取得MIPS中國區(qū)獨家經(jīng)營權的上海芯聯(lián)芯質(zhì)疑其“徹底”拋棄MIPS并發(fā)布自主指令系統(tǒng)的宣傳報道未經(jīng)相關方佐證，與事實嚴重不符，已經(jīng)損害了上海芯聯(lián)芯的合法權益。因而，上海芯聯(lián)芯要求龍芯中科公開“LoongISA”和“LoongArch”手冊的完整內(nèi)容。至今，龍芯中科還沒有給出回應。
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當前，正處于龍芯中科上市的關鍵時期，此番事情如果不能夠得到合理解決，公司將背負很大的輿論壓力，也需要面臨上海芯聯(lián)芯的訴訟問題。
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作為“中國半導體IP第一股”，芯原的IP覆蓋了圖形、視頻、數(shù)字信號、神經(jīng)網(wǎng)絡處理等，與全球各大晶圓代工企業(yè)都有過合作，研發(fā)實力可見一斑。但戴偉民并不建議中國搞一套自己的芯片標準，力主持續(xù)推動中國集成電路產(chǎn)業(yè)RISC-V生態(tài)建設。
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后記

從X86到ARM再到RISC-V，“中國芯”這一次的上車速度并沒有明顯落后，RISC-V不僅是國產(chǎn)IP的機會，也是國產(chǎn)芯片的歷史性機遇?；谝粋€全新的開源平臺，能夠與國際同行競爭比拼。
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在國家倡導保護知識產(chǎn)權的大背景下，國產(chǎn)IP企業(yè)的發(fā)展環(huán)境將越來越優(yōu)質(zhì)。在國產(chǎn)芯片的每個環(huán)節(jié)上，或者會有國產(chǎn)IP企業(yè)，或者在相關公司中能夠看到從事過IP研發(fā)的核心人員。IP被認為是芯片產(chǎn)業(yè)的靈魂，在“中國芯”發(fā)展歷程中的作用是巨大的。
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龍芯中科這么多年堅持走“自主體系”的道路，此中艱辛可想而知，受到的質(zhì)疑也從未斷過。如今，RISC-V指令集如當年的MIPS一樣紅火，我們是借力打力？還是另起爐灶？