“每1美元的IP支出能夠帶動和支撐100倍價值的晶片市場。”這是時下描述IP對半導體產業鏈重要性的經典論斷。
從積體電路產業鏈構成來看，IP屬於底層技術，是晶片廠商快速、高效設計晶片的重要工具之一。隨著超大規模晶片設計的複雜度不斷提升，IP及其複用技術將成為產業發展的關鍵要素，這一趨勢在不斷增長的IP市場規模上已經得到印證。根據IPnest資料，2021年全球半導體IP市場規模達到54。5億美金，年增長率為19。4%；預計2026年市場規模將達到110億美金，年複合增長率超過15%。中國市場方面，近年來，我國積體電路產業蓬勃發展，帶動了IP需求快速增長，尤其是自主可控的優質國產IP。
歷史機遇之下，國產IP廠商牛芯半導體（深圳）有限公司（以下簡稱“牛芯半導體”）核心團隊專注IP技術研發，相繼推出了多項核心IP產品，並迅速成長為業內的一匹黑馬。
牛芯半導體的產品有哪些？它的競爭優勢在哪裡？在國際巨頭林立的IP市場，牛芯半導體如何才能脫穎而出？在愛集微對牛芯半導體副總經理趙喆的深入採訪中，問題的答案都逐漸清晰。
三大核心業務重磅出擊
趙喆向愛集微介紹，牛芯半導體的核心業務主要有三類：SerDes IP，可以支援PCIe、RapidIO、SATA/SAS、JESD204、LVDS、USB、Ethernet、MIPI等單協議或多協議Combo，工藝覆蓋180nm-7nm；DDR IP，支援DDR3/4/5以及LPDDR2/3/4/4X/5，提供MAC+PHY全套解決方案；同時，牛芯半導體還可以基於介面IP技術，承接相關晶片定製化服務。
對於定製化服務，趙喆做了進一步說明：牛芯半導體為客戶提供定製開發，並不是IP產品本身的定製化程度很高，而是在研發一款IP產品前，團隊會充分了解和吸收國產晶片設計廠家的訴求，將定製化功能融合到產品中，進而打造出與國產晶片廠家匹配度更高的IP產品。
除了現有產品外，牛芯半導體也在積極佈局更先進製程和更高速率的IP產品。目前，公司已完成28Gbps以下SerDes產品驗證，並在此基礎上快速開展32Gbps PCIE5。0的研發工作；同時，公司將啟動56G/112G SerDes研發；DDR產品方面，公司已經完成DDR4和LPDDR4的產品佈局，目前正在推進DDR5和LPDDR5的開發。
那麼，從整個IP市場角度看，牛芯半導體在業內處於怎樣的水平呢？趙喆表示，“在SerDes IP 方面，公司主打的PCIE系列產品、JESD204B/C、FPGA combo SerDes IP，已在多家客戶產品中得到了成功應用，為晶片國產化提供了強力支援；DDR IP的PPA在業內已處於比較領先的地位，並獲得了諸多客戶的應用和認可。”
據瞭解，目前牛芯半導體在主流先進工藝佈局的SerDes、DDR等中高階介面IP，已廣泛應用於5G通訊、AI運算、智慧終端、網路交換、基站晶片、雲計算、伺服器、儲存等領域，累計服務客戶超過一百家。
以技術實力構築市場“護城河”
三大核心業務、服務客戶百餘家、多項IP產品行業領先……牛芯半導體多點開花，交出的成績單可謂耀眼。
如此佳績，牛芯半導體是如何做到的呢？趙喆表示，最重要的因素是行業大環境：“其實早幾年前，國產IP非常不好做，也不太受重視。近年來，在地緣政治、缺芯潮等多重因素影響下，越來越多的人開始意識到——半導體行業的國產化是大勢所趨。而作為晶片的核心環節之一，IP的自主可控更是刻不容緩。”
“應該說牛芯半導體的成立趕上了國產半導體行業發展的好時代，很多廠商開始願意選擇國產IP，並基於國產工藝來做一些真正自主可控的國產晶片，這與牛芯半導體‘以滿足中高階核心IP國產化需求為己任’的初衷也是相符的。”
牛芯半導體快速發展的背後，固然有“時勢造英雄”的因素，但“英雄”也必須具備過硬的實力：
一方面，牛芯半導體始終秉持著“以客戶為中心”的服務理念，致力於為客戶提供定製化的IP解決方案。“牛芯半導體能夠為高速ADC/DAC晶片廠商提供JESD204B/204C介面IP定製化解決方案，支援定製開發配套的DDC/DUC/FIR等數字模組；基於自主研發的PCIE PHY IP產品，配合客戶需求，提供相容PCIE/SATA/SAS協議的定製化IP；憑藉多年SerDes技術積累，為客戶提供48通道系統時鐘傳輸方案及訊號完整性分析，幫助客戶設計實現功耗更低、延遲更小、效能更優的晶片產品，顯著提升市場競爭力。”
另一方面，牛芯半導體長期專注於SerDes和DDR相關技術，具備自主智慧財產權，可提供多工藝平臺的SerDes+DDR組合方案——牛芯半導體是目前市場上少有的介面IP組合方案供應商。在火爆的Chiplet（小晶片）領域，牛芯半導體基於SerDes和DDR技術積累，承接各類Chiplet定製化設計，以滿足客戶成本控制、設計複用、良率提升等需求；此外，團隊也在積極參與小晶片Chiplet標準制定。
專注技術創新 在國際巨頭中突圍
“雖然牛芯半導體在國內介面IP領域取得了諸多階段性成果，但與國際巨頭相比還是有相當大的差距。”當談及與國際巨頭的差距時，趙喆如此坦言。
根據IPnest對全球十大IP供應商的排名，排名第一的ARM佔據了40。4%的市場份額，排名第二和第三的分別是Synopsys和Cadence，市場份額分別為19。7%和5。8%。這也反應了全球半導體IP市場由國際巨頭高度壟斷的現狀。
趙喆提到：“尤其在IP細分領域上，國際巨頭都享有絕對領先的市場份額，國內IP廠商要打破這種壟斷局面，還有很長的路要走。”
以介面IP為例，國際IP領軍廠商Synopsys於上個世紀八九十年代就開始佈局介面IP，基於長時間的資金投入和技術積累，Synopsys在整個介面IP的市場份額已超過50%，在一些細分領域的市場份額甚至接近80%。
在國際巨頭的重圍之下，國產IP廠商如何才能實現突破呢？趙喆認為，在國內半導體產業快速發展的大背景下，國產IP廠商可以考慮借鑑Alphawave的發展思路。成立於2017年的Alphawave，並沒有走Synopsys提供“大而全”解決方案的發展道路，而是另闢蹊徑專攻前沿技術節點，集中力量打造最先進的IP產品，並率先在3nm上突破了112G SerDes技術。在短短几年內，Alphawave異軍突起，成功躋身全球十大IP供應商。
作為IP行業的後來者，牛芯半導體也非常注重創新技術的積累和開發，不斷推出有自己特色的IP產品。
把握行業機遇打磨核心產品
近年來，半導體IP需求增長迅猛。趙喆認為，快速增長的背後主要有兩大原因，一是隨著工藝節點不斷演進，流片費用隨之提高，晶片設計廠商將更傾向於選擇經過矽驗證的IP，以此縮短產品上市時間，保證成功率；二是隨著介面IP速率不斷提升，SerDes IP和DDR IP的設計也越來越複雜，晶片公司尤其是一些中小型晶片公司必須向專業的 IP供應商借力，進而帶來了強勁的IP外包需求。
事實上，由於大資料中心的影響和互聯通訊需求增加，市場對介面IP更是有著旺盛的需求。根據IPnest統計，全球介面IP產業增速遠超IC設計產業。介面IP正逐漸成為中國乃至全球半導體IP產業發展的新動力，這也為牛芯半導體這樣的國產IP廠商帶來了更多發展機遇。
在機遇面前，趙喆認為一定要保持“冷靜”。她警醒道，“IP是一個需要耐得住寂寞的事業。一方面，介面IP的技術壁壘非常高，只有透過團隊的長期磨合和持續的技術積累，才能打造出真正可靠的、經過量產驗證的產品；另一方面，IP產品並不是提供給客戶就結束了，在產品交付後，團隊還要持續為客戶提供技術支援以及整合化服務。”
“牛芯半導體希望與國產晶片設計廠家達成更默契的合作，打磨出更有競爭力的IP產品，定製出真正屬於國產自主可控的晶片。”展望未來，趙喆如此期待。