作者：电子创新网张国斌
在近两年美国限制中国半导体的发展举措中，EDA工具的限制成为一个有力的手段，这也让很多人知道EDA工具卡住我们IC设计的脖子，但是大家不知道的是半导体IP也被卡脖子，尤其是先进工艺接口IP。不过，随着本土IP公司的茁壮成长，这个问题已经有望解决。
“今年芯耀辉的员工很忙，一部分人在加班加点开发产品，一部分在支持客户规模量产。”在今年的ICCAD2023的媒体专访中，芯耀辉董事长曾克强表示，“经过三年多的自主研发，芯耀辉已开发出基于国产工艺全系列接口IP，包括PCIe、Serdes、DDR、D2D、USB、MIPI、HDMI、SATA，SD/eMMC等涵盖最先进协议标准的全栈式完整IP解决方案，包括LPDDR5、DDR5和片间互联的D2D IP。目前，我们正积极将这些产品引用到行业主流工艺中进行测试，此外，要实现Chiplet技术的真正落地，高质量的接口IP是不可或缺的。”
团队研发的DDR5/4 PHY在相关工艺上超越了全行业最高速率；推出的LPDDR5/4 PHY极具PPA竞争力及优异的易实现性及互操作性；完整的UCIe D2D解决方案包括PHY及控制器，可支持UCIe协议且兼容D2D和C2C场景。
“在芯耀辉之前，大家可以看到国内的厂商基本上能够实现的做到的接口IP的标准一般都还是比较传统的，像DRR3、PCIE3等，但是最领先的标准比如说DDI5、PCIE5没有，这也是我们芯耀辉从成立之日起的时候要做的事情，我们就希望在这一块真正能够做前人没做过的事，真正填补空白。”他强调。“接口IP也是当下整个IP领域需求最旺，增速最快的应用领域，也是除了处理器以外规模最大的细分市场。”
IPnest对接口IP未来5年进行了预测（2023-2027）大部分增长预计来自三个类别：PCIe、内存控制器（DDR）、以太网&D2D，5年复合年增长率分别为19.2%、18.8%和22.3%，这些协议都与数据应用相关。2022年前5大接口协议的市场规模为14.4亿美元，预测2027年将提升至35亿美元，即复合年增长率18%。
曾克强表示，芯耀辉在IP领域拥有独特的优势，主要体现在以下两点：
1、符合国际标准协议的定制化设计：芯耀辉专注于制定符合国际标准协议的接口IP，不仅满足这些标准协议的要求，还根据客户的客户的不同应用场景和产品形态，提供满足这些标准协议的定制化需求。例如，对于消费类产品，客户可能更关注功耗和面积，即所谓的的PPA（功耗、性能、面积），而除了在PPA方面取得平衡外，客户最看重的是一次量产成功，要求IP做到高可靠性和强兼容性。“这也是我们最看重的地方，甚至超过了PPA的考量”他强调。
2、专业团队进行系统级验证：由于芯耀辉在IP领域有持续15-20年的积累，公司建立了几十人的经验丰富专业团队，专门负责可靠性和兼容性测试，从系统级到芯片电路级进行全方位的验证。
“例如，在可靠性方面，芯耀辉会针对IP进行温度、电压以及制造工艺的拉偏测试，并且还会进行ESD静电防护能力测试以及长时间的高温老化测试，确保IP在客户芯片量产上没有良率的问题。同时我们也会针对客户实际应用场景，以及积累多年的非标准场景，进行极端环境下（比如高通道损耗，长时间不间断传输等）的IP性能测试，保障IP具备高度的可靠性。”他补充说，“而在兼容性方面，不同的接口IP都会和市场上主流的相关外设做互联互通兼容测试。举个例子，常用的接口DDR5，针对市场上最常用的应用厂商的颗粒，比如说三星、海力士、美光和国内成熟厂商等等，我们都会收集它主要的颗粒，针对不同的速率、不同的DIMM，我们都会去做测试，不仅是普通的读写，甚至会反复的初始化，考验产品的训练过程和性能，确保接口IP能做到完备的测试，这应该是国内的厂商里独一无二的，所以保证了我们交付给客户的产品，除了在PPA上满足客户的需求，更在可靠性和兼容性上帮助客户的产品一次量产成功，降低产品风险，缩短产品上市时间。”
他表示经过三年的研发，芯耀辉已经在国产先进工艺已经实现了所有接口IP主流的全套量产交付，尤其是针对高性能计算，最主要的应用场景就是CPU、GPU、AI，他们其中主要的接口IP的需求主要是两大类，一类是存储器接口，一类是片间互联。如DDR5、LPDDR5等芯耀辉都已经完成自研，并且实现量产交付。
针对片间互联，芯耀辉的PCIE4、PCIE5都是行业目前独家的，也完成量产交付，包括die to die的UCIe。
“Chiplet技术的核心在于将芯片的性能和工艺进行解耦，将一个复杂的SoC大芯片根据其不同功能分成不同小芯片，这些小芯片可以采用不同的工艺来异构集成。理想情况下，这种集成应该在效率和连接性上类似于同一颗芯片，即像同一颗芯片的片间总线一样高效互联。然而，实际情况下，由于不同芯片的连接会带来一定损耗，而且许多芯片需要大量连线，这带来了一个现实中的问题。要实现Chiplet技术，最本质的挑战是实现片间的高效互联，而真正的互联问题是Chiplet技术落地中最为核心的方面。在这个过程中，对接口IP的需求显得尤为关键”他分析说，“芯耀辉是第一批加入UCIe组织的国内厂商，也是参与制定首个中国原生Chiplet技术标准《小芯片接口总线技术要求》（T/CESA 1248-2023）的重点贡献企业,同时也是中国Chiplet《芯粒互联接口标准（ACC1.0）》和《车规级芯粒互联接口标准（ACC_RV1.0）》的起草和审阅单位；另外，我们还承接了国家科技部重点研发计划“芯粒集成的统一网络架构和接口规范研究”项目，从产学研多方面推动国内Chiplet技术落地及生态链的发展。”
他指出，在开发Chiplet时，封装是一个关键要素。因此，在芯耀辉进行接口IP设计时，他们就考虑了与芯片接口IP设计和封装设计之间的协同设计。芯耀辉已经和国内多家先进封装厂商联合研发，以在提供给客户接口IP时就充分考虑后端封装的实现性。
他表示，芯耀辉不仅支持国外厂商的先进封装，也支持国内一些2.5D封装，同时针对国内产业链的现状，也支持传统标准封装。“芯耀辉是国内第一家完成UCIe die to die的IP。今年年末，我们将完成首个客户量产交付”他强调。
展望未来，他表示芯耀辉看好高性能计算、人工智能和汽车领域。从2021年开始，芯耀辉已经开始在相应的接口IP领域进行布局。截至2023年，芯耀辉已经通过了与车规相应的ACQ-100和ISO26262的国际测试认证。因此，芯耀辉是国内唯一能够提供符合车规认证的接口IP厂商，为未来汽车的市场做好充分的准备。
注：本文为原创文章，未经作者授权严禁转载或部分摘录切割使用，否则我们将保留侵权追诉的权利
