IP核怎样从“依赖”转为“依靠”

IP核作为SoC设计的重要组成部分，其重要性不言而喻。不过，IP搭载的情况却不容乐观。在去年IC设计十周年年会上，“滥用IP核”被指出是当前影响本土IC设计业发展的三大症结之一。在业界甚至还有一种说法，本土IC企业被称为“IP核组装工”。

那么，过于依赖IP核会带来哪些不良影响?是什么原因导致IP核的过于依赖，又该如何扭转该现状?为此记者进行了深入采访，希望从中找到相关解答。

过度依赖IP降低设计能力

IP核依赖的问题不是出在IP核本身上，企业使用IP核也无可厚非。关键是我们如何看待IP核，如何使用IP核。近年来，国内IC设计企业使用的IP核越来越多，有些SoC使用的IP核数量达到几十个，对IP核的依赖程度也越来越高。

中国半导体行业协会IC设计分会理事长魏少军指出，过于依赖IP核会带来三方面问题：

一是产品的同质化。企业开发的SoC需要有差异化，由于应用的同质化竞争已经十分严重，SoC的差异化就成为大家必须关注的焦点。而大量使用第三方的IP核，不可避免地出现SoC性能、功耗，甚至成本的同质化。

二是对所研制的SoC性能产生严重制约。第三方开发的IP核，往往需要兼顾尽可能多的使用者的要求，所以性能等指标的冗余度较大，且由于使用者大多不去对IP核进行优化，带来的直接影响是SoC的性能受制于IP核而无法提升。

三是由于有可用的IP核，企业自身不愿再投资做研发，久而久之，养成了依赖，有合适的IP核甚至就不会做设计了。

事实上，我国IC设计企业对IP核的依赖已经开始导致设计能力的下降，至少在过去的几年中基础能力的提升和设计技术的进步非常缓慢。魏少军认为，“在这种情况下，IC设计被称为IP组装工也就不足为奇。长此以往，对中国IC设计业的能力提升显然负面的影响很大。”

赛迪顾问副总裁李珂告诉记者:“从企业层面来讲，依赖IP核不利于企业核心竞争力的发展;从国家层面来看，会影响国家自主知识产权的积累。”“IP核依赖的问题不是出在IP核本身上，企业使用IP核也无可厚非。关键是我们如何看待IP核，如何使用IP核。”魏少军指出。

记者也对国内几家芯片企业代表进行了采访。Springsoft(思源科技)中国区技术服务总监匡一宁认为，导致当前过于依赖IP核的原因主要在于当前终端市场空间比较大。当前国内芯片企业主要依靠应用和整机来获取竞争优势。通过搭载IP核，就可在短时间内迅速推出产品，终端市场空间使得这种模式目前还有利润空间。匡一宁指出，从长远来看，国内企业可能需要转向自己设计IP核，更精细地做IC。

中兴通讯微电子研究院技术总监朱晓明告诉记者：“当一个企业想涉足一个行业的时候，如果没有相应的积累，只是在了解IP的组成之后，就进行简单的组合应用，这就是一种‘别人有，我也要有’的从众心理。对于一个成熟的IC企业，它对于IP的购买是非常谨慎的。需要先了解IP的用途、应用程序之后才进行抉择。”

海思半导体一位不愿透露姓名的工程师表示：“芯片产业分工很细，无论是国际还是国内，成熟的芯片设计公司都会评估投入产出比，从而决定特定的IP是购买还是自研。通常来说，通用IP可选择购买，体现竞争力的核心技术需要自研。”

发展IP核需改变思路和策略

不是我们做不出这些IP核，而是做出来没人敢用。IP核现在最难的是验证和复用。

当前全球设计行业特点是追求低成本和快速上市。在这种情况之下，通过IP核的搭建是实现低成本、快速上市的一个捷径。赛迪顾问副总裁李珂告诉记者，”在投入产出比以及风险上来看，企业层面依靠IP搭载是能理解的。如果要自身做IP核、从基本模块开始做起的话，第一是成本会比较大，第二时间也会比较长。比如，花两年时间把IP搭起来的话，可能这一代产品就已经过时了。”

回顾中国集成电路产业的发展情况，十年前在IP核的自行研发上还是比较红火，但是现如今自主研发的企业不是越来越多，而是越来越少。对此，李珂认为,不是我们做不出这些IP核，而是做出来没人敢用。

IP核现在最难的是验证和复用。在IP核验证层面上，目前没有一个合适的手段或者权威的机构来做IP核的检测。在复用层面上，即使做出的IP核好用，购买的企业还要考虑是不是真正地符合企业自身的系统。

像ARM这样的就不会有这种情况，因为它的一款产品可能有诸多使用过，接口、设计规则等业界都已知晓。但对于一个新的IP核来说，复用就很难。还有一点是，目前验证和复用是国家技术创新体系之外。

对于已经可以自行设计IP的芯片企业来说，能否共享这些知识产权?李珂认为：“由于兴趣和精力的原因，这些芯片企业也无法共享这些知识产权。企业没有兴趣是因为IP利润收入很小，也无法做大。在企业的经历上，展讯、海思这些企业的经历主要在自己的芯片、基带建设上，没有精力推广自己的IP核。”

在政府层面的助推上，李珂指出了一条开阔性的思路。“国外有很多成熟的IP核都是经过验证的，有些企业一年只有几千万美元。比起从头花时间和成本设计，不如收购一些IP核企业，而且避免验证和复用问题，收效会很大。

收购有两个层面：一是企业可以考虑，同时国家通过专项资金、政策进行鼓励和支持。二是国家考虑出钱收购。这需要放到资本层面、或行业整合的层面考虑，而不要放在科技创新的层面考虑。

在产业政策上，我们的弊端主要是局限在科研、产业化、资金支持等方式上，一些国际大公司通过收购、兼并、上市等提升成长能力。这些也都值得考虑，谈产业要思路开阔，跳出知识分子的议题范围。”

回归IC设计基本面

回归IC设计的基本面，在基础设计能力上做积累。由于常用的IP核并不是太多，只要下足工夫，还是可以做出自己的优秀IP核来。集成电路设计需要深厚的功底。随着工艺走向超深亚微米，对物理设计的要求将越来越高。

魏少军给出以下建议：我国IC设计企业还是要沉下心来，回归IC设计的基本面，在基础设计能力上做积累。由于常用的IP核并不是太多，只要下足工夫，还是可以做出自己的优秀IP核来。对于第三方的IP核，只要有可能，还是要在人家的基础上做优化，要下决心做出比原厂还好的IP核。此外，要积累和提升基础能力，敢于“向下”做，在物理层面上下功夫。

IP核的商业模式决定了小规模的IP核提供商将面临严峻的生存压力，换句话说，靠IP核的许可费和提成费很难养活一个专业的IP核企业。

“我们的IC设计企业也许要分两步走。”魏少军告诉记者，“一是在使用第三方IP核的时候，要着重根据自己的要求，深入优化IP核，而不是简单地拿来就用;二是要根据自己的发展，有意识地超前部署IP核的研发。”

企业也在积极探索和实践，君正集成电路股份有限公司副总经理周生雷介绍到，君正加强自主设计能力，尽量使用自己设计的IP核，减少第三方IP核的采购数量。

因为随着技术的演进，在40纳米和28纳米工艺下，第三方IP核的采购成本将大大超过流片成本，自主IP核的数量和质量对芯片成本的影响越来越大。“实际上，对于很多国内公司或国内的设计人才来说，并不是说设计不出这样的芯片，而是不知道该设计什么样的芯片。”匡一宁指出。

对比国际上的巨头，不难看出，这些企业真正的成功，是自身的基础能力决定的。本土IC企业该如何寻找发力点?

朱晓明告诉记者：“终端要与芯片打通，这样芯片的功能可以很好地在终端上充分地体现。如果设计出的产品性能很好，但是无法在终端上充分地体现，那就是徒劳。”

“本土IC企业从系统反推入手比较有机会，像海思、展讯都是靠系统取胜。因为他们拥有定义芯片的机会和能力，才能够积累相应的技术能力来设计出相应的芯片。苹果的成功也主要通过软件等整合建立起系统的优势。”匡一宁认为。

魏少军指出，首先要认清工艺进步会引发什么变化,从而在产品形态上下工夫，要下大力气提升基础设计能力。同时，要关注应用的发展及应用对IC提出的挑战，有目的地超前部署。此外，我国IP核的发展应该更向集成电路代工厂倾斜。