为什么现在的半导体IP授权服务越来越难做

半导体IP行业正在经历转型，新的半导体IP公司更难建立自己的地位，老牌的半导体IP公司维护自己的信誉也非常困难。

在半导体IP市场取得成功需要的不仅仅是大量的 RTL，如今的市场还需要一个完整的设计、后端和验证团队，这提高了半导体IP的门槛，限制了在这个市场上竞争的公司数量。

自 1990 年代首次引入半导体IP概念以来，半导体IP的组成部分发生了重大变化。最初只是一个RTL，现在已经发展到包括复杂功能的系统，通常涉及硬件和软件、模拟和数字、验证组件、综合脚本等等。随着半导体设计行业向chiplets的高度复杂方向发展，半导体IP不仅仅要提供设计IP，甚至还被要求制造这些样片并使其可用于IP评估。很多人都没有意识到的是，这已经不是半导体IP概念最开始承诺的“design-once/use-everywhere”的哲学了，因为每个“use-everywhere”的应用场景都略有不同。

这需要半导体IP开发人员和芯片系统集成商之间越来越多的信任。早期IP的行为非常集中，是一个单一的固定功能。这相对简单，也相对容易理解。目前的趋势是半导体IP变得更大、更复杂，也越来越像黑匣子。

黑匣子意味着随着事物的成长，你与它的互动仅限于外壳，你对那个IP深处发生的事情的了解越来越少。这是一个巨大的设计哲学转变，我对里面的内容了解得越来越少，所以我必须越来越依赖我的 IP 供应商来验证它。

集成商本可以自己开发半导体IP，但为了加快上市时间，他们希望半导体IP提供商有好的解决方案，使IP的集成和验证尽可能简单。

这并不像听起来那么简单，成功设计和交付半导体IP需要从一开始就规划清楚，有计划地向数十家客户提供完全相同的IP 核。

半导体IP行业的核心原则是复用。这意味着一遍又一遍地重复交付相同的半导体IP模块才能利益最大化，这意味着要合理规划架构设计，以便在不同的系统、不同的细分市场、不同的场景下使用。

半导体IP业务中的一句老话是，“在你交付了 10 次之前，它就还不是一个真正的 IP”

这个说法体现了这样一个现实，即对商业级 IP 进行强大的验证、建模、封装、文档和设计支持，远比一个 SoC 设计中用来流片的设计模块要复杂得多。

但事实上，你不能坐等IP成熟，因为到那时，你将无法以溢价出售你的半导体IP。

同样对于一个SoC设计厂商，如果不希望等待最新版本的 PCIe IP成熟，就应该使用 PCI Gen 3 或 Gen 4，但是结果你的客户同样也不会再溢价购买你的产品了。

一个SoC设计必须站在最前沿，那么也必须接受所使用的 IP 中会存在错误、ECO和规格迭代。

不仅仅是功能

随着半导体IP变得越来越大、越来越不透明，SoC集成商很难为该半导体IP执行后端实现。

FPGA开发也存在类似的问题。很难在货架上摆放一些东西来满足多个用户的需求，因为每个用户都可能需要不同的尺寸。他们可能想要折中考虑不同的timing、资源（又或者他们使用资源的方式不同）和功耗。这些目标很多时候是相互矛盾的，这都会导致不同的设计。

半导体IP的设计和后端实现越来越多地决定于特定的工作场景，SoC客户需要非常清楚自己的工作负载，半导体IP提供商需要针对不同的场景灵活地提供IP服务。

扩展到chiplets

未来， IP的所有内容都将延伸到chiplets，就像在电路板上安装不同的芯片一样，现在就是在SoC上集成不同的chiplets。如今只看到垂直整合，这意味着chiplets都是在一家公司内创建的。当一家公司拥有所有这些chiplets时，他们可以相互通信，并且可以统一握手机制进而定义明确的规格。

将来，可以从供应商 A 购买一个小芯片，从供应商 B 购买另一个小芯片，他们需要有一个通用的协议，例如UCIe定义了chiplets之间的互联。

对于半导体IP而言，就是需要不停地追逐新的标准。

验证挑战 半导体IP哲学的最大障碍始终是验证。当半导体IP变成了一个黑夹子，那么全面完备性的验证就是 IP 供应商的责任，而IP供应商考虑到所有可能的系统场景用例是比较困难的。

一般来说，系统集成商（SoC集成）一般只需要验证系统内IP的正确互连，而不是重新验证所有的各个IP。为此，IP 提供商应提供可在客户的 SoC 测试平台中复用的用例和checker。

IP 提供商还应提供一个参考测试平台，用于演示 RTL 仿真中的典型使用模型。可能，该测试平台还需要支持门级仿真和功耗评估等等，总之IP供应商需要尽可能地帮助SoC集成客户快速集成自己的IP，从而实现快速产品化。

通常，IP带有自己的独立验证环境，需要集成到 SoC 环境中。通常使用UVM进行IP级验证，使用Python或C++进行SoC级验证。将 IP 级 UVM 环境的子集移植到 C 是相当繁琐的。对于高度可配置的 IP，必须自动生成所有必要的测试平台。所以，IP交付的不仅仅是RTL，还有验证环境、软件实例和文档等等。

半导体IP公司必须在验证流程中不断创新。如今的芯片验证和芯片设计开发是并行的，为了建立半导体IP交付的信心，验证方面会尽可能多地使用形式验证方法、仿真平台和硬件加速，以及实际的芯片测试等方法。

如果 IP 在交付后被修改会怎样？在RISC-V中，几乎每个客户都希望定制或扩展它。修改之后就需要重新验证，这就意味着他们需要交付一个非常复杂的验证环境。如何验证修改的内容是一个需要考虑的内容，此时，验证环境必须是 IP 交付的基本组成部分。

现在，半导体IP研发包含整个子系统的测试芯片，使客户能够在实际流量压力下的评估IP，反复执行边界条件，以确保IP按预期运行。

结论 半导体IP领域越来越要求IP开发成为一家芯片产品公司，即使他们从未直接在市场上销售其真正的芯片。

随着 IP 块变得越来越大、越来越复杂，一定程度的不透明是不可避免的。

供应商和集成商之间需要提高信任度，这也使得新的半导体IP公司更难建立自己的地位，老牌的半导体IP公司维护自己的信誉也非常困难。