半导体IP:芯片制造中不可小觑的关键隐藏环节

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来源: | 作者:电子发烧友 | 发布时间: 2025-01-02 | 139 次浏览 | 分享到:

目前，在全球科技产业中，半导体IP（Intellectual Property）产业作为数字创新的“智慧引擎”，但对于芯片制造商而言，IP 核如同基石一般，是构筑高性能、复杂芯片不可或缺的核心组件。

IP，即知识产权（Intellectual Property）在芯片设计领域，特指那些已经过验证并可重复利用的电路模块，被形象地称为IP核。这些IP核如同芯片的“DNA片段”，承载着诸如处理器核心、通信接口、图像处理单元等特定的功能信息。

通过复用这些经过严格验证的IP核，芯片设计师能够显著缩短设计流程，降低设计成本，同时确保芯片的高性能和可靠性。半导体IP核的存在，极大地简化了芯片设计的复杂性。

在IP核的分类中，我们可以将其分为软核、固核和硬核三种形式。

软核是设计代码的初级形式，通常以与工艺无关的寄存器传输级（RTL）硬件描述语言（如VHDL等）存在。这种形式的IP核设计周期短、投入成本低，且布局布线灵活。然而，其后续工序可能无法完全匹配整体设计，性能也可能无法得到全面优化。

固核则介于软核和硬核之间，通常以网表形式提供。它已经通过了功能验证和时序分析，设计人员可以方便地以逻辑门级网表的形式获取。固核对软核进行了参数化，用户可以通过头文件或图形用户接口（GUI）对参数进行灵活操作。

硬核则是软核经过逻辑综合、布局布线后的最终产品形式，具有特定的工艺和物理实现方式。它通常以掩膜形式提供，并已经完成了布局布线。此外，硬核还可以针对特定工艺或购买商进行功耗和尺寸上的优化。

在集成电路行业中，半导体IP授权的地位举足轻重。尽管其市场规模并非主导，但它是技术创新和价值创造的核心所在。近年来，随着汽车、消费电子和物联网（IOT）等基于人工智能（AI）的应用程序需求不断增加，半导体公司正在积极开发定制的IP核。

据数据显示，2023年半导体IP市场的价值已经超过70亿美元。预计在未来几年（2024至2032年）间，其年均复合增长率（CAGR）将超过8.5%。到2032年，全球半导体知识产权（IP）市场的规模有望达到156.8亿美元，年均复合增长率为9.77%。这一增长主要受到全球消费电子产品采用量增加、系统级芯片（SOC）设计复杂性提升以及对连接设备需求增加的推动。