不断增长的系统复杂性促使更多的IP重用

第三方和内部IP的IP重用正在增长，但管理也变得更加复杂。使用的IP越来越多，需要集成的系统也越来越多，需要与其他IP结合，并在整个组织中进行跟踪。

在某些情况下，这是一种经济需求。在其他情况下，设计是如此复杂，以至于工程团队需要专注于他们将在哪里产生最大的影响、最高的附加值和最大的差异化。

英特尔首席营销官史蒂夫•罗迪(Steve Roddy)表示:“芯片企业试图通过创新摆脱低迷，这是一条广为接受的格言。二次曲面．在实践中，这意味着在努力更新产品组合的同时，收紧或控制工程预算。如果员工数量不能增长，IP的使用就必须增加，以加快设计过程。这反过来又会导致公司专注于他们真正的增值和差异化来源，而不是他们希望的差异化来源。”

处理器是创建起来最复杂的，也是在人员紧张时首先使用的。罗迪说:“在之前的经济衰退中，我们看到了CPU授权的激增(2001年，销售额比前一年下降了30%)，以及大量专有CPU产品的逐步淘汰，这些产品是上世纪90年代半导体公司设计内部模仿产品的努力的遗产。”同样，在2008年至2009年的下降(12%)中，商业DSP的许可激增，相应的内部DSP架构被淡化。

业务决策推动了围绕知识产权的许多活动。公司营销副总裁Simon Rance表示:“我们确实看到，重用IP，以及想要重用IP但不知道从哪里找到它的人，最近越来越感兴趣。Cliosoft．“据我们正在与之交谈的大公司透露，其中一个原因是多次收购。对于他们收购的公司来说，IP存在于组织的一个地方，而对于其他人来说，IP存在于不同的地方。他们试图做的是尽量减少成本和缩短上市时间——所有这些通常的目标。他们试图找到更多的IP来重复使用，但第一个障碍是他们不知道这些IP在哪里。公司的其他人不知道它在哪里，甚至不知道到底存在什么IP，在他们考虑重用它之前，这个问题必须得到解决。”

Björn Zeugmann，集成传感器电子学集团经理夫琅和费IIS自适应系统工程部，指出近年来IP重用变得越来越重要，只有增加重用，才能在相同的设计时间内完成更复杂的设计。如果每个IP或基本构件都必须从头开始为每个设计创建，那么设计时间将会激增。

重用还增加了可靠性，因为该IP已经经过了硅的审查。“一旦验证和测量，IP还必须在另一种更复杂的设计中工作，这提高了其整体设计的可靠性，”Zeugmann说。“让重用变得困难的是处理广泛的技术和风格。移植设计和新的验证是日常工作，这比从头开始构建更有效。但是移植设计通常不能突破新技术的边界，所以这种方法主要适用于基本块。高端的设计总是需要更多的修改，或者从头开始。在不同技术和库中处理大量ip上的数据管理具有挑战性。在这里，一个公共的内部数据库与外部数据库的知识相结合是效率的关键。”

建造vs.购买
预先开发和测试的IP几乎总是更快地进入市场，特别是对于标准IP，因为构建自己的界面或I/O几乎没有什么区别。

“过去，我们所有的价值信息都是围绕着为什么你会从IP供应商那里购买，而不是自己建造，”米克·波斯纳(Mick Posner)说，他是微软高性能计算IP产品线高级集团总监Synopsys对此．“这种情况仍然存在，但由于IP被广泛接受，我们现在的用户比例越来越小。它实现了加速部署的价值。这种吸收来自于那些标准协议的演变。如果我们只看接口IP，它过去是四年一次的协议周期，你会看到这种节奏。现在，它被压缩了。协议现在平均两年，所以IP的价值变得更高，因为没有人开发SoC能够那么快地更新他们自己的东西。重复使用是跟上技术步伐的唯一方法。”

随着设计复杂性的增加，这一点变得更加明显。Synopsys IP技术解决方案总监Sushil Sharma表示:“你不仅仅是在重复使用一个标准电池或D-to-A转换器。“这是更大的区块——要么是硬IP，要么是大得多的软IP区块。所以随着ip复杂性的增加，设计周期仍然是18个月或2年。然而现在他们不得不处理非常复杂的ip。这些可能是公司内部的ip，也可能是从Synopsys等供应商那里获得授权的ip，但它们非常复杂，种类繁多。客户正在研究的知识产权管理问题或挑战之一是，他们还能从内部或外部的知识产权供应商那里得到什么，以帮助他们管理这种复杂性。”

因此，与其只是开发可重用的IP，我们的目标之一是使其易于在一个或多个设计中实现。“作为一个知识产权供应商，我们尽一切努力使我们的知识产权可重用，包括大量的可编程性，”Ashraf Takla说Mixel．“我们的方法是建立在模块化的‘乐高算法’方法上的。一切都像乐高积木一样，这意味着示意图布局、可测试性和架构。这就是我们使我们的块可重用的方法。然后，我们构建IP本身，以最大限度地让许多客户将其应用到他们的设计中。”

总有一个平衡的东西是硅证明和服务于更广泛的市场。Takla说:“也许他们以前使用过它，想要重新使用它，所以当我们尽一切努力使我们的IP可重用时，客户也想要一些差异化。基础是对IP进行自定义。”

要把这种组合正确，关键是要认真倾听客户的意见。“我们非常认真地对待他们的反馈，并采取行动。在许多情况下，它会为Mixel带来更好的性能IP。我们有一个MIPI实现的专利，基本上是基于我们的第一个汽车客户实现一些可测试性的要求。这就是发生的循环。”

IP资产定位
Fraunhofer IIS EAS的混合信号自动化组经理Benjamin Prautsch说，重用通常被认为是利用fte，并补充说IP管理对于良好的概述至关重要。

“IP管理系统有助于组织IP版本和设计数据，”Prautsch说。“然而，跨项目组织相关元信息是很棘手的。整体知识产权管理还包括，例如，规范跟踪、客户交互、技术管理或测量结果，这仍然是一个值得讨论的话题。使用了各种工具，但缺少一个组织良好的“仪表板”方法。因此，IP往往被隐藏在‘设计师的架子上’。”

Synopsys的夏尔马说，这需要一个系统在组织内部找到IP。“如果我是一家大公司的设计经理，我需要某个IP，我该怎么做才能知道我的公司是否已经拥有这个IP?这个过程因公司而异。我们的许多大客户通常都有内部团队负责这项工作。有些公司组织得很好，有很好的员工团队。他们会跟踪所有从不同供应商获得许可的ip，包括版本和其他信息。在这种情况下，设计经理会对团队说，‘我需要这些ip。我们有什么?’然后他们会把所有的细节都告诉他们。”

但对于工程师少于20人的初创公司来说，情况就大不相同了。Sharma说，建立一个IP重用或IP管理团队非常重要。“如果他们属于这一类，我们会怎么做?部分原因在于他们希望IP供应商提供什么。例如，如果我是Synopsys的客户，我可以登录到客户支持门户网站，并找到针对哪些ip可用的授权。同样的门户网站提供了最新版本，它所属于的工艺技术的详细信息，以及发布说明和适用的PDK版本。”

在某些情况下，利用商业IP管理工具是有意义的。这些工具允许设计经理指出下一个系统的设计规范和公司拥有的IP类型。

Cliosoft的Rance表示:“基本上，这就像亚马逊。“你可以搜索特定类型的IP, IP管理系统会告诉你他们公司是否有类似的IP，并将它们列出来。它允许设计团队通过数据来比较IP，这些数据可以是功率、性能指标，以及IP在整个公司之前的设计中使用的次数，以及对质量水平的洞察。它还可以显示IP是否已在实际设计中使用，等等。这让团队能够更快地做出更好的决定，所以他们可以说，‘缩小范围到这两个ip。现在让我们去测试它们，玩它们，看看它们在模拟中是什么样子，以及围绕它做一些真实的测试。’”

IP通常分为三种类型:第三方IP、内部IP和消费者IP。

他解释道:“第三方IP包括来自Synopsys或Arm的IP，他们拥有有效的许可。“内部IP也被称为企业IP，如果可以找到，可以重新使用。但是这个IP不能被修改，因为它已经完全符合公司标准，而且这个特定的IP满足低功耗、高性能或其他要求，比如博通对他们的蓝牙的要求。消费者IP存在于公司内部。它可能在以前的设计中使用过。如果他们能找到它，设计师就可以对它进行修改，以满足任何新的系统要求。”

Rance指出，过去IP重用失败的一个关键原因是，它几乎是在寄存器传输级别，如果是模拟IP，则是在原理图级别。“根据我们的管理，我们把所有的东西都考虑进去，所以它有回归测试，有设计规范，有所有的ppa类型的数据和结果。我们甚至开始看到我们的一些客户用它来做贴膜芯片他们用我们的产品。他们正在输入来自该领域的数据，这些数据可以在未来的某个时候进行分析，以改进未来的版本。这是你从搜索结果中得到的另一个方面，不仅仅是‘有一个IP存在’。它甚至包括设计工程师和架构师的聊天会话，或者说，‘嘿，这个与系统中的其他IP并没有很好地集成，所以我们必须添加这种粘合逻辑，使其在系统层面上连接和集成。’这种粘合逻辑也存储在那里，以防将来有人想要照搬它，或者对它进行调整，他们不需要重新发明轮子，试图让它集成。”

许可证仍然是个问题
任何IP管理系统都必须具备跟踪合法使用许可的能力。Synopsys的波斯纳表示，在IP领域，商业模式和授权在过去20年里没有改变。“我们主要是按项目销售IP。这从根本上意味着我们受到法律协议的保护。我无法告诉你有多少次我们发现项目A的授权IP现在正在项目B中使用，也许它是产品的完整版本B，或者可能是一个完全不同的团队看到它并重新使用它，即使他们根本没有合法地使用它。这仍然是一个大问题。

确保组织内的每个人都了解他们有权访问的IP或子系统的最新情况是至关重要的。这也是为什么知识产权再利用没有发挥其商业潜力的原因之一。

“有必要实施规则和检查清单，如果你从头开始设计一个IP，在你将其作为一个IP发布到公司或系统设计之前，你必须经过这些检查。它是否有附带的规范和文档?它是否有验证、脚本、测试环境和设置等等?它和IP一起存在。由于每个用户组织的需求略有不同，因此可以创建工作流来确保这一切。举个例子，如果我要发布一个IP，我可以说，‘我已经满足了我们公司为生产和发布一个IP所制定的所有检查清单。“当我说它准备好发布时，一个工作流程就会启动，然后转到我的管理层级，他们会收到电子邮件等，说‘请审查一下这个。确保它符合所有的要求、检查表和法律要求。“然后，它将进入法律，例如，作为工作流程的下一个部分，以确保这部分知识产权得到正确的出口管制分类。这有助于克服一个常见的问题，即设计师创造了一个IP，并说他们太忙了，无法真正将其整合在一起供其他人在未来重复使用，因为他们正在转向其他东西，另一个IP或另一个设计。它可以确保他们所做的事情在未来有机会被公司发现或重新使用。”

此外，在IP重用和IP管理的整体方案中，这意味着IP供应商要承担更多的负担来填补空白，这是重用复杂性的另一个方面。

Synopsys的Sharma说:“假设我的SoC中需要一个显示块。“这个显示块通常不是一个单独的IP。通常会有一个PHY和一个控制器。你可能有一些其他的东西-一些桥，开关织物，等等。谁来把所有这些组合在一起?如果我是一个项目工程师，我该做什么?这就是我想说的，一般来说，我们看到许多客户不仅在为发展更快的新接口协议寻找非常成熟的IP，所以IP正在发展，而且IP供应商能否提供更高层次的重用，将这些东西组合到客户特定或设计特定的子系统中?这将缓解将它们组合在一起而不是作为一个通用的IP块的挑战。如果它是一个通用IP块，IP供应商可以简单地将其作为IP提供。但是，以上下文敏感、特定于应用程序或特定于配置的方式组合起来并交给项目团队的东西不仅仅是IP块。 It’s about subsystems, which are created in a customer-specific way. The next question after that who is going to harden it?”

这表明了IP用户寻求完整解决方案的大趋势。“这意味着仅仅提供RTL是不够的，”夏尔马说。“仅仅提供GDS，甚至是一个测试平台和VIP是不够的。设计团队现在正在寻找更多的东西，例如我们是否可以提供IBIS模型或帮助在芯片级别上进行信号完整性分析。或者，‘你能提供一些东西来协助原型设计吗，因为我需要在Zebu或HAPS上的FPGA上进行原型设计?’这些额外的方面是帮助设计团队管理复杂性、工作量和额外挑战的整体努力的一部分，这些挑战来自于使用的IP数量的增加，以及IP重用的复杂性和抽象层的增加。”