IP复用的限制

第三方IP的基本商业主张是，购买比构建更便宜、更快、更少问题。但事情并没有完全按照计划发展，无论是对获得IP许可的公司还是开发IP的公司。

为知识产权对于被许可方来说，仅仅是跟踪无休止的更新就变得很麻烦了。复杂的设计通常包括数十个IP块的多个构建，特别是在高级流程节点上。

对于IP开发者来说，对更多定制IP的需求正在将业务从“一次编写，随处使用”转变为“一次编写，每次修改”。即使在IP相对固定的情况下，例如处理器核心，也需要进行足够的调整来优化系统，这不再像理解设计中的功率和性能特征那么简单。

这个等式两边的原因都很复杂。在高级节点上，流程技术的每一个新版本都需要对IP进行更改。这使得10/7nm工艺的设计尤其困难，因为工艺和IP几乎在不断变化。但即使是在老节点，针对新市场或现有市场的新流程也使IP供应商更难跟上潮流。

再加上整个半导体行业的疯狂整合、衍生产品设计、集成多个供应商IP的子系统，这对每个人来说都变得更加棘手。

公司营销副总裁Ranjit Adhikary表示:“我们看到的最大问题是如何在公司内部管理知识产权ClioSoft．“在实施、将其用于不同的应用程序以及收集信息的整个过程中都存在挑战。在过去，如果你必须找到关于IP的信息，你会和很多人交谈，然后找出哪个IP最适合你，基本上就是这样。但它变得更加复杂。现在你想知道它是否是硅的。它是否适用于特定的流程?有多少人在使用它?已经有多少转了?是否存在悬而未决的问题?”

有如此多的变量、变化和可能的相互作用，以至于仅仅是跟踪所有这些都变得非常困难。

公司营销副总裁Mike Gianfagna说:“IP重用是一个很好的流行词eSilicon．“但现实情况是，任何时候处理模拟/混合信号和高性能芯片时，都需要进行一些调整。积木更大。过去一个完整的芯片现在是一个块，现在一个芯片上有30或50个这样的块。”

这就产生了一系列的问题，因为现在所有的东西都是相连的。因此，摆弄一个IP块可能会导致设计的其他部分出现问题，而简单地重用它并不一定有效。

“经常发生的情况是，一个IP块被设计用于单个芯片，特别是如果它是内部开发的IP，”Bill Neifert说手臂．“部署和重用IP需要一定的严格性。有时，重复使用IP的成本比为多种应用设计IP的成本更高。”

改变商业策略
在此背景下，半导体行业出现了一些重大变化。行业整合和移动市场的扁平化从根本上改变了IP市场。

“如果你回顾过去10年或更长的时间，原始设备制造商的趋势是剥离ASIC团队，购买商品IP和芯片，但这使得这些公司更难区分自己，”公司产品管理高级总监Frank Ferro说Rambus．“现在公司正在重新招聘ASIC团队，并采取混合模式。他们在有意义的地方进行IP开发，并添加定制。但即使是标准IP，他们也会添加一些差异化元素，让它变得更好。”

Ferro表示，他们的目标仍然是开发IP并将其授权给至少10个客户。“由于硬IP的性质，我们一直在从事定制业务，这意味着我们与代工厂合作开发该IP。但即使它是现成的，每个设计之间也有很小的差异。因此，即使它是一个稳定的架构，比如每秒28千兆字节的SerDes，这是一个已知的设计，你可能只能重用其中的一部分，因为它非常依赖于进程。对于28个serde，你有一个版本可以与PCIe、pon(无源光网络)和短范围网络一起使用，你这样做是因为你不想为重复使用同一个IP而支付功率和面积损失。汽车IP也是如此。”

这使得开发IP的业务变得极其困难，随着成本的上升，玩家的数量也在减少。

“即使在知识产权最好的时期，也就是从90年代末到2005年左右，重用也是有限的。Kilopass．“那是无晶圆厂和IP供应商的黄金时代，客户的需求不是那么具体。今天，我们看到的第一件事是行业内的更多整合。一个收入低于2.5亿美元的公司不可能让晶圆厂制作任何定制IP。掌握控制权的是大型供应商，无论他们想要什么IP，晶圆厂都会去做。”

对于小公司来说，未来的方向是更有针对性的IP和对客户需求的深刻理解。“在汽车行业，潜在的好处是巨大的，但责任是它的10倍。我们必须将两个电压添加到我们的IP中，因为他们假设如果一个电压供应是死的，你需要从其他电压产生电压。微控制器、传感器和一次性可编程存储器必须做同样的事情。”

这是解决IP重用问题的另一种方法。与其拥有一个在大量产品中重复使用的IP设计，不如将重点转移到在少量系统中使用的一个设计上。但这些系统不一定会从一款车型替换到另一款车型，因为设计已经被证明可以在汽车子系统中工作。

另一种新方法依赖于机器学习，特别是在理解测试顺序的价值方面。这对于在系统或子系统的上下文中使用IP非常重要。Neifert说:“我们的目标是应用最好的测试来获得最大的覆盖率，然后在开发过程的后期使用具有增量覆盖率的测试。”“你需要这样的模型，因为永远不会有足够的测试。总有一个可接受数量的未解决的错误和一个可接受数量的验证周期。然而，如果您可以腾出更多的周期，您就可以运行更多的测试，从而提供更有效的覆盖。所以基本上，你正在开发更好的测试，并利用额外的时间来进行更多的验证。”

法律问题
并非所有的IP重用挑战都是新的。在商用IP的早期，IP供应商最大的担忧是IP盗窃和数据泄露。事实上，在本世纪初，知识产权盗窃被认为是大型知识产权公司不愿在中国开展业务的首要原因。从那时起，这个问题越来越严重，变得更加分散。

ClioSoft的Adhikary表示:“这已经不仅仅是中国的问题了。“在印度、欧洲和美国，人们也会将IP复制到usb。解决方案是建立访问控制，并建立一个良好的、可定制的工作流，这样你就不能在组织内下载IP了。在某些情况下，关于谁可以使用IP的问题需要直接询问CEO或更低的层级。你需要知道他们为什么想要使用IP以及用于什么项目。你还需要知道IP是否有许可协议，这些协议是否仍然有效，如果有效，它们是否得到尊重，从PHY级别到内核级别。”

但彻底的盗窃只是问题的一部分。另一个更难量化的问题涉及整个生态系统的数据泄漏。“如果存在众包，你可能需要在整个生态系统中共享信息，”Adhikary说。“你与开发者和使用IP的人沟通的方式可能会产生问题。你需要记录所有这些。但这不仅仅是IP阻塞。它还可以包括最佳实践、流程和脚本，它可以涉及从芯片上的IP块到pcb的所有内容。”

知识产权许可在这个过程中增加了其他变量，因为它因供应商不同、国家不同而不同。在工业物联网、汽车和医疗设备等新市场，芯片预计将持续10至20年。但以欧洲为例，知识产权许可的有效期只有15年。他指出:“15年后，IP许可证就会被废弃。

可编程性和其他方法
解决IP重用问题的一种方法是直接在SoC、ASIC甚至包中添加更多的可编程性。dsp已经为音频和视频等应用程序提供了一段时间。ARM和Synopsys已经在处理器内核中提供了一段时间。
嵌入式fpga是最近才进入市场的。虽然设计成芯片并不简单，但这种方法的最大好处是它们可以针对特定应用进行调整，并在硅后重新编程。

“市场对合理尺寸的fpga有着非常强烈的渴望，”Steve Mensor说Achronix．“这是一个经济决策。但这是一个先有鸡还是先有蛋的问题，因为不是每个人都会考虑IP，直到它在测试芯片中得到验证。因此，在降低风险之前，他们不会重新使用它。”

但是，随着协议更改的数量的增加，具有这种灵活性将改变业务动态。在数据中心尤其如此，那里的计算正在经历巨大的变化。

“他们想要建立数据中心，而不是取代芯片，”英特尔董事长兼首席执行官杰夫·塔特(Geoff Tate)说Flex Logix．“如果协议改变了，你不需要更换交换机或网络接口芯片。你改变了协议。随着数据中心变得越来越大，其中一些公司正在添加自己的协议。这对无线基站也很重要，因为每个国家对无线基站的要求都不一样。这对微控制器来说很重要，因为有很多变体。”

IP的边缘也有灵活性。多年来，NoC供应商一直在对IP的不兼容性和新版本进行分类。

“即使有最好的IP和工具来管理这个过程，你也可能很快陷入麻烦，”阿努什·莫汉达斯(Anush Mohandass)说NetSpeed系统．“你认为你在使用相同的IP，但你改变了CPU，你希望一切都能正常工作，但事实并非如此。所以你有相同的内存控制器，但你在CPU中有不同的缓存，你会得到死锁。人们会产生一种错误的信心，认为如果把它们放在一起就会奏效，但他们发现恰恰相反。”

不过，片上网络确实有助于平滑IP重用。“大多数客户至少会重复使用一些IP，”微软营销副总裁库尔特·舒勒(Kurt Shuler)说ArterisIP．“如果它是rtl级别的IP，你可以重新合成它。对于CPU内核，当你升级到下一个平台时，你可以使用旧的或预先合成的新平台。不过，您确实需要使用不同的流程来调整它。当你超越了16nm，你必须做更多的后端工艺特定的事情。但对于更成熟的流程，很多时候你只需按下按钮就可以了。”

Shuler指出，有了先进的封装，这应该会变得更容易，特别是像这样的标准CCIX生根。“从至少人们将其与产品联系起来讨论的角度来看，CCIX正变得越来越有吸引力。”

结论
随着复杂性的增加，集成和使用IP变得困难。重新利用知识产权往往更加困难，部分原因是企业认为过去有效的东西在未来也会同样有效。事实并非如此，它正在推动IP世界发生重大变化，无论是用户还是供应商。

这并不全是坏消息，但它确实增加了IP供应商的风险。它还要求公司在不同的地方和不同的商业模式中寻找机会，同时对知识产权将被使用和再利用的市场有更深入的了解。

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