作者：电子创新网张国斌
当前，随着数智化的深入，人类社会正加速迈入智能世界，5G、人工智能、云计算等数字技术的融合发展和普及应用，正深刻改变人们的生活与生产方式，以联接和算力为代表的新一代数字基础设施，已经成为经济社会发展的关键基础和核心生产力，算力已经成为推动GDP发展的一种新要素，算力就是生产力！据悉，算力指数平均每提高一个点，就会带动国家数字经济和GDP分别增长3.5‰和1.8‰，因此，各国都在努力提升算力水平。
算力其实就是计算能力，作为硬件的基础指标，它一定是与具体硬件相关的，这就是高性能计算设备。在高性能计算设备中，除了我们熟悉的CPU、GPU、NPU和FPGA之外，还有其他关键器件和IP ，目前这个领域，本土公司正发起冲击，在近日召开的2023中国临港国际半导体大会上，芯动科技IP研发副总裁高专在专题发言中就分享了芯动科的高性能计算IP“三件套”：HBM/DDRn、Chiplet、SerDes。
他指出不管是在云端的大模型或者AI，或者是边缘端、终端，都需要涉及到接口、内存、带宽，而芯动科技就是一个专业做接口IP的公司，已经走过17年发展之路，芯动科技的接口IP主要集中在三件套：DDRn、SerDes、Chiplet。
“整个IP的市场规模不大，可能就60亿美元，但是它撬动的是整个芯片设计行业，包括半导体市场，还有整个电子消费市场，是一个巨大的杠杆，也就是IP是赋能，是为芯片设计行业提供弹药、基础砖瓦的领域。”他指出，“先进工艺下面如果要做一个芯片，你的IP非常关键，在一些竞争比较激烈的领域，大家用的工艺是一样的，封装、CPU等都是一样的，这时候需要IP来实现差异化。”
他表示芯动科技是一站式的IP和定制芯片供应商，芯动科技的IP覆盖的工艺非常全，不管是TSMC，还是中芯国际，还是三星、UMC、华立，这些厂的工艺节点都覆盖，并且芯动科技在最先进的7纳米、6纳米、5纳米、3纳米上都有IP布局。
“我们17年专注做IP，有两三百家客户使用我们的IP去量产。芯动科技可以提供整套接口IP的解决方案，包括高速IP，以及Video、Audio包括Mixed Signal IP，其中High Speed的IP是高性能SOC必不可少的。更先进的GDDR7、HBM4、LPDDR6、HBM4都在研发中。”他表示。
据他介绍，芯动科技的IP有三个特点：
第一，支持的协议非常先进，不管是GDDR6/6X，还是HBM3，还是DDR5、LPDDR5，都是现今中我们可以看到在一些高端芯片上正在用的，或者市面上能用到的最先进的接口IP。
第二，支持的工艺非常先进，3纳米已经流片数次；
第三、IP客户群上非常多，有非常多的量产经验。
如上图所示，TSMCIP合作伙伴全球37家，芯动科技是其中之一，而且芯动科技是大陆唯一的TSMC官方IP合作伙伴。
芯动科的高性能计算IP“三件套”
1、DDR系列。
目前主流的所有DDR系列接口IP，不管是服务器CPU使用的DDR5/4，还是在一些手机和高端的消费电子使用LPDDR5/4，以及在一些AI、GPU上使用的GDDR6/6X。还有HBM3/2E，芯动科技都可以提供。
“此外，我们所有的接口IP都是有量产或者测试的，例如我提到的GDDR新东西，标准没发布，我们正在做，没验证不拿出来讲，但这些拿出来说的确实有量产，我们在全球来说其实是对DDR接口技术覆盖最全的IP公司。”他强调，“举例来说，LPDDR5X跑到10G比特每秒，最高标准是8533，我们超频超到10G比特每秒，单端信号，我们的DDR5 5.6G的测试眼图可以看到。刚刚说GDDR6单根信号跑到18G比特每秒的眼图，GDDR6X跑到24G比特每秒，并且GDDR6X是单端信号PAM4的。多说一句，PAM4信号在56G和112G用得非常多，但是在单端信号上用PAM4其实是很少见的，在GDDR6X使用了这个，并且可以和GDDR6兼容，GDDR7回到PAM3的信号调制方式，我们正在研发。”
“还有HBM3和2E，这是大模型训练必不可少的，不管是英伟达，还是AMD，所有的高性能计算、大算力上的基本上都是HBM的东西，我们为HBM3专门做了测试片，并且我们的HBM是3和2E可以Combo设计。Combo的好处是可以同一颗芯片既支持3，也支持2E，也就是当HBM价格波动剧烈的时候，可以有更多选择。”他强调。
2、Chiplet。
目前Chiplet非常火爆，被看成是延续摩尔定律的不二选择，高专表示芯动科技在Chiplet有多年研发积累，芯动科技已经发布了Chiplet INNOLINK ABC方案，这个方案是单端信号做Chiplet互联。随着去年UCle的标准发布，芯动科技发现这个方案和他们的方案非常接近，用单端信号做Chiplet的互联，并且标准封装和先进封装用不同的方案。
INNOLINK分成ABC三类：
第一个，基于SerDes的互联，也就是程序的衰减比较大。
第二个，基于有机物基板互联，它的最大好处是可以兼容传统的Flip chip封装，不需要去做2.5D的东西。
第三个是专门针对于Silicon interposer做的优化，支持的是Micro bump，也就是Bump pitch55微米左右，或者更小的Bump pitch都可以支持，它的互联带宽和功耗要求更低，它需要用2.5D的方式去集成。
上图是芯动科技基于PCB和有机物基板封装时测试的单端信号18G比特每秒和20G比特每秒的测试眼图，INNOLINK-B。
3、SerDes系列
据他介绍，一系列基于SerDes的接口协议包括SATA、PCle、USB都SerDes的产品范畴。“芯动科技的SerDes有一些特点，如我们的功耗比较低，成本比较好，在集成或者做定制化，比如很多客户需要Multi mode protected service，也就是它支持多种协议的SerDes，有时候可以当PCle用，有时候可以当USB3用，还可以当别的各种协议来用，这种时候你在集成的时候，可以有一些灵活性，有的不需要可以拿掉，具有一些灵活性。”他表示。
他总结说接口IP是大型SOC的基石，芯动科技在这个领域艰苦研发了17年，芯动科技的IP已经有很多客户在量产，同时芯动科技基于IP全栈的能力，也可以为客户提供一些芯片定制的服务，这是基于IP的相互耦合和赋能。所以高端接口IP方面，从国产的角度来说，芯动科技其实已经有相当大的突破！
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