接口IP大放異彩！2025年將超越CPU IP市場

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來源：EETOP編譯自semiwiki

接口設計IP市場呈爆炸式增長，2019年增長18%，達到8.7億美元，而CPU IP類增長5%，達到14.6億美元。根據IPnest在“ 2015-2019年接口IP調查和2020-2024年預測”中的計算，接口IP市場預計將在未來五年內保持較高的增長率，到2025年將達到18億美元。顯然，CPU IP類別將不會停留在2019年的水平，預計也會增長。但我們認為2020-2025年CPU的CAGR會更適中，在4%的範圍內。

為什麼CPU IP類別的增長率如此緩慢?第一個原因是CPU IP市場不穩定，因為自從引入了RISC-V CPU後，授權業務模式開始出現問題。第二個原因是ARM未來來自中國IP銷售收入的不確定性(估計在30%左右)。

但今天的目標是解釋為什麼接口IP類別在2025年之前會有如此高的增長率。下圖顯示CPUIP市場份額自2017年開始呈下降趨勢(40.8% - 37.2%)，而同期接口IP份額從18% - 22.1%呈上升趨勢。這一趨勢在過去三年中得到了驗證，我們將看到為什麼這種行為會在2020年繼續下去。

在2010~2020的10年中，智能手機是IP行業推動CPU/GPU類別和LPDDR、USB和MIPI等接口協議的強大驅動力。目前智能手機行業依然活躍，但已達到頂峯。IP銷售的新增長動力轉向以數據為中心的應用，包括服務器、數據中心、有線和無線網絡以及新興的人工智能。

所有這些應用都需要越來越高的帶寬來進行系統內數據交換(通過內存和芯片之間)，以及跨全球網絡，以支持數據中心和網絡之間更快更廣泛的互連。

這意味着高速內存控制器(DDR5、HBM或GDDR6)、接口協議的更快發佈(PCIe 5，400G和800G以太網，112G SerDes)以及支持小芯片互連協議的出現(HBI或SerDes)。

如果我們看一下接口IP段，它將直接影響內存控制器、PCI Express、以太網和SerDes以及一個我們可以稱為“Die2Die”(D2D)的新接口技術。2019年，我們已經看到這些領域的IP收入大幅增長，從12%(內存控制器)，20% (PCIe)到以太網和SerDes領域甚至更多。

這些接口驅動已與新興協議的採用以及7nm和5m等新技術節點相關聯。對於PCIe，該驅動程序已被PCIe 4（每通道16 Gbps數據速率）採用。在內存控制器領域，我們已經看到了幾種驅動程序，例如數據中心採用了DDR4，以及眾多應用程序中採用了高帶寬內存（HBM2）和圖形（GDDR6），其中一些是新的並與AI關聯。

當一個設計項目在最後一個可用的技術節點(2019年的7nm)上啓動，並集成了一個協議的最後一個版本時，許可證ASP會受到影響，並且比以前更廣泛(n-1節點上的n-1版本)。因此，一個特定IP段的增長是由設計啓動的數量(比以前更高，因為數據中心和AI等應用的發展更多)乘以許可證ASP的增長產生的，因為協議更復雜，目標節點更高級。

我們開始清楚地看到，以數據為中心的應用 (服務器、數據中心、網絡、AI……)正在大力推動接口IP市場，更具體地説，是內存控制器、PCIe、以太網和SerDes。

對於SerDes，我們可以認為2019年是112G PAM4 SerDes開始被採用的一年，這對SerDes IP類收入產生了積極的影響，但也對以太網產生了影響，因為400G MAC IP(和800G MAC)已經開始銷售。

事實上，我們已經看到了這個領域高達30%的增長，比如Synopsys(得益於對Silabtech的收購)Cadence(得益於對Nusemi的收購)和成立僅三年的SerDes初創企業Alphawave，在2019年就實現了了2500萬美元的收入!

不要忘記USB等其他協議，因為引入USB 4應該會在2021年及之後推動USB IP的銷售。USB 4提供40 Gbps的更高帶寬（相比之下，USB 3.2為10 Gbps或USB3.2×2為20 Gbps），並闡明瞭USB命名法，使最終用户（消費者）更容易理解。它還支持DisplayPort和ThunderBolt，這是一項新功能，可以使想要看電影的消費者的生活更加輕鬆。

MIPI協議是前5個接口的一部分，已在智能手機中大量使用。這一變化來自汽車領域，它採用了MIPI CSI（相機）和MIPI A-PHY，其定義為支持汽車中基於遠程（LR）SerDes的互連。

但是，USB和MIPI的IPnest預測這兩種協議的2020-2024年CAGR均在10％的範圍內，略低於與其他三種協議相關的15％CAGR。

IPnest使用了一種基於設計的方法，該方法從協議開始，根據協議預測目標市場領域（例如數據中心，網絡或ADAS）的新項目增長，並預測許可價格（根據PHY的技術節點並與之關聯）控制器的協議版本）。這種方法非常複雜，但是我們希望它可以幫助您獲得準確的結果，更重要的是可以提供切合實際的預測。

這是從2009年開始的調查的第 12 版，當時接口IP類別市場為2.5億美元（2019年為8.7億美元），我們可以肯定的是，對5年的預測保持在+/- 5％的誤差範圍內！因此，當IPnest在2020年預測接口IP類別在2025年將在$ 1800- $ 2000範圍內，這將超過CPU IP類別。