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來源:EETOP編譯自semiwiki
介面設計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年介面IP調查和2020-2024年預測”中的計算,介面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介面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%),而同期介面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,智慧手機是IP行業推動CPU/GPU類別和LPDDR、USB和MIPI等介面協議的強大驅動力。目前智慧手機行業依然活躍,但已達到頂峰。IP銷售的新增長動力轉向以資料為中心的應用,包括伺服器、資料中心、有線和無線網路以及新興的人工智慧。
所有這些應用都需要越來越高的頻寬來進行系統內資料交換(透過記憶體和晶片之間),以及跨全球網路,以支援資料中心和網路之間更快更廣泛的互連。
這意味著高速記憶體控制器(DDR5、HBM或GDDR6)、介面協議的更快釋出(PCIe 5,400G和800G乙太網,112G SerDes)以及支援小晶片互連協議的出現(HBI或SerDes)。
如果我們看一下介面IP段,它將直接影響記憶體控制器、PCI Express、乙太網和SerDes以及一個我們可以稱為“Die2Die”(D2D)的新介面技術。2019年,我們已經看到這些領域的IP收入大幅增長,從12%(記憶體控制器),20% (PCIe)到乙太網和SerDes領域甚至更多。
這些介面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,該驅動程式已被PCIe 4(每通道16 Gbps資料速率)採用。在記憶體控制器領域,我們已經看到了幾種驅動程式,例如資料中心採用了DDR4,以及眾多應用程式中採用了高頻寬記憶體(HBM2)和圖形(GDDR6),其中一些是新的並與AI關聯。
當一個設計專案在最後一個可用的技術節點(2019年的7nm)上啟動,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段的增長是由設計啟動的數量(比以前更高,因為資料中心和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,目標節點更高階。
我們開始清楚地看到,以資料為中心的應用 (伺服器、資料中心、網路、AI……)正在大力推動介面IP市場,更具體地說,是記憶體控制器、PCIe、乙太網和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,但也對乙太網產生了影響,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的更高頻寬(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,使終端使用者(消費者)更容易理解。它還支援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個介面的一部分,已在智慧手機中大量使用。這一變化來自汽車領域,它採用了MIPI CSI(相機)和MIPI A-PHY,其定義為支援汽車中基於遠端(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(例如資料中心,網路或ADAS)的新專案增長,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,當時介面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年預測介面IP類別在2025年將在$ 1800- $ 2000範圍內,這將超過CPU IP類別。