四大IP备受关注：接口IP市场大有可为

2022-12-05 01:12

来源：内容由半导体行业观察（ID：icbank）编译自semiwiki，谢谢。

接口 IP 市场从 2017 年到 2021 年以 21% 的复合年增长率增长，我们回顾了这个市场的一部分仅限于 PCIe、DDR、以太网和由 PHY 和控制器组成的D2D IP，它们目标是最先进的技术节点和最新的技术节点协议发布。为此，我们认为，专注于高端互连 IP 投资的 IP 供应商可以在2022 年至 2026 年以 75% 的复合年增长率增长。

我们使用从“Interface IP Survey & Forecast”中提取的市场信息，我们选择了以下互连协议和最佳技术节点作为重点关注，因为它们显示出最高的 ROI，7nm、5nm、3nm 甚至更低：

PCIe 4 及以上（PCIe 5、6……）
CXL 1、CXL 2、CXL 3
UCIe
基于 56G SerDes、112G SerDes、224G 的以太网……
LPDDR5 内存控制器
HBM3 内存控制器

我们可以看到，所有这些协议都支持 HPC，在 2022 年成为台积电的细分市场领导者（规模和增长）。

按平台划分的收入和增长率 – 台积电 2022

IP 外包率和 IP 市场规模逐年增长（自过去五年以来，整个接口 IP 市场每年增长约 20%），正如我们将看到的，基于高端协议的 IP 增长更多。

对于 PCIe 5 和 6，成熟的技术节点没有意义，我们将 PHY IP 预测分为主流和先进技术节点，因为 ASP 不同，但控制器 IP ASP 预计是技术独立的。我们假设将提出组合 PCIe/CXL PHY。

高级内存控制器包括：

DDR5、LPDDR5内存控制器按照以上技术拆分
GDDR6、GDDR7 针对 7nm、5nm 及以下
HBM3 针对 7nm、5nm 及以下

下图描述了未来 5 年针对三种数据速率：56Gbps、112Gbs 和 224Gbps 的 VHS SerDes IP 商业设计启动数量。

2021-2026 年 SerDes PHY IP 销售量预测

半导体行业正在实施向multi-die系统的重大战略转变。

multi-die系统正在推动对标准化die-to-die 互连的需求。多个行业联盟已经联合起来定义此类标准，其中最有前途的是统一小芯片互连高速 (UCIe)。

D2D 设计启动 IP 预测 2021-2026

由前 4 大接口 IP（PCIe、DDR、以太网和 D2D）组成的组预计在 2022 年至 2026 年将以 27% 的复合年增长率增长。如果我们只考虑高端，HE 前 4 大接口的全球复合年增长率将为2021 年至 2026 年 75%：

2021-20 年收入排名前 4 的接口 IP 26

2021 年 HE Top 4 协议 IP 的权重为 3.7 亿美元，预计2026 年的价值将为 21.15 亿美元，复合年增长率为 75%，而这些 Top 4 协议 IP 的总 IP 销售额为 27%。

2022-2026 市场份额演变

大热的接口IP，需求将来自以下领域！

如果要记住 2021 年接口（Interface） IP 市场的关键点，只需考记住三组数字：13亿美元、22%、30亿美元。得益于类似PCIe、DDR 内存控制器和以太网/SerDes等高流道协议（high runner protocols），接口 IP 类别在 2021 年创造了 13亿美元营收，同比增长 22.7%。更令人印象深刻的是预测，因为 IPnest 预测该类别在 2026 年的重量将达到 30 亿美元。

这一类别中另一个有趣的是两个战略模型的战斗，即 Synopsys 的“一站式商店”和 Alphawave 的“一站式服务”知识产权。

2010年初，接口IP一直以无线移动为主，其收入的很大一部分来自该细分市场。高端手机在2010年底依然充满活力，2020年则拥有了很多接口IP，如LPDDR5X、MIPI摄像头/显示接口、PCIe 3/4、UFS 3.1、eUSB和USB 3.1/DP，但诸如HPC、数据中心、人工智能或存储等数据中心领域正在蓬勃发展，并维持了 DDR 内存控制器（DDR5、LPDDR5、HBM）、PCIe 和 CXL 等协议的增长（当汽车和移动设备仍在使用 PCIe 3 / 4 时，数据中心采用 PCIe 5 ) 和以太网/SerDes（2021 年开始的 112G SerDes 设计意义重大）。

十年前，“一站式”（One-Stop-Shop）模式是 IP 厂商的口头禅，这一战略对 Synopsys 也极为有利，他们在接口 IP 类别中也占有 55.6% 的市场份额。我们看看其他遵循“一站式商店”模式的供应商，拥有 14% 市场份额的 Cadence 、拥有 3.4% 市场份额的 Rambus 都没有 Synopsys 成功。

要从该模型中受益，根据定义，您需要支持几乎所有协议，但您还需要成为领导者，在每个受支持的协议中获得第一的收入。自 2005 年以来，我们已经看到，小型供应商只有将重点放在支持的 IP 协议上，才能生存和发展。如果同一供应商尝试支持五、六或更多协议，如“一站式”模型所要求的那样，失败的风险将非常高。

Alphawave IP 由 SerDes 专家团队于 2017 年创建，已开发基于 DSP 的 PAM4 112G，在 2020 年增长 75% 之后，2021 年 IP 收入为 8900 万美元，同比增长 102%。这是新战略的一个很好的例子模型，“Stop-For-Top”。

得益于强大的工程团队，这个IP 供应商正专注于要求非常高的产品，目标是前沿协议和技术节点。Alphawave IP 一直是“幸运的”，因为他们正在为一个快速发展的行业提供互连 IP，该行业变得越来越以数据为中心，并且需要始终计算、存储并在系统级别互连这些数据（PCIe 和 CXL ) 或远程，通过以太网。幸运的是在正确的时间出现在正确的地点，但卓越的工程团队并非靠运气，而是长期 SerDes 设计经验的结果。

比较这两种模型产生的投资回报率可能会很有趣……我们可以注意到，这两种策略都可以带来成功，正如 Synopsys 采用“一站式服务”模型所说明的那样，接口 IP 收入（2021 年为 7.27 亿美元）和 55.6% 的主导市场份额，当时 Alphawave IP 的 IP 收入以惊人的速度达到近 1 亿美元。

像往常一样，IPnest 按协议进行了五年预测（2022-2026），并按协议计算了 CAGR（下图）。正如您在图片中看到的，预计大部分增长将来自三个类别，PCIe、内存控制器 (DDR) 以及以太网和 D2D，分别呈现 5 年的复合年增长率。22%、21% 和 19%。这并不奇怪，因为所有这些协议都与以数据为中心的应用程序相关联！该预测预测前 5 大接口 IP 协议将在 2026 年突破 2.5B 美元大关，或 5 年内增加 2.5 倍。2026 年至 2021 年高端接口 IP 收入的复合年增长率为 18.6%……

这是一个始于 2009 年的调查，现在发布的第 14版。在刚开始做这个调查时，当时的接口 IP 类别市场为 2.5 亿美元（2021 年为 13.06 亿美元），我们可以肯定 5 年的预测保持在 +/- 5% 的误差范围内！

IPnest 预测 2022 年，2026 年的接口 IP 类别将在 30 亿美元范围内（+/- 200 美元），这一预测是现实的。

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