IP技术的深层次变革
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RevoluTionary IP
单个芯片上晶体管数量的无休止增加必然导致设计生产率需求的无休止增加。十分显然，弥补设计生产率不足，充分利用已有的晶体管技术，不能单凭自己来设计每项任务，唯一的方法是使用可靠的供应商提供的IP，事实上，它们确实是完全可以胜任的。
这种情况任何时候不能立即改变。来自IBS的最新数据表明：在典型的130nm芯片中，86%非存储类晶体管是可重复使用的，也就是说，它们来自因特网或来自第三方IP。IBS还预测，对90nm芯片、这个数字将增加到92%。因此，尽管半导体行业处处不景气，IP业务却在持续地增长，2004年IP市场增长22%，为13亿美元；而到2007年，能进一步上升至25亿美元。
微处理器芯核仍然占据着IP市场的最大份额，约为总收益的四分之一。当芯片公司关注芯核的功利性，利用宝贵的工程资源来创建自己个性化SoC设计元件时，IP的重要性与日俱增。这种趋势对标准基IP来说也是一个好的兆头：设计人员认识到，自己设计PCI Express(PCIe)接口将得不偿失，要是生产的接口是属于子标准的，或更确切地说是非标准的，损失更是巨大。
目前，多数出售的标准基IP支持互连，外部总线标准有PCIe、USB2.0、USB OTG、SATA、Ethernet以及IEEE1394/Firewire等，芯片内总线诸如事实上标准AMBA互连技术。从设计者的立场，由于标准日趋复杂，需要具备专业知识，因此使用IP意义重大。业界已证明十分有效的硅IP可以节省宝贵的时间和精力，又可避免不必要的风险。
不仅如此，由于互连技术隐含标准的合格性，购买者需拥有一个功能基准测试程序，用它来测试标准的质量，即是否依从相关机构制定的标准。这里，标准以及管理标准机构的实力是关键。例如，USB标识符通过互操作性推行批量验收是最有效的。合格性的压力始于消费者，经过经销商，最终落在IP供应商头上。成功的标准基IP生产商通常积极参与标准机构的活动，以便标准一旦通过和公布后，能及早地产生IP解决方案。例如PCI-SIG通过PCIe标准后，Synopsys Desigh Ware PCI Express Endpoint芯核就被列入第一批产品合格的清单中。此外，Dsign Ware PCIe IP可向规范测试卡供电，公司可用该卡来测试规范的合格性。
表面看来，进入标准基IP领域的门槛并不高，事实上，提供这类有利可图的IP是很困难的。提供设计人员期盼的高质量和合格的标准需要投入居大的资金，而市场只认可合理的标准基IP价格。只有具备开展这类研发活动丰富的资源和工具，以及有广泛的客户基础来削减成本的公司，才能在标准基IP市场中取得成功。
标准基领域的IP不限于数字IP和模拟IP。事实上， 一个重要的和正在迅速崛起的领域是混合信号物理层（PHY），用于高速串行接口的数字芯核和外部世界的互连。设计人员期待标准接口供应商提供数字和混合信号芯核以及验证IP（VIP）的完整解决方案。PHY采取在特定工艺技术中实施的硬IP形式；而VIP功能块是经过充分测试的行业标准总线和规范的模拟模型，用标准和规范的产生和响应来验证规范条例的合格性。设计人员需要的正是这种完整的、可重配置的子系统，即多个IP芯核和片上互连总线，它们组合在一起就有可能让设计人员在增添自己的个性化的功能块后，重新创建可重复使用的专用平台（图1）
近代芯片研发遵循这样的原则，将一个简单的产品转化为一系列较复杂的实施单元过程。很多设计人员习惯上把验证任务看成是第一阶段RTL代码已经完成后的事。然而，最成功的实例表明，验证应始终贯穿在每一个研发阶段。VIP块作为验证中基准测试程序一部分，和可实施的IP一样，能缩短系统验证时间，并提高产品的质量。因此，当设计人员乐于使用第三方IP时，他们开始要求，供应商也开始提供更高质量的、与验证技术相结合的IP。
多数旨在ASIC设计的设计人员在很多场合是以FPGA实现ASIC设计的。这就意味着，其IP解决方案，包括在功能块上和子系统/平台级上，除了支持至ASIC设计的自动路径，还要支持至FPGA的自动路径。不然他们会发现，在FPGA中测试的和在ASIC中测试的根本不是一回事。同样，以FPGA为对象的设计人员，如果想确保大批量生产获得成功，亦应以重新以ASIC为对象进行设计。
当前设计人员，为了节省采购时间，简化业务合同，减少管理工作量，总想从少数供应商处获得尽可能多的IP。越来越多的芯片公司只向少许几个可靠的供应商购买整个IP公文包，让设计人员迅速而又方便地得到一整套可互操作的IP。事实上，在这方面供应商和芯片商之间的关系正在演化成真正的合作伙伴关系。当IP市场中供应商更加成熟时，这种联盟的威力也影响到IP供应商。IP供应商主要有下列5家：ARM、Rambus、Synopsys，TTPcom和Artisan，每家公司都有自己的优势产品，占据着不同的市场份额。
Synopsys最新一项调查表明，当前，超过20%的设计人员在他们每个芯片中使用的IP块不少于6个。公司想降低风险和成本，提高生产率，IP是解决方案的关键部分。但是，为了充分挖掘潜力，设计人员应慎重地选择标准基IP和外部的“star”IP两种产品，不仅要详察其IP质量，还要详察保证质量方法、互可操作IP公文包、IP集成在子系统上自动化路径方案，以及设计人员所需的供应商全方位、专业化的支持能力。（东华）
图1 创建可重复使用的专用平台
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