接口 IP 市場(chǎng)從 2017 年到 2021 年以 21% 的復(fù)合年增長(zhǎng)率增長(zhǎng)，我們回顧了這個(gè)市場(chǎng)的一部分僅限于 PCIe、DDR、以太網(wǎng)和由 PHY 和控制器組成的D2D IP，它們目標(biāo)是最先進(jìn)的技術(shù)節(jié)點(diǎn)和最新的技術(shù)節(jié)點(diǎn)協(xié)議發(fā)布。為此，我們認(rèn)為，專注于高端互連 IP 投資的 IP 供應(yīng)商可以在2022 年至 2026 年以 75% 的復(fù)合年增長(zhǎng)率增長(zhǎng)。

我們使用從“Interface IP Survey & Forecast”中提取的市場(chǎng)信息，我們選擇了以下互連協(xié)議和最佳技術(shù)節(jié)點(diǎn)作為重點(diǎn)關(guān)注，因?yàn)樗鼈冿@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 的以太網(wǎng)……

LPDDR5 內(nèi)存控制器

HBM3 內(nèi)存控制器

我們可以看到，所有這些協(xié)議都支持 HPC，在 2022 年成為臺(tái)積電的細(xì)分市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)者（規(guī)模和增長(zhǎng)）。

按平臺(tái)劃分的收入和增長(zhǎng)率 – 臺(tái)積電 2022

IP 外包率和 IP 市場(chǎng)規(guī)模逐年增長(zhǎng)（自過去五年以來，整個(gè)接口 IP 市場(chǎng)每年增長(zhǎng)約 20%），正如我們將看到的，基于高端協(xié)議的 IP 增長(zhǎng)更多。

對(duì)于 PCIe 5 和 6，成熟的技術(shù)節(jié)點(diǎn)沒有意義，我們將 PHY IP 預(yù)測(cè)分為主流和先進(jìn)技術(shù)節(jié)點(diǎn)，因?yàn)?ASP 不同，但控制器 IP ASP 預(yù)計(jì)是技術(shù)獨(dú)立的。我們假設(shè)將提出組合 PCIe/CXL PHY。

高級(jí)內(nèi)存控制器包括：

DDR5、LPDDR5內(nèi)存控制器按照以上技術(shù)拆分

GDDR6、GDDR7 針對(duì) 7nm、5nm 及以下

HBM3 針對(duì) 7nm、5nm 及以下

下圖描述了未來 5 年針對(duì)三種數(shù)據(jù)速率：56Gbps、112Gbs 和 224Gbps 的 VHS SerDes IP 商業(yè)設(shè)計(jì)啟動(dòng)數(shù)量。

2021-2026 年 SerDes PHY IP 銷售量預(yù)測(cè)

半導(dǎo)體行業(yè)正在實(shí)施向multi-die系統(tǒng)的重大戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變。

multi-die系統(tǒng)正在推動(dòng)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化die-to-die 互連的需求。多個(gè)行業(yè)聯(lián)盟已經(jīng)聯(lián)合起來定義此類標(biāo)準(zhǔn)，其中最有前途的是統(tǒng)一小芯片互連高速 (UCIe)。

D2D 設(shè)計(jì)啟動(dòng) IP 預(yù)測(cè) 2021-2026

由前 4 大接口 IP（PCIe、DDR、以太網(wǎng)和 D2D）組成的組預(yù)計(jì)在 2022 年至 2026 年將以 27% 的復(fù)合年增長(zhǎng)率增長(zhǎng)。如果我們只考慮高端，HE 前 4 大接口的全球復(fù)合年增長(zhǎng)率將為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 協(xié)議 IP 的權(quán)重為 3.7 億美元，預(yù)計(jì)2026 年的價(jià)值將為 21.15 億美元，復(fù)合年增長(zhǎng)率為 75%，而這些 Top 4 協(xié)議 IP 的總 IP 銷售額為 27%。

2022-2026 市場(chǎng)份額演變

大熱的接口IP，需求將來自以下領(lǐng)域！

如果要記住 2021 年接口（Interface） IP 市場(chǎng)的關(guān)鍵點(diǎn)，只需考記住三組數(shù)字：13億美元、22%、30億美元。得益于類似PCIe、DDR 內(nèi)存控制器和以太網(wǎng)/SerDes等高流道協(xié)議（high runner protocols） ，接口 IP 類別在 2021 年創(chuàng)造了 13億美元營收，同比增長(zhǎng) 22.7%。更令人印象深刻的是預(yù)測(cè)，因?yàn)?IPnest 預(yù)測(cè)該類別在 2026 年的重量將達(dá)到 30 億美元。

這一類別中另一個(gè)有趣的是兩個(gè)戰(zhàn)略模型的戰(zhàn)斗，即 Synopsys 的“一站式商店”和 Alphawave 的“一站式服務(wù)”知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

2010年初，接口IP一直以無線移動(dòng)為主，其收入的很大一部分來自該細(xì)分市場(chǎng)。高端手機(jī)在2010年底依然充滿活力，2020年則擁有了很多接口IP，如LPDDR5X、MIPI攝像頭/顯示接口、PCIe 3/4、UFS 3.1、eUSB和USB 3.1/DP，但諸如HPC、數(shù)據(jù)中心、人工智能或存儲(chǔ)等數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域正在蓬勃發(fā)展，并維持了 DDR 內(nèi)存控制器（DDR5、LPDDR5、HBM）、PCIe 和 CXL 等協(xié)議的增長(zhǎng)（當(dāng)汽車和移動(dòng)設(shè)備仍在使用 PCIe 3 / 4 時(shí)，數(shù)據(jù)中心采用 PCIe 5 ) 和以太網(wǎng)/SerDes（2021 年開始的 112G SerDes 設(shè)計(jì)意義重大）。

十年前，“一站式”（One-Stop-Shop）模式是 IP 廠商的口頭禪，這一戰(zhàn)略對(duì) Synopsys 也極為有利，他們?cè)诮涌?IP 類別中也占有 55.6% 的市場(chǎng)份額。我們看看其他遵循“一站式商店”模式的供應(yīng)商，擁有 14% 市場(chǎng)份額的 Cadence 、擁有 3.4% 市場(chǎng)份額的 Rambus 都沒有 Synopsys 成功。

要從該模型中受益，根據(jù)定義，您需要支持幾乎所有協(xié)議，但您還需要成為領(lǐng)導(dǎo)者，在每個(gè)受支持的協(xié)議中獲得第一的收入。自 2005 年以來，我們已經(jīng)看到，小型供應(yīng)商只有將重點(diǎn)放在支持的 IP 協(xié)議上，才能生存和發(fā)展。如果同一供應(yīng)商嘗試支持五、六或更多協(xié)議，如“一站式”模型所要求的那樣，失敗的風(fēng)險(xiǎn)將非常高。

Alphawave IP 由 SerDes 專家團(tuán)隊(duì)于 2017 年創(chuàng)建，已開發(fā)基于 DSP 的 PAM4 112G，在 2020 年增長(zhǎng) 75% 之后，2021 年 IP 收入為 8900 萬美元，同比增長(zhǎng) 102%。這是新戰(zhàn)略的一個(gè)很好的例子模型，“Stop-For-Top”。

得益于強(qiáng)大的工程團(tuán)隊(duì)，這個(gè)IP 供應(yīng)商正專注于要求非常高的產(chǎn)品，目標(biāo)是前沿協(xié)議和技術(shù)節(jié)點(diǎn)。Alphawave IP 一直是“幸運(yùn)的”，因?yàn)樗麄冋跒橐粋€(gè)快速發(fā)展的行業(yè)提供互連 IP，該行業(yè)變得越來越以數(shù)據(jù)為中心，并且需要始終計(jì)算、存儲(chǔ)并在系統(tǒng)級(jí)別互連這些數(shù)據(jù)（PCIe 和 CXL ) 或遠(yuǎn)程，通過以太網(wǎng)。幸運(yùn)的是在正確的時(shí)間出現(xiàn)在正確的地點(diǎn)，但卓越的工程團(tuán)隊(duì)并非靠運(yùn)氣，而是長(zhǎng)期 SerDes 設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的結(jié)果。

比較這兩種模型產(chǎn)生的投資回報(bào)率可能會(huì)很有趣……我們可以注意到，這兩種策略都可以帶來成功，正如 Synopsys 采用“一站式服務(wù)”模型所說明的那樣，接口 IP 收入（2021 年為 7.27 億美元）和 55.6% 的主導(dǎo)市場(chǎng)份額，當(dāng)時(shí) Alphawave IP 的 IP 收入以驚人的速度達(dá)到近 1 億美元。

像往常一樣，IPnest 按協(xié)議進(jìn)行了五年預(yù)測(cè)（2022-2026），并按協(xié)議計(jì)算了 CAGR（下圖）。正如您在圖片中看到的，預(yù)計(jì)大部分增長(zhǎng)將來自三個(gè)類別，PCIe、內(nèi)存控制器 (DDR) 以及以太網(wǎng)和 D2D，分別呈現(xiàn) 5 年的復(fù)合年增長(zhǎng)率。22%、21% 和 19%。這并不奇怪，因?yàn)樗羞@些協(xié)議都與以數(shù)據(jù)為中心的應(yīng)用程序相關(guān)聯(lián)！該預(yù)測(cè)預(yù)測(cè)前 5 大接口 IP 協(xié)議將在 2026 年突破 2.5B 美元大關(guān)，或 5 年內(nèi)增加 2.5 倍。2026 年至 2021 年高端接口 IP 收入的復(fù)合年增長(zhǎng)率為 18.6%……

這是一個(gè)始于 2009 年的調(diào)查，現(xiàn)在發(fā)布的第 14版。在剛開始做這個(gè)調(diào)查時(shí)，當(dāng)時(shí)的接口 IP 類別市場(chǎng)為 2.5 億美元（2021 年為 13.06 億美元），我們可以肯定 5 年的預(yù)測(cè)保持在 +/- 5% 的誤差范圍內(nèi)！

IPnest 預(yù)測(cè) 2022 年，2026 年的接口 IP 類別將在 30 億美元范圍內(nèi)（+/- 200 美元），這一預(yù)測(cè)是現(xiàn)實(shí)的。

編輯：黃飛

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