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台式机&硬件|接口IP大放异彩！2025年将超越CPU IP市场


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来源：EETOP编译自semiwiki
接口设计IP市场呈爆炸式增长 ， 2019年增长18% ， 达到8.7亿美元 ， 而CPU IP类增长5% ， 达到14.6亿美元 。 根据IPnest在“ 2015-2019年接口IP调查和2020-2024年预测”中的计算 ， 接口IP市场预计将在未来五年内保持较高的增长率 ， 到2025年将达到18亿美元 。 显然 ， CPU IP类别将不会停留在2019年的水平 ， 预计也会增长 。 但我们认为2020-2025年CPU的CAGR会更适中 ， 在4%的范围内 。
为什么CPU IP类别的增长率如此缓慢?第一个原因是CPU IP市场不稳定 ， 因为自从引入了RISC-V CPU后 ， 授权业务模式开始出现问题 。 第二个原因是ARM未来来自中国IP销售收入的不确定性(估计在30%左右) 。
但今天的目标是解释为什么接口IP类别在2025年之前会有如此高的增长率 。 下图显示CPUIP市场份额自2017年开始呈下降趋势(40.8% - 37.2%) ， 而同期接口IP份额从18% - 22.1%呈上升趋势 。 这一趋势在过去三年中得到了验证 ， 我们将看到为什么这种行为会在2020年继续下去 。

台式机&硬件|接口IP大放异彩！2025年将超越CPU IP市场
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在2010~2020的10年中 ， 智能手机是IP行业推动CPU/GPU类别和LPDDR、USB和MIPI等接口协议的强大驱动力 。 目前智能手机行业依然活跃 ， 但已达到顶峰 。 IP销售的新增长动力转向以数据为中心的应用 ， 包括服务器、数据中心、有线和无线网络以及新兴的人工智能 。
所有这些应用都需要越来越高的带宽来进行系统内数据交换(通过内存和芯片之间) ， 以及跨全球网络 ， 以支持数据中心和网络之间更快更广泛的互连 。
这意味着高速内存控制器(DDR5、HBM或GDDR6)、接口协议的更快发布(PCIe 5 ， 400G和800G以太网 ， 112G SerDes)以及支持小芯片互连协议的出现(HBI或SerDes) 。
如果我们看一下接口IP段 ， 它将直接影响内存控制器、PCI Express、以太网和SerDes以及一个我们可以称为“Die2Die”(D2D)的新接口技术 。 2019年 ， 我们已经看到这些领域的IP收入大幅增长 ， 从12%(内存控制器) ， 20% (PCIe)到以太网和SerDes领域甚至更多 。

这些接口驱动已与新兴协议的采用以及7nm和5m等新技术节点相关联 。 对于PCIe ， 该驱动程序已被PCIe 4（每通道16 Gbps数据速率）采用 。 在内存控制器领域 ， 我们已经看到了几种驱动程序 ， 例如数据中心采用了DDR4 ， 以及众多应用程序中采用了高带宽内存（HBM2）和图形（GDDR6） ， 其中一些是新的并与AI关联 。
当一个设计项目在最后一个可用的技术节点(2019年的7nm)上启动 ， 并集成了一个协议的最后一个版本时 ， 许可证ASP会受到影响 ， 并且比以前更广泛(n-1节点上的n-1版本) 。 因此 ， 一个特定IP段的增长是由设计启动的数量(比以前更高 ， 因为数据中心和AI等应用的发展更多)乘以许可证ASP的增长产生的 ， 因为协议更复杂 ， 目标节点更高级 。
我们开始清楚地看到 ， 以数据为中心的应用 (服务器、数据中心、网络、AI……)正在大力推动接口IP市场 ， 更具体地说 ， 是内存控制器、PCIe、以太网和SerDes 。
对于SerDes ， 我们可以认为2019年是112G PAM4 SerDes开始被采用的一年 ， 这对SerDes IP类收入产生了积极的影响 ， 但也对以太网产生了影响 ， 因为400G MAC IP(和800G MAC)已经开始销售 。

事实上 ， 我们已经看到了这个领域高达30%的增长 ， 比如Synopsys(得益于对Silabtech的收购)Cadence(得益于对Nusemi的收购)和成立仅三年的SerDes初创企业Alphawave ， 在2019年就实现了了2500万美元的收入!
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不要忘记USB等其他协议 ， 因为引入USB 4应该会在2021年及之后推动USB IP的销售 。 USB 4提供40 Gbps的更高带宽（相比之下 ， USB 3.2为10 Gbps或USB3.2×2为20 Gbps） ， 并阐明了USB命名法 ， 使最终用户（消费者）更容易理解 。 它还支持DisplayPort和ThunderBolt ， 这是一项新功能 ， 可以使想要看电影的消费者的生活更加轻松 。
MIPI协议是前5个接口的一部分 ， 已在智能手机中大量使用 。 这一变化来自汽车领域 ， 它采用了MIPI CSI（相机）和MIPI A-PHY ， 其定义为支持汽车中基于远程（LR）SerDes的互连 。
【台式机&硬件|接口IP大放异彩！2025年将超越CPU IP市场】但是 ， USB和MIPI的IPnest预测这两种协议的2020-2024年CAGR均在10％的范围内 ， 略低于与其他三种协议相关的15％CAGR 。
IPnest使用了一种基于设计的方法 ， 该方法从协议开始 ， 根据协议预测目标市场领域（例如数据中心 ， 网络或ADAS）的新项目增长 ， 并预测许可价格（根据PHY的技术节点并与之关联）控制器的协议版本） 。 这种方法非常复杂 ， 但是我们希望它可以帮助您获得准确的结果 ， 更重要的是可以提供切合实际的预测 。
这是从2009年开始的调查的第 12 版 ， 当时接口IP类别市场为2.5亿美元（2019年为8.7亿美元） ， 我们可以肯定的是 ， 对5年的预测保持在+/- 5％的误差范围内！因此 ， 当IPnest在2020年预测接口IP类别在2025年将在$ 1800- $ 2000范围内 ， 这将超过CPU IP类别 。


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