接口IP，销量大增

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文章摘要

自2020年以来，人工智能的爆发式增长显著推动了半导体产业的发展。基于GPU的人工智能处理需要强大的计算能力，而系统的整体性能则依赖于高效的互连协议。各个子系统需要通过更高带宽和更低延迟的互连技术进行连接，这促使了更先进协议的发展，例如DDR5、HBM内存控制器、PCIe、CXL以及224G SerDes等。设计超级计算机时，原始处理能力固然重要，但访问内存的方式、延迟和网络速度的优化才是成功的关键。人工智能领域同样如此，互连协议的效率直接影响了人工智能的性能表现。

2024年，接口IP市场增长了23.5%，达到23.65亿美元。预计2024年至2029年期间，该市场将保持与2020年代20%增速相当的增长态势。人工智能的快速发展正在推动半导体行业的进步，而互连协议的优化则进一步提升了人工智能的性能，形成了一个良性循环。相比之下，2023年半导体市场整体下滑，但接口IP市场却逆势增长了17%。接口IP在所有IP类别中的占比从2017年的18%上升至2023年的28%，预计到2024年将进一步增长至38%，这将对处理器IP的占比造成一定影响。

未来五年，接口IP市场的增长将主要来自三个类别：PCIe、内存控制器（DDR）以及以太网、SerDes和D2D，其复合年增长率分别为17%、17%和21%。这些协议的增长与以数据为中心的应用密切相关，尤其是人工智能和高性能计算（HPC）领域。预计到2029年，接口IP市场规模将达到54亿美元，占整个IP市场的36%。

在市场竞争方面，Synopsys凭借战略收购和集成解决方案，占据了超过55%的市场份额，稳居行业领导地位。Cadence和Alphawave分别以约15%的市场份额紧随其后，但与Synopsys的差距仍然显著。未来，专注于高端IP架构的供应商将尝试通过多产品战略，推广基于领先IP的ASIC、ASSP和chiplet解决方案。一些公司如Credo、Rambus和Alphawave已经开始布局，预计到2026年将看到chiplet领域的显著成果。

2024年，设计IP市场收入达到85亿美元，创下20%的历史新高。有线接口仍然是推动设计IP增长的主要动力，增幅达23.5%，而处理器类别也实现了22.4%的增长。前四大IP供应商——ARM、Synopsys、Cadence和Alphawave——的增速均超过市场平均水平，2024年总市场份额达到75%。高性能计算（HPC）应用是这些供应商的主要目标，尤其是基于PCIe、CXL、以太网、SerDes和DDR内存控制器的互连协议。

从半导体市场的整体走势来看，2024年高性能计算（HPC）平台收入占台积电总收入的53%，智能手机占35%，物联网和汽车分别占5%和4%。HPC平台的收入较2023年增长了58%，成为推动半导体和IP市场增长的核心动力。IP市场与半导体市场的增长高度契合，年均增长主要来自高性能计算领域，即便ARM在智能手机市场的表现也值得关注，其同比增长率达到26%。

回顾2016年至2024年IP市场的发展历程，全球IP市场增长了145%，但前三大供应商的增长并不均衡。Synopsys和Cadence的复合年增长率均达到19%，而ARM的增长率仅为9%。到2024年，Synopsys以32%的市场份额位居IP许可收入第一，ARM以30%的市场份额位居第二。Alphawave作为2017年成立的新兴企业，凭借高性能SerDes IP的快速发展，目前已跻身第四，显示出其在现代数据中心应用中的重要性。