IP 核是什么？有什么类型？半导体 IP 核全攻略

2022 年 6 月 16 日
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近年来，随着半导体产业高速发展，以及全球对知识产权的重视，半导体 IP 核对整个行业来说愈加重要。同时，激烈的竞争环境使得芯片开发周期缩短，团队不得不重复使用半导体 IP，IP 核的管理成为半导体行业面对的一个新课题。

本篇文章从 IP 核的概念入手，分析管理 IP 核时会面临的挑战，并最终给出了应对挑战的解决方案——十大半导体公司中有 9 家都在用 Perforce 公司的 Methodics IPLM 进行 IP 的管理，实现 IP 的可追溯性与安全性。

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在当今激烈的竞争环境中，芯片开发周期愈加缩短，导致研发设计团队需要重复使用半导体 IP，让他们能在竞争中占据领先地位。

但是，什么是半导体 IP？阅读本文，您将了解到什么是 IP 核（其中包括 IP 软核和 IP 硬核），并掌握能帮助加速开发的最佳实践。

IP 核是什么？

IP 核是由半导体芯片中所使用的逻辑或数据块所组成，它通常属于个人或企业的知识产权。IP 核通常应用于现场可编程门阵列（FPGA）或特定集成电路（ASIC）的设计。

IC 设计过程中会构建出 IP 核，并可以将其转换为组件以供重复使用。也可以购买第三方 IP，将其应用到设计中。IP 核有不同的类别，包括 IP 软核和 IP 硬核。

什么是 IP 软核？

IP 软核通常是可综合的 RTL 模型，基于 SystemVerilog、VHDL 等硬件描述语言开发，偶尔也由门级网表描述。IP 软核的优势在于可以在物理设计阶段进行定制，并映射到任何工艺技术中。

什么是 IP 硬核？

IP 硬核是指同时具有逻辑实现与物理实现的 IP。换句话说，IP 硬核（hard macro-IP）的物理布局是在特定的工艺技术中完成和固定的。

管理 IP 核会面临的挑战

要充分利用半导体 IP，正确的管理至关重要。但对于许多企业来说，这是一个极其复杂的任务。

有限的可见性

当 IP 核在设计中被创建并应用后，最终会到哪里？对于许多企业而言，它最终可能会被存档在某个服务器上。要访问 IP 核，进行 IP 复用，团队需要依赖其合作方的技术，同时还需花费时间研究它的当前状态，以及它是如何演变到该状态的。

要将 IP 核正确纳入项目，团队首先需要找到它。由于团队与项目之间的可见性有限，要获悉可用的内容几乎是不可能的。

复杂的环境

了解一个 IP 核就需要了解它当前的状态及环境。应用过它的其他项目有哪些？在整个开发过程中发现了哪些 bug？随着公司从以项目为中心的方法转移到以 IP 为中心的方法上，故而必须掌握 IP 核的使用环境，这将有利于团队减少用于搜索或从头开始构建的时间。

如果，一切都可以像 IP 一样管理？

将 IP 作为设计组件中一个很小的子集来讨论，有可能会限制复用。这是因为除了 IP 软核或 IP 硬核之外，还有更多的数据进入芯片。

Methodics IPLM是首款在设计工作流以及整个企业中管理 IP 的工具。因为 Methodics IPLM 上，任何东西都可以成为一个 IP！您可以将系统设置为一个包含以下内容的 IP：

工程环境/配置
设计（WIP）IP
PDKs 和库
使用情况跟踪
扩展
发布管理
集成
IP 生成器
还有更多！

允许一切内容都能作为 IP 进行版本控制，是指用户拥有一个元数据线索，可以在产品 IP 生命周期的每个组件中进行跟踪。您可以使用标签来标明供应商 IP、特定的合规标准等，从而轻松地将其合并到其他项目中。在管理权限和设置事件方面，Methodics IPLM 可以向下保护到单个 IP 级别。您还可以创建权限来限制访问和事件，以便在 IP 更改时收到通知。

半导体 IP 的集中式物料清单

拥有一个独立于数据管理工具以外的半导体 IP 管理中央平台，可为您提供完整的可追溯性，并增强 IP 使用方式的可见性。它创建了一个可用于发现和复用的 IP 生态系统，还可用于规划并执行 IP 物料清单（IP BoM）。

这是由于在Methodics IPLM中拥有：

组件与 IP BoM（CIPB）规划模块，可与您的企业风险管理（ERM）及以制造业为重点的产品生命周期管理（PLM）工具配合使用，提供符合您需求的高级数据。它支持对所有 IP（第三方和内部 IP）进行分层规划，可在整个组织中得以应用。
组件与 IP BoM（CIPB）为您提供所有软件及硬件 IP 的整体视图，这有利于团队向制造部门交付单一且统一的 BoM。

总之，这些将有利于您在整个半导体 IP 设计过程中保持一致性。