作為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中技術(shù)壁壘最高的核心環(huán)節(jié)之一,接口IP(知識(shí)產(chǎn)權(quán)核)雖占比不大,但已逐步得到國內(nèi)上下游產(chǎn)業(yè)的重視,并實(shí)現(xiàn)了快速發(fā)展。過去,國內(nèi)芯片設(shè)計(jì)長期依賴國外IP廠商,尤其在先進(jìn)工藝節(jié)點(diǎn)領(lǐng)域。近年來,隨著國產(chǎn)替代進(jìn)程加速,國內(nèi)接口IP產(chǎn)業(yè)已逐步突破中低端市場,但在高端接口IP領(lǐng)域仍面臨工藝落后、性能指標(biāo)不足等挑戰(zhàn)。當(dāng)前,全球頂尖晶圓廠的營收重心已向3 nm、5 nm等先進(jìn)工藝傾斜,而AI、HPC(高性能計(jì)算)、自動(dòng)駕駛等新興市場對數(shù)據(jù)帶寬、存儲(chǔ)效率及低延時(shí)的需求爆發(fā),進(jìn)一步倒逼國產(chǎn)接口IP技術(shù)升級(jí)。
先進(jìn)工藝與成熟工藝占比趨勢
DDR5技術(shù)突圍:速度與工藝的雙重挑戰(zhàn)
DDR5作為新一代內(nèi)存接口標(biāo)準(zhǔn),憑借4.8 GT/s至8.4 GT/s的超高速率、更高帶寬和更低功耗,成為AI服務(wù)器、高性能計(jì)算等領(lǐng)域的核心解決方案。然而,其設(shè)計(jì)復(fù)雜度呈指數(shù)級(jí)增長:信號(hào)完整性、功耗控制、高速信號(hào)傳輸?shù)入y題,需依托先進(jìn)工藝實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的模數(shù)混合設(shè)計(jì),開發(fā)周期長、成本高昂。這也導(dǎo)致國內(nèi)多數(shù)芯片企業(yè)選擇采購第三方成熟的DDR5 IP,而這一市場長期被海外廠商壟斷。
DDR5與DDR4主要差別
牛芯半導(dǎo)體憑借在高速接口領(lǐng)域的技術(shù)積累,攻克DDR5/LPDDR5 IP關(guān)鍵技術(shù),其自主研發(fā)的“DDR5 MC + PHY IP”完整方案已通過芯片廠商驗(yàn)收,實(shí)測速率達(dá)8400 Mbps。通過適配國產(chǎn)DDR5顆粒并優(yōu)化調(diào)試方案,該IP在魯棒性與兼容性上表現(xiàn)突出,為國產(chǎn)高端芯片提供了自主化新選擇。
技術(shù)特點(diǎn):從信號(hào)完整性到子系統(tǒng)級(jí)優(yōu)化
1、高速信號(hào)處理:借鑒SerDes接口的Tx FFE(前饋均衡)和Rx DFE(判決反饋均衡)技術(shù),有效應(yīng)對信號(hào)衰減與碼間干擾問題。同時(shí),結(jié)合更加精細(xì)的實(shí)時(shí)相位與DCD調(diào)整,突破更高速率的限制。
2、兩段式訓(xùn)練架構(gòu):為應(yīng)對DDR5 RDIMM/LRDIMM的更高速率、更大容量和更重負(fù)載的場景,DDR5 DIMM引入的DB/RCD芯片將傳統(tǒng)DDRMC到DRAM顆粒的一段式訓(xùn)練拆分為“DDRMC→DB/RCD”和“DB/RCD→DRAM顆?!眱啥问健km然增加了訓(xùn)練的復(fù)雜度,但有效降低了DDR5 PHY信號(hào)完整性的壓力。
3、低延時(shí)、高帶寬、低功耗設(shè)計(jì):自研DDR5 MC配合DDR5 PHY的子系統(tǒng),可有效提升整體在低功耗和節(jié)能場景下的表現(xiàn)。同時(shí),高效的QoS和Command Queue調(diào)度算法,在帶寬與時(shí)延的性能表現(xiàn)上達(dá)到國際一流水準(zhǔn)。
DDR5 DIMM方案
本土化優(yōu)勢:定制服務(wù)與生態(tài)協(xié)同
與海外廠商相比,國內(nèi)IP企業(yè)憑借快速響應(yīng)、深度定制和本地化支持能力,正加速打破壟斷格局。牛芯半導(dǎo)體提供從PHY IP、Controller IP到SerDes + DDR一站式解決方案,并可針對客戶需求進(jìn)行鏈路仿真、信號(hào)完整性分析等定制化服務(wù)。此外,其IP方案已覆蓋國內(nèi)主流工藝節(jié)點(diǎn),形成“性能 + 性價(jià)比”雙優(yōu)勢,助力國產(chǎn)SoC向高端應(yīng)用升級(jí)。
牛芯半導(dǎo)體DDR5 IP的突破,標(biāo)志著國產(chǎn)高端接口IP已進(jìn)入“技術(shù)攻堅(jiān) + 生態(tài)協(xié)同”的新階段。隨著AI、智駕等產(chǎn)業(yè)對算力需求的激增,具備自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的DDR5解決方案將成為國產(chǎn)芯片突圍的關(guān)鍵抓手,進(jìn)一步推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游的深度協(xié)同與創(chuàng)新。
牛芯半導(dǎo)體成立于2020年,聚焦中高端接口IP的開發(fā)和授權(quán),并提供相關(guān)整體解決方案,致力成為全球領(lǐng)先的IP供應(yīng)商。牛芯研發(fā)人員占比80%以上,其中約80%擁有碩士及以上學(xué)歷,核心成員具備近二十年的接口IP/芯片開發(fā)經(jīng)驗(yàn)。公司已在深圳、北京、上海、西安設(shè)立研發(fā)中心,累計(jì)申請專利超百項(xiàng),已授權(quán)專利超過70%。憑借硬核技術(shù)實(shí)力,牛芯半導(dǎo)體相繼獲評國家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)、國家級(jí)專精特新“小巨人”企業(yè),并獲批廣東省接口IP工程技術(shù)研究中心等。