芯片ip核是什么（芯片核心ip）

大家好！今天让小编来大家介绍下关于芯片ip核是什么的问题，以下是小编对此问题的归纳整理，让我们一起来看看吧。

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文章目录列表:

• 1、ARM芯片的基本概念

• 2、什么是arm软件核和硬件核，两者区别是什么？

• 3、“华为制裁事件”最全剖析，命门在哪里？最差的结果是什么？

• 4、集成电路系统级封装(SiP)技术以及应用

一、ARM芯片的基本概念

本篇博客旨在梳理一些关于arm公司和arm芯片的概念，比如S3C2440是什么，它与arm的关系又是什么关系。

ARM公司主要设计ARM系列AISC处理器内核，它不生产芯片，只提供IP核。先以一个例子解释一下架构、核、处理器和芯片：S3C2440，这是一款SoC芯片。注意，它不是cpu，2440和我们熟知的51单片机有点类似，都属于嵌入式。嵌入式的发展到目前经历了三个阶段，分别是SCM、MCU、SoC。51属于SCM或MCU，而2440就属于SoC。下面是2440的内部结构

中间的那个arm920t就是2440的处理器，处理器和核在我看来在这里是一个概念，只不过一个是硬概念，一个是软概念。这里的920t就既是处理器又是核。而三星做的就是除了这个cpu外其他的东西。也就是说ARM公司给了三星公司arm920t，三星公司基于这款处理器设计了S3C2440芯片。

现在我们来谈谈ARM架构，架构实际上是一种设计思想，基于这些设计思想，ARM公司设计了不同的处理器，请看下面这张表

所以我们可以看出来S3C2440的架构是ARMv4。

例如：S3C2440基于的是 ARM920T 核心。

综上所述：单个架构对应多个核心，单个核心对应多款芯片，由ARM公司提供核心给芯片厂商，如三星。

参考文章

[1]: 一文带你了解ARM的发展历程

二、什么是arm软件核和硬件核，两者区别是什么？

嵌入式系统实现的最高形式是单一芯片系统(SOC，System On Chip)，而SOC的核技术是IP核(即知识产权核Intellectual Property Kernels)构件。IP核有硬件核、软件核和固件核，硬件核主要指8/16/32/64位MPU核或DSP核。硬件提供商以数据软件库的形式，将其久经验证的处理器逻辑和芯片版图数据，供EDA工具调用在芯片上直接配置MPU/DSP功能单元；而软件核则是软件提供商将SOC所需的RTOS内核软件或其它功能软件，如通信协议软件，FAX功能软件等构件标准API方式和IP核构件形式供IDE和EDA工具调用制成FLASH或ROM可执行代码单元，加速SOC嵌入式系统定制或开发。目前一些嵌入式软件供应商纷纷把成熟的RTOS内核和功能扩展件，以软件IP核构件形式出售，如Microtec的VRTXoc for ARM就是典型例子。

三、“华为制裁事件”最全剖析，命门在哪里？最差的结果是什么？

作者| 猫哥

来源| 大猫 财经

01

特朗普这人看着没谱，但看他做事也有另一面，心思缜密，走一步挖个坑。

2018年3月，以钢铁、铝加关税为起点，贸易战风雨欲来，当时谁也没想到，贸易战的后手是 科技 战。

2018年12月，华为任正非的女儿孟晚舟在加拿大被捕，此案至今仍未完结。

2019年5月16日，美国将华为列入实体清单，在未获得美国商务部许可的情况下，美国企业将无法向华为供应产品。

实体清单事件对华为打击巨大，比如 华为手机无法使用高通芯片 ， 谷歌停止与华为合作 ，华为因此失去对安卓系统更新的访问权，只有在开源版更新后才可以 AOSP 继续开发新的安卓系统，对于国内用户影响不大，但国际业务大受影响，去年损失超过100亿美元。

时隔一年，美国对华为的制裁再度升格，用他们的话说就是“堵住漏洞”，要求使用美国芯片技术和设备的外国公司，要先获得美国的许可，才可以将芯片供应给华为和其关联企业。

这两个政策的差异在于：

说白了， 这个政策真要实施了，华为生产什么，生产多少，都要得到美国的许可。

所以，即便华为去年收入8588亿，今年的主题词也只有三个字： “活下去” 。

02

美国为啥这么干？

要看细节，在去年的制裁政策出来后，美国对华为的临时许可证5次展期，也就是说，一直没执行。

新的制裁政策也设定了120天缓冲期 ，也就是说，在这个时间内，华为还可以全球扫货。

为什么说制裁却一再推迟呢？目标有两个：

美国仅仅盯着一个华为吗？当然不是，美国自打当了老大之后，一个基本国策就是打老二，英国、日本、前苏联，只是现在轮到了中国。不过金融战、星球大战都不好使了，作为“里根主义”的信徒， 特朗普遏制中国的核心就是贸易战、 科技 战。

盯着华为，是因为“射人先射马，擒贼先擒王”的道理美国人也懂，美国司法部长威廉·巴尔（William Barr）前两天参加了 “中国行动计划会议” ，并做了演讲。

他说的就比较露骨了，“美国绞杀华为的必要性，根本原因不是什么伊朗或者网络安全，而是来自华为的威胁”，核心观点是这些：

地缘、人口、能源这些因素已经不能完全决定一个国家的未来， 科技 的主导地位前所未有的上升，面对5G、6G这些近在眼前的巨变，美国肯定不会掉以轻心。

03

所以，华为就成了焦点。

过去这一年多，华为为自救都干了什么呢？概括来说三件事：

1、使劲搞研发。 比如鸿蒙系统和鲲鹏计算生态，随时预备着美国断粮；

2、去美国化。 最近日本一个专业公司对华为Mate30做了拆解分析，发现中国产零部件已经从25%大幅上升到约42%，美国产零部件则从11%左右降到了约1%。

在每个核心部件，华为都在找更多的“备份”：

3、疯狂囤货。 2019 年华为的存货为1672.08亿元，同比增长 73.46%，今年Q1存货继续上升，就在515美国升级禁令后，华为还向台积电下了7亿美元订单。

在8月15日之前，华为肯定还会把能买到的核心部件统统买到手。

看到这儿，很多人不理解了，华为不是开始做系统了吗？国家不也开始做芯片了吗？产业大基金那么多钱还搞不定吗？这事有那么严重吗？

暂时搞不定，问题很严重。

我们可以按产业链把华为的核心业务可以分成三类：

不黑不吹，拆开来一点点看。

04

华为的5G业务用一个字形容，就是“牛”，这点美国也认。

全球主要的通信厂家现在公认四家最强： 华为、中兴、爱立信和诺基亚。 华为的合同数和专利数量都居前列，这是过去十年6000多亿研发投入的成果。

任正非公开讲过，华为脱离美国的供应也能够生存， 华为已经开始生产不含美国零部件的 5G 基站。

但有个问题——从5G 基站所需要的芯片来看，华为海思拥有绝大部分核心芯片的设计能力，但在芯片领域， 设计、制造和封测是三大组成部分 ，大部分企业主营业务只涉及其中一环，像华为海思主要就是负责芯片设计，而后的工序则由代工厂完成。

就跟建筑设计师可以设计图纸，但具体盖房子还是要找个施工单位。现在华为5G基站芯片用的是台积电 7nm工艺制程，下一代 5nm芯片正在导入。咱们内地厂商现在还做不了这个，低端的基站芯片可以国产，高端的还是有赖于拥有先进制程的公司。

再说说IT基建领域的鲲鹏系统，通俗地说，这有点像水电之类的基础设施。现在这套系统的处理器核、微架构和芯片均由华为自主研发设计，SPECint 评分超过 930 分，高于业界标准水平25%，相当厉害。

但是问题跟5G芯片类似， 由于采用了7nm工艺制造，目前仍高度依赖台积电，短期内无法实现量产。

最后就说到大家熟悉的华为手机。

去美国化迅猛，前面已有提到。今年发布的华为 P40 系列中仅有射频前端(RF)模组来自美国，这玩意通俗地说作用就是转化信号，作用很关键，但在这个领域，大陆企业仍处于起步阶段，华为仍高度依赖 Qorvo、Skyworks 等美国公司，国产替代需要时间。

看到这大家都明白了，其他的好像都没啥问题，都卡在芯片上了，而且好像芯片设计也还行，就是自己生产不了，为什么会这样呢？

05

前天，华为轮值董事长郭平说， “华为不具备芯片设计之外的芯片制造能力，我们还在努力寻找解决方案。求生存是华为现在的主题词。” 这道出了华为的命门，芯片制造。

芯片制造大概分三步：设计、制造、封测，整个生产过程是这样的：

上游影响设计的是EDA和IP核。

EDA是一种设计芯片的软件，可以理解为修图界的大神ps软件， 关键问题是，只要芯片更新换代，这个软件就必须随之更新，否则你连设计都做不了。

目前全球的EDA行业主要由新思 科技 （Synopsys）、楷登电子 科技 （Cadence）、以及2016年被德国西门子收购的明导国际（Mentor Graphics）三大厂商垄断，加起来占比64%之多。

国内做EDA也有一些基础，比如华大九天、概伦电子，但现在也只能够解决三分之一左右的问题，剩下的还是离不开前面说的几个大厂。

相比之下，IP核问题不大，IP核的全称是知识产权模块，华为的IP核方面用的是ARM架构，目前已经拿到了最新的商用架构ARMV8架构的永久授权，而且国内的半导体IP授权服务供应商芯原股份也有足够的设计能力，可以在未来供应华为。

06

上游情况是这样，下游的封测影响也不大， 最大的问题是在中间制造这个环节。

材料还好说，但我们没有好的设备商。

全球半导体设备厂商前十名，除开荷兰造光刻机的ASML和新加坡的ASM，剩下有四个美国的，四个日本的：

里面的技术问题盘根错节，基本逃不出美国新政策的限制。

前面说过，多数厂商只会涉及到芯片制造的一个环节，所以这么多年华为自己设计的芯片都是找代工厂生产的。

主要的代工厂有两家： 台积电和中芯国际。

台积电拥有最先进的制程，苹果、高通的SOC芯片基本都由台积电代工，华为的手机SOC芯片能跟苹果高通PK，也有台积电的功劳。

芯片的升级是精度越高尺寸越小，在代工厂中，台积电优势明显，中芯国际7nm制程的还在规划试产阶段，三星的5nm制程也在试产阶段，台积电已经量产5nm制程了，差了好几年，芯片行业，这个差距还是很大的：

华为手机的中高端已经全系采用了7nm 制程，原计划今年的麒麟 1000 系列芯片会采用台积电最新的5nm制程，如果最差的情况真出现了，华为只能靠库存，库存用完了，只能看美国脸色。

07

美国新的管制条例确实够狠，从EDA软件、半导体设备到晶圆代工，全部都能干涉，对供应链企业有“无限追溯”权，制裁的力度前所未有，期限也相当紧张。

那就只能任人宰割了？

当然不会，指望华为这种“战斗公司”屈服很难。他们知道自己该做什么也正在做。

这事最后大概会有几种结果：

前几天《环球时报》报道称，中方有几项反制方案，包括将美有关企业纳入中方“不可靠实体清单”，对高通、思科、苹果等美企进行限制或调查，暂停采购波音公司飞机等，这都可以理解为博弈的砝码。

当然，还有一个终极解决方案， 命门 能自己控制才最安心 ，如果我们什么芯片都能干出来，也就不用看别人脸色，自然不必为此操心，但这真的需要 科技 领域下大力气了。

这绝对不是华为一家公司面临的难题。

四、集成电路系统级封装(SiP)技术以及应用

由于 集成电路 设计水平和工艺技术的提高，集成电路的规模越来越大，整个系统可以集成到一个 芯片 上（目前一个芯片上可以集成108个晶体管）。这使得将于单芯片集成到由具有多个硬件和软件功能的电路组成的系统（或子系统）中成为可能。90年代末，集成电路进入了系统级芯片（SOC）时代。

1980年代，专门集成电路以标准逻辑门为基本单元，由处理线提供给设计师免费使用，以缩短设计周期：1990年代末进入系统级芯片时代。在芯片上，它包括cpu、dsp、逻辑电路、模拟电路、射频电路、存储器和其他电路模块以及嵌入式软件，并相互连接，形成完整的系统。

       由于系统设计日益复杂，设计行业中已有工厂专门开发具有这些功能的各种集成电路模块（称为知识产权核心或IP核心）。这些模块通过授权提供给其他系统设计人员进行有偿使用。设计人员将使用IP核作为设计的基本单元。IP核的重用不仅缩短了系统设计周期，而且提高了系统设计的成功率。

      研究表明，与由IC构成的系统相比，由于SOC设计能够综合考虑整个系统的各种条件，在相同的工艺条件下，可以达到更高的系统指标。21世纪将是SOC技术真正快速发展的时期。

       近年来，由于整机的便携式开发和系统小型化的趋势，需要在芯片上集成更多不同类型的元件，如Si-CMOSIC，GaAs-RFIC，各种无源元件，光机械设备，天线，连接器。和传感器等单一材料和标准工艺的SOC是有限的。近年来，基于SOC快速开发的系统级封装（SiP）不仅可以在一个封装中组装多个芯片，而且可以堆叠和集成不同类型的器件和电路芯片。复杂，完整的系统。

与SOC相比，SIP具有：

（一）可以提供更多的新功能；

（2）各工序兼容性好；

（3）灵活性和适应性强；

（4）低成本；

（5）易于分块测试；

（6）开发周期短等优点。

       SOC和SIP互为补充。一般认为，SOC主要用于更新较慢、对军事装备性能要求较高的产品。SIP主要用于更换周期较短的消费品，如手机。SIP的合格率和计算机辅助设计有待进一步提高。

由于液滴的复杂性，对液滴的设计和工艺技术提出了更高的要求。在设计方面，需要由系统工程师、电路设计、布局设计、硅技术设计、测试和制造等工程师组成的团队共同努力，以达到最佳的性能、最小的尺寸和最小的成本。首先，采用计算机辅助仿真设计，对芯片、电源和被动组件的参数和布局进行了设计。高密度线路的设计应考虑消除振荡、过冲、串扰和辐射。考虑散热和可靠性；选择衬底材料（包括介电常数、损耗、互连阻抗等）；制定线宽、间距和穿孔等设计规则；最后设计主板的布局。

       SIP采用了近十年来迅速发展的触发器焊接互连技术。触发器焊接互连具有直流电压低、互连密度高、寄生电感小、热、电性能好等优点，但成本高于焊丝。SIP的另一个优点是能够集成各种无源组件。无源元件在集成电路中的应用日益增多。例如，移动电话中的无源元件与有源元件的比例约为50：1。采用近年来发展起来的低温共烧多层陶瓷（LTCC）和低温共烧铁氧体（LTCF）技术，即在多层陶瓷中集成电阻、电容、电感、滤波器和谐振器等无源元件，就像将有源器件集成到硅片中一样。此外，为了提高芯片芯核在封装中的面积比，采用了两个以上的芯片叠层结构，并在Z方向上中进行了三维集成。开发了层合芯片之间的超薄柔性绝缘层底板、底板上的铜线、通孔互连和金属化等新技术。

       SIP以其快速进入市场的竞争力、更小、更薄、更轻、更多的功能，在业界得到了广泛的应用。它的主要应用是射频/无线应用、移动通信、网络设备、计算机和外围设备、数字产品、图像、生物和MEMS传感器。

       到2010年，SiP的布线密度预计为6000cm / cm 2，热密度为100W / cm 2，元件密度为5000 / cm 2，I / O密度为3000 / cm 2。系统级封装设计也正朝着SOC的自动布局和布线等计算机辅助自动化发展。英特尔最先进的SiP技术将五个堆叠式闪存芯片集成到1.0mm超薄封装中。东芝的SiP目标是将手机的所有功能集成到一个包中。日本最近预测，如果全球五分之一的LSI系统采用SiP技术，SiP市场可达到1.2万亿日元。凭借其进入市场的优势，SiP将在未来几年内以更快的速度增长。在加快集成电路设计和芯片制造发展的同时，中国应加大系统级封装的研发力度。

以上就是小编对于芯片ip核是什么问题和相关问题的解答了，如有疑问，可拨打网站上的电话，或添加微信。

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