刚刚，中国最大的芯片IP设计与服务供应商安谋科技，举办了其新管理层上任后的第一次公开发布活动。活动主角是其“星辰”和“玲珑”系列的新一代处理器IP产品，均由安谋科技本土团队研发：“星辰”STAR-MC2面向物联网和汽车电子，性能较比上一代STAR-MC1显著升级；“玲珑”V6/V8视频处理器主要面向手机终端、智能安防、汽车、数据中心、航拍记录仪、电视娱乐等应用场景，提供4K/8K实时编解码视频处理能力。这也是经历“换帅”风波后，安谋科技向业界掷下的一颗定心丸——本土团队继续投入自研，并且有能力做出性能业界领先的IP产品。
▲VPU产品路线图
在芯片设计业，IP何其重要！一个小小的IP核，浓缩了芯片设计的技术精华，是集成电路金字塔顶端的核心要素。绝大部分先进的系统级芯片，均由不同的IP组合而成。这个掌控芯片设计创新节奏的赛道之中，Arm长期雄踞第一，不仅牢牢掌握移动处理器市场的话语权，还在车载和数据中心领域羽翼渐丰。也正因此，作为独立运营的本土合资公司，安谋科技在国内芯片产业链的战略地位举足轻重。一方面，它是向中国生态伙伴提供Arm技术服务的核心枢纽，负责在中国市场开疆沃土；另一方面，它通过持续扩容自研IP版图，塑造属于自有品牌的核心竞争力和造血能力。尤其在全球技术分岔的背景下，安谋科技的独家授权、独立性和自研业务进展，愈发成为科技产业关注的焦点。其战略走向，将关系到采用Arm技术的芯片设计企业，是否会有后顾之忧。在管理层换任后，继续航行的安谋科技是否会转换航道？面对建设自主可控供应链的大势所趋，安谋科技自研业务将如何安身立命，并在愈发激烈的半导体IP竞争中不落下风？值此关键节点，智东西与负责安谋科技自研业务的安谋科技产品研发负责人刘澍（William）进行了深入交流。
上游供应商，必须保持敏锐的嗅觉，才能在愈发激烈的竞争中立于不败之地。IP研发亦是如此，需要具备高度前瞻性，比芯片设计企业更早预见市场需求。安谋科技产品研发负责人刘澍告诉智东西，在洞察市场趋势后，安谋科技本土团队通常进行深入布局，然后为此深耕细作，研发出能满足客户需求的IP产品。中国拥有最大的物联网市场，汽车智能化亦快速兴起，满足车规级功能安全的处理器需求正愈发强劲且持续。这一风向下，2018年组建的安谋科技CPU团队，第二年便推出了首个面向物联网应用的轻量级处理器“星辰”STAR-MC1，迄今已授权50多个客户，集成、设计、流片的项目数超过60个，芯片出货数逾1亿片。经过近三年打磨，“星辰”系列处理器已拥有成熟的研发体系和交付质量。在此基础上，团队进一步研发出性能更优、支持车规级的“星辰”STAR-MC2，可用于智能物联网、汽车电子等领域。
▲STAR-MC2处理器概览
“星辰”STAR-MC2基于最新Armv8.1-M架构，不仅拥有更强的AI和DSP处理能力、更高的计算密度和能效比，而且重点优化了物联网及车载设备所需的功能安全和信息安全，将从今年第三季度开始对外授权。相较STAR-MC1，新一代“星辰”处理器大幅提升了3个技术方向：• 计算：通过引入Arm Helium技术，大幅提升其在AI、语音及图像等应用上的数据处理能力：标量计算性能提升45%，矢量计算性能提升2倍，AI处理能力提升9倍；• 功能安全：首个本土研发、支持ISO26262标准的嵌入式处理器，最高支持ASIL-D级别；• 系统信息安全：改进提升Trustzone技术，兼容软硬一体的Arm PSA平台安全架构方案。
像“星辰”这样的计算引擎类IP，通常需求相对明确，追求更高算力、更小面积、更低成本。相比之下，视频处理等多媒体类IP，需求会更加的复杂。从手机、视频监控、汽车、智能家居、移动设备到云端数据中心等不同细分领域，往往有很多差异化的定制需求。因此安谋科技本土团队面向视频处理器（VPU）的研发策略，也有一些不同的思路。安谋科技视频处理器团队成立于2019年，今日发布的“玲珑”V6/V8视频处理器，便是其兼顾通用性和差异化需求的新作。其中，V6系列适配1-4核，V8系列适配4-8核。客户可以选用不同的硬件配置，少核即可适用于门铃、家用摄像头等小型设备，多核既能满足主流市场对4K/8K超高清摄像头需求，又可以满足数据中心超过200个通道的编解码需求。
▲“玲珑”视频处理器概览
在具体设计思路上，安谋科技视频处理器团队采用了融合编解码的一体架构设计等，来权衡优化整体系统的成本、功耗和面积，显著节省了存储空间，在更小带宽实现更高品质。
• 多核处理架构：单核可支持4K@30fps编码或4K@60fps实时解码，多核可按需配置，性能实现线性扩展，满足多样化性能功耗配置需求；
• 多重视频编解码器：支持H.264、H.265、VP8、VP9等各种主流超高清视频标准；
• 集成MMU：提高系统效率并降低系统复杂度；
• 精准匹配本地市场需求：提供特定视频处理技术功能，支持长参考帧，节省传输带宽并显著提高图像质量。视频后期处理可按任意比率缩小，在不同类型面板上实现最佳的内容显示；
• 全面的系统解决方案：针对视频编解码标准复杂多样性的特点，提供配套的多实例、全方位的软件及固件工具，即使芯片生产完成，工程师也可以通过改动固件进行扩展和提升。
▲“玲珑”V8实现的性能提升
实测结果显示，新一代“玲珑”可支持8K@60fps视频编码及8K@120fps解码能力，并实现HEVC编码质量提升15%。谈及路线图，安谋科技团队透露将提高下一代“星辰”产品的计算密度和系统安全性，并将在编解码标准支持、应用场景覆盖、产品技术性能、技术支持服务等方面继续提高VPU产品线。近年来，站在Arm肩膀上的安谋科技，已经凭借日臻成熟的自研IP产品，为芯片设计提供更高的起点，加快国内芯片研发的创新脚步。
这一年，应对呼声渐涨的自主可控声浪，安谋科技作为一家独立运营的合资公司在深圳成立。安谋科技由中资占股51%，Arm占股49%，全盘接管Arm在国内的所有业务，并独立运营。按照成立时的协议规定，它既拥有Arm在中国市场永久、独家的产品销售权，也能独立自研产品。安谋科技的独特定位，使其既成为中国市场与Arm国际生态连接的桥梁，又承载起确保本土半导体IP供应稳定安全的重任。而背靠Arm这座“金矿”，安谋科技的本土化之路，远比其他国内IP供应商更为好走。论市场地位，Arm是无可争议的全球半导体IP龙头。根据国际市研机构IPnest今年5月发布的全球半导体设计IP报告，2021年Arm以40.4%的市占率稳坐第一，年收入比第二名的两倍还多。
▲2020~2021年全球半导体设计IP十强（按营收计，来源：IPnest，2022年5月）
论技术领先性，无论是苹果、高通、三星、联发科等芯片巨头研发旗舰手机芯片，还是AWS、阿里云等云巨头自研数据中心CPU，比x86架构更开放的Arm架构都是首选。来自国内外大客户的订单，已成为认证Arm技术实力的绝佳名片。但从成立起，安谋科技的目标，就不止是做Arm在中国的“销售部”。自研，才是其构建自身长远竞争力的不二法门。“作为合资公司，我们的根是在中国的。”刘澍告诉智东西，新管理层上任后，安谋科技对自研业务的支持和投入力度进一步加大，“自研IP业务”已经被放在最高优先级。安谋科技针对国内市场趋势及客户特点进行IP设计，同时考虑到这些IP产品会销往全球，也会兼顾一些国际市场的需求。由本土团队研发的CPU及其他处理器，IP产权均归安谋科技所有，并可反向授权给Arm。据悉，安谋科技自研IP已经支持了超亿颗本土芯片。
面向人工智能、CPU、信息安全、图像信号处理、视频处理等核心研发领域，安谋科技已陆续推出“周易”NPU、“星辰”CPU、“山海”SPU、“玲珑”ISP&VPU等自研成果，向超过100个本土客户授权，有超过30个客户实现了流片和量产。新管理层上任后，安谋科技接连官宣与自动驾驶芯片独角兽地平线、服务器CPU企业鸿钧微电子、SSD主控芯片服务商忆芯科技、MCU供应商灵动微电子、智能手机芯片供应商瓴盛科技等国产芯片企业的合作。再加上销售Arm IP，截至2021年底，安谋科技在国内授权合作伙伴超过300家，基于Arm架构的中国芯片累计出货量逾250亿片。
在刘澍看来，IP产品的成功，不在于获得多少授权费，而在于客户都愿意用，并成为“回头客”。这对于半导体IP供应商来说，不是一件轻易能做到的事。尽管仅成立四年，但相比纯粹的创业公司，安谋科技显然手中握有更多的筹码，这也构成了它有别于其他本土IP供应商的护城河。和Arm的CPU、GPU等异构计算IP组合一样，安谋科技的自研IP产品均融合了Arm的生态体系。以新一代“星辰”为例，“星辰”STAR-MC2虽由本土团队操刀，但贯穿整个研发过程，安谋科技与Arm团队在产品规格定义、开发流程、微架构创新、生态扩展等方面都进行了密切沟通。这使得“星辰”处理器IP延续了Arm在生态系统、应用程序、工具层上的优势，在指令集、总线协议、调试方法、低功耗设计、标准软件库的支持等方面，均与Arm的技术体系保持一致。得益于此，客户无论是基于Arm架构体系自行开发设计，还是使用第三方标准IP或软件，都能在星辰处理器平台进行无缝移植和应用，从而有效提高开发速度和成功率，加速产品落地上市。越早上市，也就意味着越早抢占时间窗口。据智东西了解，“星辰”STAR-MC2处理器不仅满足本土厂商在智能物联网、汽车电子等领域的前沿需求，安谋科技与Arm公司也正持续探讨面向海外市场授权该处理器的计划。刘澍说，安谋科技本土团队在开发过程中，始终将质量放在第一位，并严格继承Arm公司的设计方法学及质量管理体系，只有达到Arm质量要求的产品，才能助力客户的产品更好地进入全球市场。经过这种严苛把控，安谋科技的自研IP产品至今保持着客户全部流片、IP全部正常使用的记录。因为植根于中国，安谋科技能够更及时、更深入地捕捉和理解国内客户需求，并在提供高度定制化服务方面具备天然的地理优势，由研发团队直接对接和支持客户，响应速度更快。在定义新一代“星辰”处理器时，安谋科技本土团队便对市场做了大量的调研和评估，充分听取和发掘国内众多合作伙伴的需求及对应用的理解，基于此进行全面规划，还能针对特定需求，提供一些定制化的功能优化服务。安谋科技也会基于积累的经验，给客户一些更好的组合方案与建议。“就像菜市场买菜。”刘澍打了个比方，“你不会只买了萝卜，或者只买了西红柿、排骨，我们给客户的建议是这几样搭配起来，这样做菜会更好吃，那样做汤会更好喝。”第四道护城河，是安谋科技持续扩张的本土研发人才队伍和不断增加的研发投入。在半导体IP产业，人才是核心竞争力，是决定IP产品质量上限的核心因素。即便近期在Arm全球裁员近千个岗位的背景下，安谋科技本土研发团队仍在稳步扩容。智东西获悉，目前安谋科技研发团队占比达到85%，研发团队整体规模有望在今年年底扩展到千人左右。接下来，安谋科技还计划进一步加大自研业务线的资源投入和产出。刘澍告诉智东西，安谋科技正在打造一个面向长期战略服务的研发体系，对长中短期分别布局，既有面向5年技术预研做研究的团队，也有面向2~3年后需求做IP开发的团队，还有团队专注于将安谋科技与Arm的IP整合互补，打造一些面向汽车、大计算等新兴市场的方案和服务。他透露说，除了今天发布的两款新品外，其他系列的新一代IP产品正在路上。今年下半年，安谋科技将发布面向自动驾驶、智能座舱、ADAS等应用场景的大算力NPU产品。更长远的，安谋科技计划在后年推出一系列支持更多标准、性能更高的VPU产品。
IPnest报告显示，2021年全球半导体设计IP行业同比增长19.4%，并预测这一市场到2026年将增至110亿美元，复合年均增长率达15%。由此来看，半导体IP发展态势持续强劲。不过相较下游动辄数百亿美元的各类主流计算芯片市场规模，IP授权则显得没那么能赚钱。那么未来某一天，安谋科技会不会向下游扩展，做完整的芯片方案？“我们不会跨过边界去直接产出芯片。”刘澍回应说，“作为IP公司，我们会坚守自己边界的底线，积极打造IP和核心技术，加大生态投入，为产业和合作伙伴带来更多技术、创新和服务，与本土芯片设计企业携手成长。”安谋科技的主要研发团队分布在上海、北京、深圳、成都多地，尽管今年上半年多地遭疫情冲击，安谋团队的本土项目研发依然按时间表如期推进。刘澍说，这背后，安谋科技整个研发团队都付出了更多的努力，并尝试了很多创新的工作方式或协作方式，来弥补疫情的影响。在此过程中，安谋科技也观察到一些新兴的客户需求。比如关乎数据安全应用的隐私计算，正成为新兴的一个技术方向。“这恰好是我们在IP层面可以帮忙的。”刘澍说，无论是Arm研发的Armv9架构面向云计算的安全需求引入机密计算等架构革新，还是安谋科技开发的安全类IP，都比新冠疫情发生的时间更早。安谋科技独立运营四年之间，半导体IP行业变化飞速，不但开源RISC-V加入了指令集架构竞争外，多家创企及传统大公司也开始做处理器IP。过去两年，新一轮国产CPU创业热潮涌起，刘澍很高兴看到这一趋势，绝大多数做CPU的公司都支持Arm架构，“我们肯定会全力以赴去支持Arm架构的芯片客户的成功。”据他观察，在储备相对充足资金的前提下，本土CPU芯片公司要想成功，首先离不开一个成熟稳健的生态，其次需要产业链各环节的协同、确保快速出货，最后要确保服务器厂商、汽车厂商等下游客户直接可用，并能给予持续的反馈与迭代。而安谋科技与Arm，恰恰能在提供技术和生态方面给予很好的支持。刘澍非常认可其他架构存在的价值，百花齐放，才能促进市场良性竞争，稳态发展，促进长期的技术创新，并为国内芯片企业提供更多的选择。但对于业界出现的重复造轮子、投资过热等现象，他的态度更为理性。“今年，我们感受到投资氛围有点冷却下来了，我反而觉得这是回归正常，让大家可以更加理性地工作。“最终市场不会因投资火热或降温而增减，只要把技术产品打磨好，帮助客户获得市场上的成功，半导体IP供应商的业绩会随着市场扩大越来越好。”
“合资公司的模式是深入中国市场的重要举措。”在今年3月接受外媒采访时，Arm新任CEO Rene Haas评价说，“中国市场表现非常好，中国市场的良性发展正面促进着Arm全球的发展。”根据Arm财报，服务中国客户的安谋科技，贡献了Arm约20%的2021财年总营收。在全球贸易纷争层出不穷、技术“脱钩”愈演愈烈的背景下，半导体已经成为大国竞争的核心地带，而安谋科技的研发及商用进展，验证了其“本土自研+Arm IP授权”的独立运营模式的可行性，亦显现出国际标准技术本土化的产业价值。如今，中国集成电路产业各环节均在加速发展，争取追赶国际先进水平的时间窗口，一大批本土芯片企业迎来前所未有的发展契机。在更加包容、开放的产业环境中，安谋科技自研IP+Arm IP的产品组合与方案，可以为芯片设计提供缩短周期、节约成本的引擎，从而使国内芯片企业更加专注于提升核心竞争力的研发工作，加速创新与落地的进程。
