国内优秀的系统级IP厂商，传智驿芯科技凭哪些技术实力瞄准汽车芯片

电子发烧友网报道（文/莫婷婷）在摩尔定律的推动下，芯片单位面积上的晶体管数量不断增加，片上多核异构SoC成为发展趋势之一。与此同时，汽车芯片、AI芯片等高集成度芯片的高速发展，对片上通信提出新的要求。为了提高芯片的性能，片上网络技术（NoC）被更多的芯片厂商应用，包括汽车芯片、FPGA芯片也将其考虑在内。

传智驿芯正是国内优秀的NoC解决方案厂商。为了了解国内芯片企业对NoC技术的需求情况，电子发烧友网有幸采访到传智驿芯（Transchip）首席战略官时昕博士，进一步深入探讨NoC技术，以及公司基于NoC技术的IP布局和未来的战略规划。


在机遇和挑战中被追捧的NoC技术

片上互连架构主要分为三种，NoC是其中一种，另外两种是共享总线（Bus）、Crossbar。在NoC被大范围关注到之前，不少芯片采用的是传统的SoC片上通信结构——共享总线方案，但这种方案主要针对的是IP模块共享一条或多条总线，且难以保障带宽的扩展性。

如果将IP行业分阶段，2020年是一个重要的时间点。传智驿芯将2020年之后划为IP2.0时代，从IP 1.0时代到IP 2.0时代，单颗芯片可集成IP数量不断增多，IP1.0时代单颗芯片集成IP核约为10个，到了2.0时代，这个数量可以达到200个甚至更多。

一个很明显的挑战是，高性能芯片内部IP的电路模块越来越多，从过去的十几个、二十个、几十个增加到了现在的几百个IP的instance。IP数量增加，让独占式的共享总线不能更好地实现芯片模块之间的互连。

摩尔定律开始放缓，但芯片对算力的需求是一直在增加的。例如当下流行的异构计算，解决了芯片算力瓶颈，却也带来了设计挑战。

在摩尔定律不能满足算力增加的要求时，从芯片架构角度来说，就需要通过多核或者异构方式来设计芯片，这将导致芯片核心数量的增加。异构芯片的数量逐渐增加，NoC将成为必要的片上通信方式。

高性能的SoC设计在性能、功耗等方面面临着诸多问题。NoC主要是解决了芯片内部不同IP的数据传输，或者是不同核心之间数据传输，并且能带来优于Bus和Crossbar的性能。

谈及NoC能够解决高性能芯片在设计时的哪些问题，时昕博士介绍，一是更多的核、更复杂的片上缓存系统设计，NoC可以避免后端布局布线拥塞。二是更容易地满足芯片时序的要求；三是因为NoC的很多资源是可以共享的，所以对布线资源的要求会比较少，同时也会降低芯片的面积。


以Arteris IP为技术起点，展现NoC解决方案的硬核实力

随着异构芯片设计的复杂化，NoC的应用越来越广泛。同时，不少汽车芯片、AI芯片与服务器芯片在想要进一步提升扩展性或者是SoC芯片核心数增加时，都会寻找第三方NoC IP供应商。

目前，业内的第三方NoC IP厂商并不多，国际厂商有Arteris、Signature IP、Truechip，业内客户群体最庞大的当属Arteris。很多国内外知名的自动驾驶、人工智能、云计算、IoT与5G通信等领域的厂商均采用了Arteris的IP。国内第三方NoC IP供应商更是少之又少，传智驿芯恰好出现在行业最需要的时候。

传智驿芯成立于2020年，是Arteris在中国的合资公司，核心业务包括基于NoC技术开发设计的解决方案、子系统IP开发、芯片设计服务等。在子系统IP开放方面，传智驿芯打造了TC x NoC、Safety lsland以及Die to Die三大产品矩阵。业务主要面向汽车芯片，GPU/AI芯片，RISC-V芯片，以及FPGA芯片等芯片厂商。



谈及进入该市场的契机，时昕博士提到了两大原因，一是在技术方面，NoC的需求增加将逐渐成为一种趋势。“从整个技术上来看，包括从过去的几年实际的项目数量，让我们相信未来NoC的市场肯定会比现在大很多倍。”他提到。

二是生态方面，要把芯片里面多个来自不同供应商的IP连起来，就需要跟其他IP供应商配合，这样才能够在建模、仿真等方面提升适配度。Arteris给传智驿芯带来了很好的技术起点，同样在生态伙伴上，也给传智驿芯带来了很大的优势。

在芯片设计阶段，传智驿芯可以基于FlexNoC、Ncore、CodaCache®等IP来为客户提供灵活高效的片上网络解决方案，并同时提供定制及自研IP与EDA工具，甚至芯片设计服务。

传智驿芯认为子系统级IP将成为未来的主流，凭借公司对未来的判断趋势，依托Arteris IP，传智驿芯可以提供成熟且丰富的产品，并且通过其NoC产品矩阵与解决方案，帮助客户降低功耗、提升性能、加快SoC开发速度，从而降低开发和生产成本。


以NoC解决方案为“利剑”，发力汽车芯片市场

传智驿芯在车规芯片设计上有着丰富的经验，因此汽车芯片的NoC解决方案可以说是公司最具竞争力的方向之一。“汽车SOC芯片设计有着很高的技术门槛，这一方面，我们给客户提供的支持也能够很明显地体现出来”，时昕博士围绕车规级芯片介绍了公司提供的服务。

在系统级IP上，传智驿芯提供功能安全岛Safety Island子系统。根据介绍，符合IS0-26262功能安全标准的Safety Island是汽车SoC安全架构的关键安全IP组件，是对SoC的系统功能安全起到监控和处理的核心子系统。

在设计的流程方面，汽车芯片的验证等各项指标都比普通芯片高。业内厂商都在努力地完成车规级芯片的高指标，但其中的门槛在于怎么样在达到高指标的同时，又能控制设计的时间、硅片的面积等多方面的投入，而这正是传智驿芯十分擅长的。

在车规级芯片的认证方面，需要通过公司管理、产品开发等流程，例如ISO-26262的认证，传智驿芯有完整的车规芯片方案，包括专门的车规质量团队，帮助客户解决“开发车规芯片很难”这类痛点问题。对于汽车芯片厂商来说，尽快通过ISO 26262功能安全认证是一件迫切的事情，能够在很大程度上推进产品上市。

谈及未来的技术发展，时昕博士分享了两点：一是芯片内部晶体管数量会持续上升，需要通过IP子系统方式去应对更复杂的设计的挑战。二是通过Chiplet方式做Die-To-Die的互连。“我们在做‘Die’的时候，也会考虑到多Die之间的互连问题。其实我们的产品矩阵里面，也已经做了初步工作，也就是我们Die-To-Die的IP。”

“从我们的角度来说，要看到一个方向：未来多核处理器的规模会更大，同时异构计算、多核的数量以及复杂度都会增加。公司要考虑的就是：我们的片上互连网络如何能够进一步的提高效率，针对不同的场景可能要做一些不同的特性出来，例如AI芯片，如何产品的带宽做得更高；有一些场景更关注延时，在这种情况下，如何在保住带宽的前提下，能够把延时做得更低？这都是我们在讨论的方向。”