黨的十九屆五中全會(huì)通過的《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和二〇三五年遠(yuǎn)景目標(biāo)的建議》提出，要加快構(gòu)建以國內(nèi)大循環(huán)為主體、國內(nèi)國際雙循環(huán)相互促進(jìn)的新發(fā)展格局。這是適應(yīng)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段變化的主動(dòng)選擇。經(jīng)過長期努力，我國人均國內(nèi)生產(chǎn)總值超過1萬美元，需求結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)函數(shù)發(fā)生重大變化，生產(chǎn)體系內(nèi)部循環(huán)不暢和供求脫節(jié)現(xiàn)象顯現(xiàn)，“卡脖子”問題突出，結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換復(fù)雜性上升。解決這一矛盾，要求發(fā)展轉(zhuǎn)向更多依靠創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，不斷提高供給質(zhì)量和水平，推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展。

目前IP是國內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈的關(guān)鍵短板之一，國內(nèi)IP（特別是中高端處理器的IP）和EDA市場被國外廠商高度壟斷，國外IP在中國的市場占有率超過85%。中國的芯片公司長期以來對國外IP的嚴(yán)重依賴，“卡脖子”問題尤為突出，急需集中力量打好關(guān)鍵核心技術(shù)攻堅(jiān)戰(zhàn)，補(bǔ)齊集成電路產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈的短板。

IP是集成電路設(shè)計(jì)的創(chuàng)新之源，國產(chǎn)計(jì)算IP任重道遠(yuǎn)

IP就相當(dāng)于建筑物的地基，有嚴(yán)格的專利保護(hù)。EDA相當(dāng)于專用于建筑設(shè)計(jì)的工具軟件。除開自己擁有核心IP的公司，其他99%的芯片廠商都相當(dāng)于房地產(chǎn)公司，它們從IP供應(yīng)商授權(quán)地基（IP），采用EDA軟件將建筑物按照市場要求設(shè)計(jì)出來，然后將圖紙交給建筑施工承包商（即臺(tái)積電、中芯國際等代工廠）去施工，然后將建好的建筑物分割成一間一間的房子（芯片），待驗(yàn)收完成后，將房間（芯片）銷售出去。

由于芯片領(lǐng)域的關(guān)鍵核心IP和EDA軟件都掌握在少數(shù)國外巨頭手里。而芯片領(lǐng)域的重要?jiǎng)?chuàng)新都源自于IP，不掌握核心的IP，芯片廠商能做的只是一些應(yīng)用或者集成技術(shù)的突破。雖然這些突破也有可能是重要的創(chuàng)新，但我們必須清醒的認(rèn)識(shí)到，這些應(yīng)用或者集成創(chuàng)新都是在IP基礎(chǔ)上的延伸，整個(gè)行業(yè)的“地基”仍然掌握在擁有核心IP技術(shù)的廠商手里。

從國內(nèi)大循環(huán)與國內(nèi)國際雙循環(huán)的關(guān)系看，國內(nèi)循環(huán)是基礎(chǔ)，兩者是統(tǒng)一體。國際市場是國內(nèi)市場的延伸，國內(nèi)大循環(huán)為國內(nèi)國際雙循環(huán)提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。中國必須在核心IP領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)從零到一的突破，才能為整個(gè)國家的集成電路崛起提供堅(jiān)實(shí)的支點(diǎn)。在所有IP里面，以CPU和GPU為代表的計(jì)算類IP相當(dāng)于芯片的大腦或者心臟，實(shí)現(xiàn)突破難度最大。與模擬芯片的IP不同，核心計(jì)算IP不僅需要考慮如何繞過巨頭們的專利壁壘，還涉及到生態(tài)的構(gòu)建；不光需要設(shè)計(jì)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的指令集，還需要包括開發(fā)工具、庫、應(yīng)用開發(fā)案例、建設(shè)開發(fā)者社區(qū)等等一系列復(fù)雜的工作。

從過去30年的發(fā)展歷程來看，計(jì)算IP的突破一般需要具備兩個(gè)先決條件：一是技術(shù)的跨代發(fā)展，二是新的市場需求出現(xiàn)。以ARM的成長為例，ARM很好地捕捉了RISC精簡指令集的技術(shù)路徑和移動(dòng)計(jì)算對于低功耗處理器的市場需求。今天，現(xiàn)代的處理器設(shè)計(jì)走向了異構(gòu)融合的技術(shù)路徑，人工智能等新應(yīng)用成為芯片廠商競爭的新賽道，構(gòu)建新的計(jì)算生態(tài)成為可能。

IP是整個(gè)集成電路產(chǎn)業(yè)鏈最上游的節(jié)點(diǎn)，投資周期長，但I(xiàn)P才是集成電路設(shè)計(jì)的創(chuàng)新之源。不構(gòu)建自主創(chuàng)新的國產(chǎn)IP鏈條，中國的IC設(shè)計(jì)就永遠(yuǎn)改變不了被國外IP公司卡脖子的局面。IP的科技創(chuàng)新是暢通集成電路國內(nèi)國際雙循環(huán)的關(guān)鍵，加快國產(chǎn)IP的自立自強(qiáng)是暢通國內(nèi)大循環(huán)、塑造我國在國際大循環(huán)中主動(dòng)地位的關(guān)鍵。當(dāng)然，與國外巨頭相比，中國的IP設(shè)計(jì)公司不僅稀缺，而且實(shí)力弱小。中國IP設(shè)計(jì)公司仍然任重而道遠(yuǎn)，在最近方正證券的國產(chǎn)IP調(diào)研報(bào)告中，國產(chǎn)IP供應(yīng)商包括芯原、華夏芯、華大九天等公司。

從異構(gòu)芯片的底層IP開始，做芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域的原始創(chuàng)新企業(yè)

作為中國高端芯片的異構(gòu)處理器IP和定制化芯片解決方案提供商，華夏芯選擇從異構(gòu)芯片的底層IP開始，從事芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域的原始創(chuàng)新，這是一條舉燭銜光、道阻且長的荊棘之路。

以異構(gòu)編程為例，計(jì)算任務(wù)要在多個(gè)供應(yīng)商提供的不同計(jì)算單元上運(yùn)行，比方說，有的AI計(jì)算首先需要在CPU或者DSP上進(jìn)行任務(wù)分割或者處理，然后在AI加速器上進(jìn)行目標(biāo)識(shí)別，再將結(jié)果反饋到CPU進(jìn)行下一輪的計(jì)算。要熟悉不同計(jì)算單元之間數(shù)據(jù)流的調(diào)度、交換和進(jìn)行決策的機(jī)制，這些對于復(fù)雜的AI系統(tǒng)開發(fā)者來說都是門檻很高的難題。

這種耗費(fèi)大量人力、物力的開發(fā)工作顯然不適合全球大部分人工智能公司都是中小型企業(yè)的現(xiàn)狀，所以華夏芯決定另辟蹊徑，走了一條創(chuàng)新的異構(gòu)設(shè)計(jì)道路。

華夏芯設(shè)計(jì)了創(chuàng)新的Unity統(tǒng)一指令集架構(gòu)，此架構(gòu)由一套基礎(chǔ)指令集和面向不同應(yīng)用類型的擴(kuò)展指令集組成，結(jié)合以不同的微架構(gòu)設(shè)計(jì)，就形成一套彼此高度融合的CPU、DSP、GPU和AI處理器異構(gòu)設(shè)計(jì)平臺(tái)。目前，華夏芯已經(jīng)發(fā)布自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的Unity統(tǒng)一指令集架構(gòu)和基于此架構(gòu)的CPU、DSP、AI專用處理器系列IP，以及已經(jīng)量產(chǎn)投片的多核異構(gòu)GP8300 SoC芯片。

目前，基于華夏芯異構(gòu)計(jì)算IP的芯片產(chǎn)品主要覆蓋的場景是AI和5G等領(lǐng)域?qū)τ?jì)算有高需求、但是生態(tài)要求不高的應(yīng)用，例如輔助駕駛、邊緣計(jì)算、機(jī)器人、安防監(jiān)控、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等等。除提供IP授權(quán)外，華夏芯還利用自主研發(fā)的IP平臺(tái)為客戶定制設(shè)計(jì)芯片。